MES汽車行業(yè)應(yīng)用

1、WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 汽車制造業(yè)汽車制造業(yè)MESMES應(yīng)用案例應(yīng)用案例饒運(yùn)清Manufacturing Execution System華華 中中 科科 技技 大大 學(xué)學(xué)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 報(bào) 告 內(nèi) 容一、華中科技大學(xué)一、華中科技大學(xué)MESMES研發(fā)情況簡(jiǎn)介研發(fā)情況簡(jiǎn)介二、研發(fā)案例：江淮汽車裝配二、研發(fā)案例：江

2、淮汽車裝配MESMES系統(tǒng)系統(tǒng)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 一、華中科技大學(xué)MES研發(fā)情況簡(jiǎn)介nMES研發(fā)團(tuán)隊(duì)nMES研發(fā)概況n承擔(dān)有關(guān)MES的科研項(xiàng)目nMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) MES 研 發(fā) 團(tuán) 隊(duì)華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院MES研發(fā)團(tuán)隊(duì)李培根院士、邵新宇院長(zhǎng)是該團(tuán)隊(duì)的學(xué)科帶頭人WWW.HUST.EDU.C

3、N Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) MES 研 發(fā) 概 況1995年開(kāi)始從事MES相關(guān)研究先后承擔(dān)近20項(xiàng)有關(guān)MES的國(guó)家級(jí)項(xiàng)目(863/國(guó)家自然科學(xué)基金/973)獲得MES方面的軟件著作權(quán)登記 3 項(xiàng)涉及應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、飛機(jī)、船舶、軍工、工程機(jī)械、模具等制造行業(yè)。WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 承擔(dān)有關(guān)MES的科研項(xiàng)目n1998年：“基于Multi-Agent車間

4、管理控制系統(tǒng)的建模與實(shí)現(xiàn)”n2001年：“敏捷化MES若干關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)”n2003年：“支持網(wǎng)絡(luò)化制造的車間制造資源集成及制造管理系統(tǒng)”n2005年：“自主品牌汽車數(shù)字化設(shè)計(jì)制造管理集成應(yīng)用平臺(tái)開(kāi)發(fā)與實(shí)施” (863重大專項(xiàng)，參加單位，負(fù)責(zé)MES研發(fā))n2005年：“數(shù)字化制造管理與執(zhí)行關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用” （ 863重大專項(xiàng)）n2006年：“基于復(fù)雜性科學(xué)的車間動(dòng)態(tài)調(diào)度理論與方法研究”主持國(guó)家主持國(guó)家863項(xiàng)目項(xiàng)目WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 承擔(dān)有關(guān)

5、MES的科研項(xiàng)目n1998年：“現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論、建模與運(yùn)行試驗(yàn)研究” （國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目子課題）n2001年: “車間非常規(guī)信息條件下的決策機(jī)制及其MES應(yīng)用研究”n2003年：“群體智能理論與粒子群優(yōu)化算法在作業(yè)車間調(diào)度中的應(yīng)用研究”n2006年：“基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算試驗(yàn)的制造系統(tǒng)行為預(yù)測(cè)理論與方法” 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 承擔(dān)有關(guān)MES的科研項(xiàng)目n2005年：“數(shù)字制造系統(tǒng)的復(fù)雜信息處理及執(zhí)行過(guò)程決策

6、”（973項(xiàng)目子課題）n2006年：“自主品牌重型汽車數(shù)字化設(shè)計(jì)制造集成平臺(tái)研發(fā)與實(shí)施”（ 國(guó)家科技支撐計(jì)劃，負(fù)責(zé)MES研發(fā)）n2006年：“潛艇產(chǎn)品車間快速響應(yīng)制造支撐技術(shù)”（總裝預(yù)研項(xiàng)目）n2006年：“江南機(jī)器（集團(tuán)）有限公司工藝執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)”（軍工項(xiàng)目）其它重要項(xiàng)目其它重要項(xiàng)目WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用n軟件名稱：“敏捷化車間制造執(zhí)行系統(tǒng) (AMES1.0)” (軟件著作權(quán)登記號(hào):2003SR12564)n軟件名稱：“

