ERP-MES-PCS搭建工業(yè)4.0的平臺(tái)

1、互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)+風(fēng)口風(fēng)口2015年兩會(huì)，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在政府工作報(bào)告中提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”，“互聯(lián)網(wǎng)+”正式納入國(guó)家頂層設(shè)計(jì)。在不到半年的時(shí)間里，已經(jīng)有三個(gè)相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn)出臺(tái)，足見(jiàn)國(guó)家對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”的重視程度。政府重視支持，“互聯(lián)網(wǎng)+”催生出巨大的市場(chǎng)。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了新的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，打破了線(xiàn)上線(xiàn)下服務(wù)邊界，無(wú)論是餐飲、金融、醫(yī)療健康，還是教育、汽車(chē)、制造、交通出行，只要與互聯(lián)網(wǎng)“結(jié)合”，都可能迎來(lái)顛覆性發(fā)展，為投資者和創(chuàng)業(yè)者帶來(lái)巨大機(jī)會(huì)。作為互聯(lián)網(wǎng)+的深度應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，更是未來(lái)當(dāng)仁不讓的風(fēng)頭浪尖，而工業(yè)4.0尤為被關(guān)注。工業(yè)工業(yè)4.0時(shí)代時(shí)代工業(yè)4.0是德國(guó)政府提出的一個(gè)高科技戰(zhàn)略計(jì)

2、劃。該項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)合資助，投資預(yù)計(jì)達(dá)2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠(chǎng)，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶(hù)及商業(yè)伙伴，其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。德國(guó)所謂的工業(yè)四代(Industry4.0)是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng)，制造，銷(xiāo)售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速，有效，個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。工業(yè)4.0已經(jīng)進(jìn)入中德合作新時(shí)代，中德雙方簽署的中德合作行動(dòng)綱要中，有關(guān)工業(yè)4.0合作的內(nèi)容共有4條，第一條就明確提出工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化就是“工業(yè)4.0”對(duì)于未來(lái)中德經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。雙方認(rèn)為，兩國(guó)政府應(yīng)為企業(yè)參與該進(jìn)程

3、提供政策支持。中國(guó)制造中國(guó)制造2025規(guī)劃規(guī)劃今年5月，國(guó)務(wù)院印發(fā)中國(guó)制造2025，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，成為我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)。6月24日國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布關(guān)于成立國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組的通知，決定成立國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，由國(guó)務(wù)院副總理馬凱任組長(zhǎng)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)全局性工作。中國(guó)制造2025中提出了9大任務(wù)、10大重點(diǎn)領(lǐng)域和5項(xiàng)重大工程，從這些重點(diǎn)領(lǐng)域中，我們不難看出未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的著力點(diǎn)，這些重點(diǎn)也將是巨大機(jī)會(huì)。這10大重點(diǎn)領(lǐng)域分別為：新一代信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽

4、車(chē)、電力裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械、農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備?！肮I(yè)4.0”項(xiàng)目主要分為三大主題：一是“智能工廠(chǎng)” 重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式 生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)” 主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)在工業(yè) 生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。三是“智能物聯(lián)” 主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源， 充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率?！肮I(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過(guò)程正在發(fā)生改變，

5、產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。通過(guò)充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。ERP:MES:PCS:企業(yè)資源計(jì)劃即 ERP (Enterprise Resource Planning)，由美國(guó) Gartner Group 公司于1990年提出。企業(yè)資源計(jì)劃是 MRP II（企業(yè)制造資源計(jì)劃）下一代的制造業(yè)系統(tǒng)和資源計(jì)劃軟件。除了MRP II 已有的生產(chǎn)資源計(jì)劃、制造、財(cái)務(wù)、銷(xiāo)售、采購(gòu)等功能外，還有質(zhì)量管理，實(shí)驗(yàn)室管理，業(yè)務(wù)流程管理，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，存貨、分銷(xiāo)與運(yùn)輸管理，人力資源管理和定期報(bào)告系統(tǒng)。目前，在我國(guó) ERP

6、 所代表的含義已經(jīng)被擴(kuò)大，用于企業(yè)的各類(lèi)軟件，已經(jīng)統(tǒng)統(tǒng)被納入 ERP 的范疇。它跳出了傳統(tǒng)企業(yè)邊界，從供應(yīng)鏈范圍去優(yōu)化企業(yè)的資源，是基于網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新一代信息系統(tǒng)。它主要用于改善企業(yè)業(yè)務(wù)流程以提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車(chē)間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。MES可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計(jì)劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、質(zhì)量管理工作中心/設(shè)備管理、工具工裝管理、項(xiàng)目看板管理、生產(chǎn)過(guò)程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊，為企業(yè)打造一個(gè)扎實(shí)、可靠、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺(tái)。MES旨在加強(qiáng)ERP計(jì)劃的執(zhí)行功能，把ERP計(jì)劃通過(guò)執(zhí)行系統(tǒng)同車(chē)間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)聯(lián)系起

