面向制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化車間MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)

1、面向制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化車間MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)作者: 付紅旭   來自: 精誠軟件（EAS Software）制造業(yè)信息化走到今天，制造車間數(shù)字化已為制造企業(yè)所廣泛認(rèn)同，為應(yīng)對(duì)更加激烈的市場競爭，市場法則迫使我們必須以高教的晦部運(yùn)作和敏捷的制造響應(yīng)能力去應(yīng)對(duì)變幻莫測的市場。在工廠的制造過程中，生產(chǎn)計(jì)劃高效執(zhí)行從某種意義上講甚至比計(jì)劃制訂過程本身更加重要，而傳統(tǒng)的MRP/ERP系統(tǒng)的計(jì)劃制訂過程得不到有力支持(僅能依據(jù)市場需求及企業(yè)宏觀資源、能力，而至關(guān)重要的車間執(zhí)行層信息無法有效獲取)，強(qiáng)計(jì)劃、弱執(zhí)行的問題目漸突出。制造企業(yè)迫切需要提高制造車間的可視化水平，在優(yōu)化資源配置、優(yōu)化生產(chǎn)過程

2、的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)車間執(zhí)行、控制過程的高效管理和控制，實(shí)現(xiàn)由上(MRP/ERP)至下(設(shè)備控制層/SFC)的信息集成，提高快速制造響應(yīng)能力，如何通過先進(jìn)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)車間的數(shù)字化管理將是制造業(yè)企業(yè)面向未來市場競爭的最核心法寶。1）通過合理的計(jì)劃排產(chǎn)，提高每臺(tái)設(shè)備在相同加工時(shí)間內(nèi)的加工批量，減少設(shè)備的安裝準(zhǔn)備時(shí)間。一方面提高設(shè)備的利用率，另一方面減少設(shè)備引起的產(chǎn)能瓶頸。2）通過及時(shí)收集現(xiàn)場作業(yè)數(shù)據(jù)，反饋生產(chǎn)進(jìn)度，車間管理層可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車間現(xiàn)場的生產(chǎn)情況，針對(duì)異常情況及時(shí)采取相應(yīng)措施。3）實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，不斷優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量和合格率。4）在生產(chǎn)效率方面：

3、在統(tǒng)計(jì)零件生產(chǎn)所需資源的配套方面和生產(chǎn)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)反饋方面投入了大量的人力物力，如何通過信息化手段減少人力物力的投入，同時(shí)滿足快速生產(chǎn)的需求。5）在質(zhì)量管理方面，通過收集生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的質(zhì)量數(shù)據(jù)，以輔助進(jìn)行質(zhì)量分析。6）在信息共享方面，通過與分廠已有的ERP系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)和其他系統(tǒng)進(jìn)行無縫集成，以減少人工重復(fù)工作量，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。北京精誠軟件公司基于多年MES項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)的數(shù)字化車間MES制造執(zhí)行系統(tǒng)管理平臺(tái)，填補(bǔ)了上層計(jì)劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)的信息斷層，將車間所有生產(chǎn)資源進(jìn)行有機(jī)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了公司三級(jí)信息流和數(shù)據(jù)流的有機(jī)集成，同時(shí)系統(tǒng)將基于生產(chǎn)工藝流程自動(dòng)化、業(yè)務(wù)單據(jù)審批自

4、動(dòng)化、現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控自動(dòng)化和管理調(diào)度智能化等手段，實(shí)現(xiàn)各用戶單位在信息協(xié)同、數(shù)據(jù)集成和業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，打通信息孤島，實(shí)現(xiàn)全面集成的數(shù)字化車間奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的建設(shè)吸取了軟件業(yè)界的成功開發(fā)集成經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)的B/S網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)、.NET平臺(tái)開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，在軟件功能方面為后期建設(shè)保留接口，使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，利于實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)整體的信息共享。精誠軟件數(shù)字化車間MES制造執(zhí)行系統(tǒng)平臺(tái)上層實(shí)現(xiàn)了所有數(shù)據(jù)的集中匯總和領(lǐng)導(dǎo)決策分析，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)形成綜合分析及報(bào)警輸出，便于管理調(diào)度和作業(yè)監(jiān)控，底層連接了大量的生產(chǎn)設(shè)備、檢測設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)硬件平臺(tái)，最終通過

