一、模具行业互联互通概念

互联互通是国家工信部和国家标准委联合发布的《国家智能制造标准系建设指南》中智能制造系统架构的智能特征五层智能化要求之一，如图所示，是指通过有线、无线等通信技术，实现装备之间、装备与控制系统之间，企业之间相互连接及信息交换功能的层级。

互联互通可以是某一个工厂内部的生产设备和信息化设备间的物理网络连接（厂内互联），也可以是2个（或多个）工厂生产设备、信息化设施之间的物理网络连接（厂外互联）。互通更多强调上述物理网络连接能否为不同场景、不同设备和应用提供不同服务质量、不同类型的信息传输通道，包括物理网络和信息网络等。对于离散型制造业，互联互通可分为设备和软件两方面，设备互联互通是指通过统一的接口框架实现与各类硬件设备和装置的有效数据交互，软件互联互通是通过统一的数据中间件为各类应用软件提供数据接口和服务。

二、模具行业互联互通技术分析

按照工业生产的产品形态和生产工艺组织方式，可将工业行业分为流程工业和离散工业2种典型的类型。流程工业是指通过化学反应和/或物理分离而进行生产的行业，典型流程工业包括石油、化工等行业，具备较高自动化水平的流程；离散工业主要指通过对原材料物理形状的改变、组装而形成产品的行业，其产品形态为按件计量的物品，典型离散工业包括模具、汽车、航空航天等行业。对于离散工业应用，由于是离散加工，物料加工需要调度，产品的质量和生产效率较大程度依赖于人工的水平，自动化水平局部受限，整体上还是靠人工实现各生产环节的对接，而互联互通技术对于多品种、中小批量生产方式的离散制造车间的生产能力提升具有重要意义，不仅可实现柔性自动线的生产信息交互，而且通过对离散生产单元的信息集成使整个生产过程数字化，有利用统筹全局、降低能量消耗，实现人机协同方式的高效生产。

模具装备制造业互联互通应用层面就是实现装备之间、装备与生产管理系统间有效信息共享交互，如图所示。实现模具装备制造业互联互通可分为物理和网络2个层面，物理层面是实现模具整个制造过程的互联互通，包含电极和钢件铣削加工（CNC）、钢件放电加工（EDM）等制造环节及控制系统互联，侧重在控制连接；网络层面是如何实现模具制造过程各子控制系统网络互通方式，侧重在网络通讯

三、模具装备制造业系统的互联互通

实现模具制造过程中的互联互通，其关键是要实现模具制造装备中电极CNC、钢件CNC以及钢件EDM加工等单条自动线的加工制造信息的交互，实现以电极CNC、钢件CNC以及钢件EDM加工为主的模具制造过程的自动化与信息化。

智能制造系统的组成中，MES系统及其构成部分是实现智能制造的关键环节，在制造业信息化过程中起着协调和传递企业生产计划和生产信息的纽带作用。结合模具柔性制造系统特点，车间中模具柔性制造系统结构可分为3层：车间层、单元层和设备层，如图3所示。车间层主要负责模具加工制造的过程管理，包括排产、生产及物流调度等任务，主要由MES、WMS调度等系统组成。单元层负责模具制造过程中数据采集、监控及控制，主要包括数据采集与监控系统（SCADA）、人机界面（HMI）等，负责对工业机器人上下料逻辑执行控制、加工机床的程序下载与运行、条码或RFID识别控制、HMI显示等生产操作监控。设备层负责完成模具加工、检测、运输、存储等任务，加工设备主要完成钢件与电极加工，分为钢件CNC加工、电极CNC加工、钢件EDM加工等类型；检测设备主要完成加工后的模具电极尺寸检测任务，通常采用三坐标测量仪；运输主要由工业机器人与AGV小车完成；存储设备主要完成模具钢件与电极整个制造过程的存储任务，由料架、立体库、预设平台等组成。模具制造过程互联互通，就是要实现从加工指令源头到执行过程的自动化和信息化，推动模具智能制造理念贯彻实施。

四、基于工业互联网模具装备制造业互联互通

工业互联网是实现系统工业通信网络（OT）+连接信息系统与终端的数据通信网络（IT）融合的重要载体和关键平台。随着工业互联网的发展，构建模具装备设备端到云平台工业互联网体系已逐渐成为我国智能制造重点，对于推进模具制造技术发展和深化行业应用具有重要意义。

目前主流工业互联网机构以连接生产现场设备与OT+IT形式为主，其优点在于利用现场总线、工业以太网等形式将模具装备从底部设备层到车间层乃至企业层等范围连接，如图4所示。但整体结构复杂，导致成本高，实现各层级高程度连接融合较难，另外用户实用性较差。

目前，工业物联网（IIoT）、工业互联网、基于云的部署等方面是OT和IT融合的研究重点。随着“互联网+”不断地渗透到工业领域，模具装备网络整体网络布局可以直接以互联网模式进行，具体实现方式是模具装备通过以太网等方式在车间局域网进行串并联，通过互联网接入云平台，实现模具装备的互联互通。