5 新能源汽车动力电池系统装配数字化车间信息集成参考模型

5.1 网络架构

新能源汽车动力电池系统装配数字化车间分为生产执行层和过程控制层，在数字化车间之外，还有企业的资源管理层。主要包括ERP、MES、PLC、传感器、执行器、机器人、生产专机、RFID读写器等，采用的通信协议包括现场总线、工业以太网、工业无线网络等。网络架构如图5所示。

5.2 数据流

图6所示为新能源汽车动力电池系统装配数字化车间组成部分之间的数据流。

交换的数据一般包括：

a）现场设备与可编程控制设备之间：

1）可编程控制设备向现场设备传送动作指令。

2）现场设备向可编程控制设备传送状态信息、测量值。

b）现场设备与MES之间：

1）现场设备向MES发送与生产运行相关的数据，如设备状态、环境信息等。

2）MES向现场设备发送作业指令、参数配置等。

c）可编程控制设备与MES之间：

1）MES向可编程控制设备发送作业指令、配方数据、工艺数据等。

2）可编程控制设备向MES发送与生产运行相关的数据，如质量数据、设备状态、生产信息（如物料批次位置和数量）等。

d）MES与ERP之间：MES与ERP之间交换的数据包括生产能力数据、产品定义数据、生产数据。

5.3 数据转换模型

新能源汽车动力电池系统装配数字化车间各层次之间的数据转换模型如图7所示。

数据转换包括：

a）生产执行层与过程控制层之间：采用OPC UA进行数据转换，过程控制层的PLC、传感器、生产专机、机器人、RFID读写器作为OPC UA服务器，生产执行层的MES作为OPC UA客户机。

b）生产执行层与资源管理层之间：采用建立中间数据库进行数据转换。