日本的工业价值链计划(IVI)是由制造公司,设备制造商,系统集成公司等发起的组织,以促进“智能工厂”的实现。 IVI于2016年12月8日推出了智能工厂的基本架构“工业价值链参考架构(IVRA)”。以日本制造业的现有基础为基础。参考体系结构的引入背景随着物联网在制造业中的深入应用,工厂将通过互连创造新的价值。同时,一些不可知的利益将随之而来。为了解决这些问题,德国工业4.0平台和美国工业互联网协会(IIC)已经启动了“参考架构”。 2015年,德国工业4.0平台发布了参考架构“参考架构模型工业4.0(RAMI4.0)”。用于实现工业4.0中描述的工厂场景,并且有望以此为基础作为国际标准进行推广。 RAMI4.0通过三维模型显示了所有价值网络(图1)。图1由Industry 4.0平台发布的RAMI4.0在2015年,工业互联网联盟还发布了“ IIC参考架构(IIRA)”,其目的还在于促进基于该架构的标准化(图2)。图2 IIC发布的IIRA,无论是德国平台Industry 4.0还是美国工业互联网联盟,都已开始大力向世界推广其各自的参考体系结构。 IVI相信,尽管日本公司也参与了部分标准制定过程,但主导的参考体系结构不在日本。因此,基于日本制造业价值链,开发了具有日本特色的参考框架,即“ IVRA”。 IVRA基于日本的特色制造基础。 IVRA基本上类似于Industry 4.0平台的RAMI4.0,它也是一个三维模型。 3D模型的每个块被称为“智能制造单元(SMU)”,并且制造现场被视为一个单元并且由3个轴来判断。垂直地作为“资源轴”,它被分为雇员层,过程层,产品层和设备层。水平方向用作“执行轴”,其被划分为计划,执行,检查和执行(PDCA周期)。作为“管理轴”的向内,质量(Q),成本(C),交货时间(D),环境(E)(QCDE活动)(图3)。图3 IVRA中的三维模型在IVRA中,通过多个智能制造单位(SMU)的组合,显示了制造业产业链和工程链。多个智能制造单元(SMU)的组合被称为“通用功能块(GFB)”。 GFB垂直表示公司或工厂的规模,分为企业级别,部门级别,工厂级别和设备级别;横向代表生产过程,包括市场需求与设计,架构与实施,生产,维护与研发等五个阶段;向内表示需求和供应过程包括五个阶段:基本计划,原材料采购,生产执行,物流销售和售后服务(图4)。 IVRA中的图4 GFBIVRA还将智能制造单元(SMU)之间的连接定义为“插入单元(PLU)”,具体地说,它分为四个部分:价值,材料,信息和数据。通过控制这四个零件在SMU之间的转移精度,可以提高智能制造的效率(图5)。图5与RAMI4.0或IIRA相比,PLU的移动价值。 IVRA的主要功能之一是它具有诸如“存在感”之类的功能,包括通过SMU和其他形式进行的特定员工合作。日本制造业以丰田生产方法为代表,该生产方法通常会最大限度地提高人力,以提高现场生产能力并实现利润增长。 IVI向全球发布的智能工厂新参考体系结构嵌入了“日本制造”的特殊价值取向,并有望成为世界智能工厂的另一种标准。