7、來(lái)。這里的現(xiàn)場(chǎng)控制包括PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測(cè)儀器、機(jī)械手等。MES系統(tǒng)設(shè)置了必要的接口，與提供生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)施的廠(chǎng)商建立合作關(guān)系。PCS即Process Control System的縮寫(xiě)，意思是“過(guò)程控制系統(tǒng)”?，F(xiàn)場(chǎng)傳感器總線(xiàn)，Profibus，工業(yè)控制總線(xiàn)以及ProfiNet網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)組成其總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò) (PLC/DCS/FILE等方式)Material RDManufacturingService 利利潤(rùn)潤(rùn)空空間間利利潤(rùn)潤(rùn)空空間間利潤(rùn)空間利潤(rùn)空間快,準(zhǔn),穩(wěn)Material/RDService/SoftQ,D,C,E 商業(yè)模式對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。那么，在工業(yè)4.0時(shí)代

8、，未來(lái)制造業(yè)的商業(yè)模式是什么?就是以解決顧客問(wèn)題為主。所以說(shuō)，未來(lái)制造企業(yè)將不僅僅進(jìn)行硬件的銷(xiāo)售，而是通過(guò)提供售后服務(wù)和其他后續(xù)服務(wù)，來(lái)獲取更多的附加價(jià)值，這就是軟性制造。而帶有“信息”功能的系統(tǒng)成為硬件產(chǎn)品新的核心，意味著個(gè)性化需求、批量定制制造將成為潮流。制造業(yè)的企業(yè)家們要在制造過(guò)程中盡可能多的增加產(chǎn)品附加價(jià)值，拓展更多、更豐富的服務(wù)，提出更好、更完善的解決方案，滿(mǎn)足消費(fèi)者的個(gè)性化需求，走軟性制造+個(gè)性化定制道路，抓住價(jià)值的最高點(diǎn)。移動(dòng)互聯(lián)層 生產(chǎn)車(chē)間 建立產(chǎn)品的追溯數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶(hù)可通過(guò)手機(jī)電腦等隨時(shí)追查生產(chǎn)情況，和責(zé)任人。 智能合理的安排機(jī)器的產(chǎn)能負(fù)荷，最大可能的發(fā)揮生產(chǎn)效率。 打破信息盲

9、區(qū) 采用條碼作為載體，全程實(shí)時(shí)采集物流、生產(chǎn)與品質(zhì)信息 正向追溯: 回溯追蹤產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的用料、加工生產(chǎn)線(xiàn)與設(shè)備、操作員工、品質(zhì)等記錄分析并作出處理； 反向追溯: 根據(jù)物料批次、生產(chǎn)時(shí)間等追溯使用該物料的產(chǎn)品及在庫(kù)、出貨信息。 解決信息滯后 實(shí)時(shí)掌握物料的收貨、IQC、入庫(kù)、發(fā)料及在制品、半成品庫(kù)存信息 實(shí)時(shí)了解良率、直通率、缺陷分布以及品質(zhì)管制圖，分析與改善品質(zhì)狀況。 實(shí)時(shí)監(jiān)控，即時(shí)掌握計(jì)劃及實(shí)際的差異 實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)訂單的加工進(jìn)度，生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)出與在制品狀況； 制程防錯(cuò): 跳站、漏站、不良出貨、包裝錯(cuò)誤、出貨錯(cuò)誤等的防止； 包裝防錯(cuò): 包裝清單及附件檢查。 建立企業(yè)集成的制造管理平臺(tái)，優(yōu)化企業(yè)的

10、制造與品質(zhì)流程，獲得更多的OEM 訂單。 1.MES1.MES實(shí)施的目標(biāo)實(shí)施的目標(biāo)2、數(shù)據(jù)采集 以條碼為載體實(shí)時(shí)采集與控制產(chǎn)品從投入到包裝、出貨的全過(guò)程，并實(shí)時(shí)分析與監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程 203 3、多樣的數(shù)據(jù)采集方式、多樣的數(shù)據(jù)采集方式DCT DCT 在線(xiàn)檢驗(yàn)采集在線(xiàn)檢驗(yàn)采集4 4、工藝流程、工藝流程針對(duì)不同產(chǎn)品設(shè)定對(duì)應(yīng)的工序先后順序，按照流程先后順序制程防錯(cuò)5、工單管理工單管理 從ERP下載工單并進(jìn)行下發(fā)作業(yè)；試產(chǎn)工單的直接開(kāi)立；工單進(jìn)度、在制品、良率、損耗查詢(xún)；工單暫停與結(jié)案管理 授權(quán)驗(yàn)證 只有通過(guò)授權(quán)驗(yàn)證后，才可以執(zhí)行某崗位的操作，并可以限定可操作的產(chǎn)品或設(shè)備 條碼規(guī)則驗(yàn)證 對(duì)企業(yè)的條碼規(guī)則進(jìn)