5、數(shù)據(jù)庫層完成大數(shù)據(jù)量的集中存儲(chǔ)，中間層通過底層的設(shè)備實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和匯總分析，并對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了良好的控制，是數(shù)字化車間管理的重點(diǎn)模塊。精誠軟件數(shù)字化車間MES制造執(zhí)行系統(tǒng)管理平臺(tái)的核心是緊密圍繞車間生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量管理和設(shè)備管理、統(tǒng)計(jì)分析為主線的數(shù)字化生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，其中也配套相應(yīng)的視頻監(jiān)控、試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)挖掘分析工具，幫助車間實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)。系統(tǒng)業(yè)務(wù)流設(shè)計(jì)精誠軟件數(shù)字化車間MES制造執(zhí)行系統(tǒng)管理平臺(tái)基于全生命周期的過程數(shù)據(jù)流信息流一體化設(shè)計(jì)思路，通過底層設(shè)備、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)中間傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)挖掘分析等一系列的數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)信息的全面集成。生產(chǎn)過

6、程中的各項(xiàng)工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)和視頻影像數(shù)據(jù)通過底層設(shè)備采集后形成完整的數(shù)據(jù)包，在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集中存儲(chǔ)，其中采用條碼標(biāo)識(shí)和快速識(shí)別手段，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的各類物料批次條碼標(biāo)識(shí)，生產(chǎn)過程條碼掃描及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，將單件產(chǎn)品生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)唯一的質(zhì)量過程可追溯，是整個(gè)生產(chǎn)過程的紐帶。精誠軟件數(shù)字化車間MES制造執(zhí)行系統(tǒng)管理平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)和各類現(xiàn)有系統(tǒng)的無縫集成，包括ERP、PDM、CAPP、物資系統(tǒng)和質(zhì)量系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)從項(xiàng)目計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃、BOM、工藝管理、設(shè)備管理到最終物資系統(tǒng)和質(zhì)量管理的全面協(xié)作。MES系統(tǒng)集成現(xiàn)有計(jì)劃管理系統(tǒng)的項(xiàng)目型號(hào)計(jì)劃，也可根據(jù)各單位情況在MES系統(tǒng)中生成計(jì)劃，最終通過生產(chǎn)實(shí)

7、績數(shù)據(jù)在返寫生產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)PDM系統(tǒng)的要求，根據(jù)物料基本屬性信息生成相應(yīng)的EXCEL、XML文件或純文本文件，通過文件共享方式傳遞給設(shè)計(jì)部門，由相關(guān)人員通過PDM系統(tǒng)編制的數(shù)據(jù)導(dǎo)入接口將MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到PDM系統(tǒng)中；PDM系統(tǒng)根據(jù)MES系統(tǒng)的要求，提取PDM系統(tǒng)中有關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息和工藝信息，生成相應(yīng)的EXCEL或文本文件，通過文件共享方式傳遞給有關(guān)部門，由相關(guān)人員通過MES系統(tǒng)編制的數(shù)據(jù)導(dǎo)入接口將PDM系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到MES系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表中； 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)：精誠軟件數(shù)字化車間MES制造執(zhí)行系統(tǒng)總體功能包括針對(duì)決策管理層的生產(chǎn)全過程指揮調(diào)度（管理駕駛艙）功能，針對(duì)控制層的生產(chǎn)過程視

8、頻監(jiān)控系統(tǒng)、質(zhì)量檢測與控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘及分析系統(tǒng)，針對(duì)于業(yè)務(wù)層面的工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)、MES制造執(zhí)行系統(tǒng)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。MES制造執(zhí)行系統(tǒng)作為車間底層的基礎(chǔ)平臺(tái)，貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程的所有環(huán)節(jié)，包括生產(chǎn)計(jì)劃與排產(chǎn)、生產(chǎn)任務(wù)與調(diào)度、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、設(shè)備與工裝管理、物料條碼管理、生產(chǎn)現(xiàn)場看板管理和統(tǒng)計(jì)分析等模塊。計(jì)劃與排產(chǎn)和調(diào)度管理實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)任務(wù)排產(chǎn)功能，并對(duì)下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行生產(chǎn)物料的齊套和設(shè)備工裝齊套分析；車間計(jì)劃任務(wù)可按時(shí)段滾動(dòng)下發(fā)，下發(fā)時(shí)可自動(dòng)驗(yàn)證生產(chǎn)準(zhǔn)備的狀態(tài)，對(duì)于不完全滿足的任務(wù)給出提示；對(duì)下發(fā)執(zhí)行的任務(wù)進(jìn)行任務(wù)預(yù)分派，并可對(duì)預(yù)分派任務(wù)進(jìn)行調(diào)整；支持生產(chǎn)任務(wù)的超越下發(fā)；