7、支持網(wǎng)絡(luò)化制造的車間資源管理系統(tǒng) (SRMS1.0)” (軟件著作權(quán)登記號(hào): 2005SR09789)n軟件名稱：“支持網(wǎng)絡(luò)化制造的車間制造管理系統(tǒng) (SMMS1.0)” (軟件著作權(quán)登記號(hào): 2006SR02093 )有關(guān)有關(guān)MES的軟件著作權(quán)登記的軟件著作權(quán)登記WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 基于Agent的MES實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(AgentMES)MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science &a

8、mp; Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用離散型作業(yè)車間制造執(zhí)行系統(tǒng)(AMES)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用支持網(wǎng)絡(luò)化制造的車間資源管理系統(tǒng)(SRMS)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用汽車裝配MES系統(tǒng)(JacMES)WWW.HUST.EDU

9、.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用導(dǎo)彈裝配MES系統(tǒng)(A2MES)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 二、研發(fā)案例：江淮汽車裝配MES系統(tǒng)n背景介紹n現(xiàn)狀與需求分析nJacMES方案設(shè)計(jì)nJacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用n總結(jié)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technolog

10、y（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 背 景 介 紹n安徽江淮汽車股份有限公司商務(wù)車公司，按訂單混流裝配生產(chǎn)多種型號(hào)的商務(wù)車n擁有完備的汽車裝配生產(chǎn)四大工藝車間：沖壓、焊裝、涂裝、總裝WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 汽車裝配生產(chǎn)工藝流程焊焊裝裝涂涂裝裝總總裝裝WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 現(xiàn)狀與需求分析n該汽車廠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD

11、/CAPP/CAM/CAE)和企業(yè)信息管理(OA/MIS/ERP/CRM)等方面具有良好的信息化基礎(chǔ)n在制造環(huán)節(jié)存在的主要問(wèn)題：信息孤島較為嚴(yán)重，不同部門通過(guò)EXCEL來(lái)傳遞信息上層計(jì)劃與下層車間生產(chǎn)執(zhí)行脫節(jié)，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)的可控性和靈活性較差缺乏有效的面向汽車混流裝配的生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度的理論方法和實(shí)用工具車間層的信息實(shí)時(shí)采集與處理能力不足 對(duì)生產(chǎn)中異常狀況的監(jiān)測(cè)與控制手段落后 所需要的物料不能按時(shí)按量配送，生產(chǎn)線經(jīng)常出現(xiàn)缺料待產(chǎn)現(xiàn)象問(wèn)題總結(jié)：信息反饋、信息集成、生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題總結(jié)：信息反饋、信息集成、生產(chǎn)調(diào)度WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Scienc

12、e & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 現(xiàn)狀與需求分析n現(xiàn)狀：目前信息的發(fā)布主要通過(guò)人工來(lái)通知各個(gè)崗位的員工，遇到緊急的變更時(shí)由生產(chǎn)人員口頭通知或者email到各個(gè)崗位來(lái)進(jìn)行變更，屬于多通道信息發(fā)布模式。n主要缺點(diǎn)：信息發(fā)布不及時(shí)、容易出錯(cuò)、工作量大、通知不到位、信息反饋不及時(shí)等。 n解決方案：采用單道信息發(fā)布模式電子看板，以減少中間的流通環(huán)節(jié)和流通時(shí)間。信息反饋與發(fā)布問(wèn)題WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 現(xiàn)狀與需求分析n現(xiàn)狀：目前

13、運(yùn)行兩個(gè)信息系統(tǒng)中控系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)。中控系統(tǒng)主要采集現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，ERP系統(tǒng)管理整個(gè)生產(chǎn)信息流。目前采用數(shù)據(jù)人工導(dǎo)入的方式來(lái)對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成。此外，總裝車間需求的裝配清單沒(méi)有得到ERP系統(tǒng)的支持。 n缺點(diǎn)：不能即時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，只能滿足管理人員的查詢需求，不能滿足信息及時(shí)發(fā)布的要求。n解決方案：采用中間件的集成方式。優(yōu)點(diǎn)：(1)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互使用；(2)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)更新。 信息系統(tǒng)的集成問(wèn)題WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 現(xiàn)狀與需求分析n現(xiàn)狀：目