11、行防錯(cuò)。 流程驗(yàn)證 保證產(chǎn)品按照事先設(shè)計(jì)好的流程流轉(zhuǎn)，減少跳站、漏測(cè)等行為。 物料驗(yàn)證 保證產(chǎn)品在崗位操作上使用規(guī)定的物料。 完整性驗(yàn)證 保證每一崗位的操作動(dòng)作都完整執(zhí)行。 可用性驗(yàn)證 對(duì)物料的有效期，ECN的變更生效時(shí)間進(jìn)行驗(yàn)證。 存在性驗(yàn)證 驗(yàn)證產(chǎn)品序號(hào)是否是存在的，防止非法的產(chǎn)品序號(hào)被抽檢或入庫(kù) 沖突性驗(yàn)證 防止多個(gè)產(chǎn)品實(shí)物使用同一產(chǎn)品序號(hào)，確保實(shí)物與產(chǎn)品序號(hào)對(duì)應(yīng)的唯一性 狀態(tài)驗(yàn)證 防止產(chǎn)線(xiàn)上產(chǎn)品誤流轉(zhuǎn)，如尚在抽檢過(guò)程中的產(chǎn)品被誤入庫(kù)。 兼容性驗(yàn)證 根據(jù)產(chǎn)品配置來(lái)保證是否允許產(chǎn)品的混單，混箱，混料等情況 6 6、制程防錯(cuò)、制程防錯(cuò) 7 7、SMTSMT運(yùn)作流程運(yùn)作流程 8 8、SMTSM

12、T上料防錯(cuò)和缺料預(yù)警上料防錯(cuò)和缺料預(yù)警27 u上料登錄u SMT物料上料防呆u 記錄實(shí)際SMT上料狀況u物料追溯u 追溯物料與成品關(guān)聯(lián)性L(fǎng)ANSMT Reel P/NSMT FeederRF Laser GunSMTSMT物料追溯物料追溯 u自動(dòng)測(cè)試設(shè)備連線(xiàn)u降低人為誤判u減少人工動(dòng)作u保存測(cè)試記錄u測(cè)試資料提供分析u測(cè)試結(jié)果自動(dòng)送回MES系統(tǒng)u介面接口(API)標(biāo)準(zhǔn)化uICT、ChromaATE、S/WDownloadu並可記錄其他資訊這些信息有：在線(xiàn)打印的設(shè)備標(biāo)識(shí)號(hào)、無(wú)線(xiàn)用戶(hù)ID、無(wú)線(xiàn)密鑰等；u測(cè)試程式整合u測(cè)試程式由資料庫(kù)保存，將少測(cè)試程序的誤用的狀況測(cè)試程式測(cè)試程式測(cè)試程式測(cè)試程式9

13、9、全面的維修管理、全面的維修管理291010、維修作業(yè)、維修作業(yè)采集 不良原因、不良部件、不良位置、解決方案 監(jiān)控 缺陷分布 維修進(jìn)度與績(jī)效 追溯 產(chǎn)品的維修信息 1111、抽檢管理、抽檢管理1212、質(zhì)量分析、質(zhì)量分析 - - 缺陷分布缺陷分布按不良現(xiàn)象、不良原因等進(jìn)行交叉分析快速找出品質(zhì)問(wèn)題的改善重點(diǎn)，不斷提升品質(zhì)水平1313、多樣的返工管理、多樣的返工管理1414、生產(chǎn)過(guò)程追溯、生產(chǎn)過(guò)程追溯1515、電子看板實(shí)時(shí)產(chǎn)量、良率、效率、電子看板實(shí)時(shí)產(chǎn)量、良率、效率35實(shí)時(shí)產(chǎn)量，實(shí)時(shí)良率，實(shí)時(shí)缺陷看板即時(shí)的信息采集，監(jiān)控目標(biāo)達(dá)成，提供現(xiàn)場(chǎng)目視及顏色管理，并且有利于不同單位的良性競(jìng)爭(zhēng)，建立潛移默化的激勵(lì)機(jī)制1616、在制品、在制品WIPWIP監(jiān)控監(jiān)控1717、工藝不良柏拉圖、工藝不良柏拉圖18、產(chǎn)品時(shí)段分析圖形381919、產(chǎn)品各項(xiàng)目分析圖形、產(chǎn)品各項(xiàng)目分析圖形電子看板系統(tǒng)（電子看板系統(tǒng)（VRMVRM）1.生產(chǎn)數(shù)據(jù)電子看板，可實(shí)時(shí)展示生產(chǎn)計(jì)劃及完成數(shù)量；2.產(chǎn)線(xiàn)工序電子看板，可及時(shí)展示產(chǎn)線(xiàn)各工位或各工序的 生產(chǎn)信息；3.物料電子看板，可及時(shí)展示物料狀態(tài)信息；4.機(jī)臺(tái)電子看板，可實(shí)時(shí)顯示機(jī)臺(tái)的狀態(tài)信息；5.質(zhì)量電子看板，可實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量合格