9、 作業(yè)調(diào)度與齊套管理：根據(jù)精確的生產(chǎn)計(jì)劃與排程，統(tǒng)計(jì)對(duì)各種原材料和輔料的具體需求，為車間進(jìn)行物料的調(diào)度提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，根據(jù)計(jì)劃結(jié)果，模擬各種物料在各單位時(shí)間段（小時(shí)、天、周等）的庫存以及庫存變動(dòng)，能夠從調(diào)度處接收生產(chǎn)計(jì)劃表和表中子項(xiàng)的任務(wù)，按照生產(chǎn)進(jìn)度要求完成物料齊套和發(fā)放。調(diào)度和班組長可以設(shè)定未來幾天內(nèi)的工作安排，齊套員可以匯總查詢此安排，根據(jù)時(shí)間安排配料。生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集:對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場的所有資源進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，包括對(duì)設(shè)備、工藝、物料、人員、班組、質(zhì)量檢測結(jié)果等信息的實(shí)時(shí)采集和收集歸類分析及報(bào)警等操作，在車間現(xiàn)場，支持多種終端輸入方式（觸摸屏，條碼槍，鍵盤等）。支持設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，

10、為管理者提供圖形界面，在線查看各臺(tái)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，包括執(zhí)行中、空閑、準(zhǔn)備中、停機(jī)中；并提供設(shè)備狀態(tài)進(jìn)一步的詳細(xì)信息，包括設(shè)備屬性、圖片、執(zhí)行中的訂單信息、工序信息、物料信息、操作者信息和消息信息、停工原因；支持生產(chǎn)操作記錄跟蹤，工人的每次操作記錄都在系統(tǒng)中有詳細(xì)的記錄，包括操作的開始、結(jié)束時(shí)間，獲得的成品數(shù)量、廢品/返工數(shù)量、廢品/返工原因，操作者的編號(hào)，使用的設(shè)備； 根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃、管理的要求生成各種統(tǒng)計(jì)、分析和績效評(píng)價(jià)報(bào)表，如生產(chǎn)日?qǐng)?bào)表、產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)表、工時(shí)統(tǒng)計(jì)報(bào)表等，對(duì)車間工人進(jìn)行技能管理，統(tǒng)計(jì)工人產(chǎn)品生產(chǎn)合格率，以便從人力資源角度進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量分析，優(yōu)化人力資源配置；提供方便的看板管理，能夠從時(shí)間、質(zhì)、量等多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合績效分析和評(píng)價(jià)，并將最新的生產(chǎn)進(jìn)度信息、質(zhì)量報(bào)警信息和完工信息等發(fā)布。質(zhì)量檢測與控制系統(tǒng)是對(duì)所有生產(chǎn)過程中的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一收集和管理的模塊，包括質(zhì)量基礎(chǔ)定義、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)定義、現(xiàn)場質(zhì)檢作業(yè)、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析和包絡(luò)線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能；綜合報(bào)表查詢與分析：為了便于車間管理層更好的做決策，系統(tǒng)提供車間常用的查詢和分析報(bào)表，包括工時(shí)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，生產(chǎn)進(jìn)度報(bào)表，生產(chǎn)質(zhì)量報(bào)表等。系統(tǒng)提供車間常用的查詢和分析報(bào)表，包括SPC的各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表、WIP在制品統(tǒng)計(jì)分析、KPI績效分析、車間產(chǎn)能分析、動(dòng)態(tài)圖形化分析、工時(shí)統(tǒng)計(jì)分析、生產(chǎn)進(jìn)度分析、