14、前四大車間主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)安排生產(chǎn)，不夠優(yōu)化，增加了現(xiàn)場(chǎng)管理人員的工作量，影響生產(chǎn)效率。n解決方案：通過(guò)理論研究和應(yīng)用工具開(kāi)發(fā)，解決沖壓車間的作業(yè)調(diào)度和焊裝、涂裝和總裝車間的生產(chǎn)排序問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)汽車制造多車間關(guān)聯(lián)生產(chǎn)計(jì)劃的綜合優(yōu)化。 生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度問(wèn)題WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 現(xiàn)狀與需求分析n訂單管理(含生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度)n數(shù)據(jù)采集n生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)跟蹤與監(jiān)控n物流管理n統(tǒng)計(jì)報(bào)表與性能分析n系統(tǒng)集成JacMES功能需求WWW.HUST.EDU.CN Huazho

15、ng University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) JacMES方案設(shè)計(jì)汽汽 車車 裝裝 配配 M M E E S S總總 裝裝 車車 間間上 下 線 信 息 查 詢總 裝 采 集 點(diǎn) 管 理車 型 代 碼 管 理V I N 碼 管 理總 裝 V I N 碼 采 集在 制 品 管 理物物 供供 部部配 送 模 板 管 理車 型 下 放 管 理生 成 物 料 配 送 清 單中中 控控 室室配 送 模 板 管 理區(qū) 模 板 管 理零 件 模 板 管 理導(dǎo) 出 配 置 清 單系系 統(tǒng)統(tǒng) 維維 護(hù)護(hù) 管管 理理個(gè) 人 信 息 維 護(hù)用

16、 戶 組 管 理用 戶 管 理角 色 管 理系 統(tǒng) 日 志焊焊 裝裝 車車 間間焊 裝 訂 單 管 理焊 裝 車 間 數(shù) 據(jù) 采 集焊 裝 白 車 身 管 理焊 裝 采 集 點(diǎn) 管 理焊 裝 車 間 計(jì) 劃 排 序涂涂 裝裝 車車 間間涂 裝 顏 色 管 理涂 裝 訂 單 管 理涂 裝 車 間 數(shù) 據(jù) 采 集涂 裝 采 集 點(diǎn) 管 理統(tǒng)統(tǒng) 計(jì)計(jì) 與與 報(bào)報(bào) 表表涂 裝 生 產(chǎn) 情 況 日 報(bào) 表總 裝 完 工 統(tǒng) 計(jì)焊 裝 生 產(chǎn) 情 況 日 報(bào) 表總 裝 歷 史 數(shù) 據(jù) 統(tǒng) 計(jì)焊 裝 生 產(chǎn) 情 況 日 報(bào) 表焊 裝 完 工 統(tǒng) 計(jì)電 子 看 板 管 理V I N 碼 生 成 與 打 印功能

17、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) JacMES方案設(shè)計(jì)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) JacMES方案設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用汽汽車

18、車裝裝配配MME ES SR RF FI ID D數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集適適配配器器J Ja ac cMME ES S主主系系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集監(jiān)監(jiān)聽(tīng)聽(tīng)服服務(wù)務(wù)器器條條碼碼打打印印管管理理器器V VI IN N碼碼打打碼碼機(jī)機(jī)控控制制器器條條碼碼數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集終終端端電電子子大大屏屏控控制制軟軟件件WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用實(shí)施實(shí)施MES之前：之前：n靠靠ERP的的HMI完成，操作完成，操作不方便不方便n沒(méi)有斷線重發(fā)功能，數(shù)據(jù)沒(méi)有斷線

19、重發(fā)功能，數(shù)據(jù)容易丟失容易丟失n各車間按照不同的標(biāo)識(shí)管各車間按照不同的標(biāo)識(shí)管理在制品理在制品n生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)反應(yīng)到生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)反應(yīng)到系統(tǒng)中系統(tǒng)中實(shí)施實(shí)施MES之后：之后：n數(shù)據(jù)采集點(diǎn)管理數(shù)據(jù)采集點(diǎn)管理n焊裝車間白車身生產(chǎn)數(shù)焊裝車間白車身生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集據(jù)采集n涂裝車間空車身數(shù)據(jù)采涂裝車間空車身數(shù)據(jù)采集集n總裝車間物料及整車總裝車間物料及整車VIN碼采集碼采集一、實(shí)現(xiàn)了汽車裝配生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 數(shù)據(jù)采集點(diǎn)管理WWW.HUST.E

20、DU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 總裝車間VIN碼采集WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 焊裝、涂裝車間RFID數(shù)據(jù)采集WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用二、實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息發(fā)布和車型配置清單以指導(dǎo)生產(chǎn)

21、實(shí)施實(shí)施MES之前：之前：n生產(chǎn)指令基本靠手工發(fā)布生產(chǎn)指令基本靠手工發(fā)布n電子大屏看板完全依靠手電子大屏看板完全依靠手工輸入工輸入n關(guān)鍵件裝配信息僅憑操作關(guān)鍵件裝配信息僅憑操作工人經(jīng)驗(yàn)工人經(jīng)驗(yàn)n車型配置清單靠手工維護(hù)車型配置清單靠手工維護(hù)實(shí)施實(shí)施MES之后：之后：n生產(chǎn)指令在線發(fā)布生產(chǎn)指令在線發(fā)布n電子大屏看板實(shí)時(shí)自動(dòng)電子大屏看板實(shí)時(shí)自動(dòng)更新更新n自動(dòng)生成關(guān)鍵件裝配信自動(dòng)生成關(guān)鍵件裝配信息息n車型配置清單自動(dòng)維護(hù)車型配置清單自動(dòng)維護(hù)WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué)

22、生產(chǎn)指令在線發(fā)布WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 電子大屏看板及時(shí)自動(dòng)更新WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 自動(dòng)生成關(guān)鍵件裝配信息WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 自動(dòng)生成車型配置清單WWW.HUST.EDU.

23、CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用實(shí)施實(shí)施MES之前：之前：n各車間在制品分開(kāi)管理，各車間在制品分開(kāi)管理，管理部門無(wú)法全局控制管理部門無(wú)法全局控制n生產(chǎn)狀況靠電話溝通，不生產(chǎn)狀況靠電話溝通，不夠?qū)崟r(shí)和準(zhǔn)確夠?qū)崟r(shí)和準(zhǔn)確n生產(chǎn)過(guò)程不可視生產(chǎn)過(guò)程不可視實(shí)施實(shí)施MES之后：之后：n生產(chǎn)訂單管理生產(chǎn)訂單管理n在制車輛狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢?cè)谥栖囕v狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢n訂單與完工狀態(tài)實(shí)時(shí)統(tǒng)訂單與完工狀態(tài)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)n歷史數(shù)據(jù)查詢與制造性歷史數(shù)據(jù)查詢與制造性能分析能分析三、實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車裝配全過(guò)程的過(guò)

24、程監(jiān)控和管理WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 生產(chǎn)訂單管理WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 在制車輛狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 訂單與完工狀態(tài)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)WWW.HUST.EDU.CN Huazh

25、ong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用實(shí)施實(shí)施MES之前：之前：n完全手工生成配送清單，完全手工生成配送清單，工作量大工作量大n信息滯后，導(dǎo)致配送不夠信息滯后，導(dǎo)致配送不夠及時(shí)及時(shí)n無(wú)集成，容易出錯(cuò)無(wú)集成，容易出錯(cuò)n無(wú)歷史紀(jì)錄，無(wú)法追溯無(wú)歷史紀(jì)錄，無(wú)法追溯實(shí)施實(shí)施MES之后：之后：n與與ERP信息集成信息集成n配送模板管理配送模板管理n自動(dòng)生成物料配送清單自動(dòng)生成物料配送清單和物料清單日?qǐng)?bào)表和物料清單日?qǐng)?bào)表n自動(dòng)生成和發(fā)布物料配自動(dòng)生成和發(fā)布物料配送指令送指令四、實(shí)現(xiàn)了物料配送功能，輔助生產(chǎn)指令的執(zhí)行WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科 技 大 學(xué) 總裝物料配送管理WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science & Technology（HUST） 華 中 科