工廠、車間信息化—MES(智能制造)

1、.,以人為本 物競天擇 傳承創(chuàng)新 追求卓越,工廠、車間信息化MES（智能制造）,.,目錄,.,制造企業(yè)信息化業(yè)務流程,1.1 制造企業(yè)信息化功能模塊,（1）面向企業(yè)外部的服務信息系統(tǒng) 客戶管理系統(tǒng)； 銷售管理系統(tǒng)； 市場管理系統(tǒng)； 分析決策支持系統(tǒng)。 （2）面向企業(yè)內(nèi)部（工廠）制造的服務信息系統(tǒng) 生產(chǎn)管理系統(tǒng)； 質(zhì)量管理系統(tǒng)； 設備管理信息系統(tǒng) 人力資源管理系統(tǒng)； 倉儲物料信息系統(tǒng)； 智能決策支持系統(tǒng)。,（3）交叉服務管理系統(tǒng) 財務管理系統(tǒng)； 工作流程管理系統(tǒng)； 辦公自動化系統(tǒng)； 分析決策支持系統(tǒng)。,.,企業(yè)信息化業(yè)務流程,1.2 制造企業(yè)信息化的層次,局部,系統(tǒng),.,企業(yè)信息化業(yè)務流程,信息

2、層，虛擬層,物理層,.,目錄,.,數(shù)字化工廠,2.1 什么是數(shù)字化工廠,數(shù)字化工廠，利用各種網(wǎng)絡化信息化軟件技術(shù)，實現(xiàn)工廠辦公、管理及生產(chǎn)自動化，達到加強及規(guī)范制造業(yè)企業(yè)管理，減少工作失誤、阻塞各種漏洞、提高工作效率、保證安全生產(chǎn)、提供決策參考、加強外界聯(lián)系、輔助開拓市場的目的。（會思考的工廠）,2.2 數(shù)字化工廠的層級系統(tǒng)架構(gòu)（物理|硬件）,（1）工廠車間層 對車間的設備布局和輔助設備及管網(wǎng)系統(tǒng)進行布局分析； （2）生產(chǎn)線層 分析物流節(jié)拍和生產(chǎn)效率，制造成本； （3）加工單元層 分析設備之間和設備內(nèi)部的運動干涉問題； （4）加工操作層 對具體的公布進行詳細分析、設計；,.,數(shù)字化工廠,2.2

3、 數(shù)字化工廠的層級系統(tǒng)架構(gòu)（軟件）,生產(chǎn)執(zhí)行層 MES,數(shù)據(jù)采集及檢測層 SCADA,自動化設備層 Automatic Equipment,物料清單（BOM） 工藝流程 客戶說明 訂單/工單信息等,以計劃的形式下達,生產(chǎn)加工歷史數(shù)據(jù)； 原材料消耗； 生產(chǎn)計劃、料批狀態(tài)； 其他資源信息等。,以結(jié)果的形式返回,.,數(shù)字化工廠,客戶管理,銷售管理,市場管理,分析決策,CRM系統(tǒng),ERP系統(tǒng),辦公自動化,電子倉儲 文檔管理,工作流程管理,產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 配置管理,零部件管理,PDM系統(tǒng),CAD系統(tǒng),CAPP系統(tǒng),CAM系統(tǒng),數(shù)字車間系統(tǒng),客戶1 客戶2 . . . 客戶n,SCM系統(tǒng),供應商1 供應商2 .

4、 . . 供應商n,2.3 數(shù)字化工廠功能系統(tǒng)模塊,MES系統(tǒng),.,目錄,.,車間信息化（MES）,3.1 制造車間需求及問題,（1）生產(chǎn)計劃復雜 效率低，工作量大，周期長； 生產(chǎn)計劃執(zhí)行準確性不高，生產(chǎn)工單準時完工率低； 計劃人員很難得到實際生產(chǎn)進度的準確信息； 計劃調(diào)整難度比較大。計劃變更或者緊急插單時，需要重新評估整個生產(chǎn)計劃。 （2）生產(chǎn)過程不透明化 生產(chǎn)過程中存在很多異常因素，導致生產(chǎn)與實際生產(chǎn)計劃脫節(jié)； 整個生產(chǎn)過程處于黑盒狀態(tài)； 瓶頸設備無法實時監(jiān)控，無法提高其生產(chǎn)效率。,.,車間信息化（MES）,3.1 制造車間需求及問題,（3）產(chǎn)品高質(zhì)量、高可靠性的要求 產(chǎn)品質(zhì)量控制需求，針

5、對制造過程的自動下達、采集、跟蹤、監(jiān)控，為產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性提供分析優(yōu)化依據(jù)，同時滿足質(zhì)量過程控制。 （4）報表決策分析 生產(chǎn)管理層需要進度報表，員工工時報表，產(chǎn)品合格率報表、設備運轉(zhuǎn)參數(shù)報表等都是通過手工統(tǒng)計，難以滿足追求效率的車間管理需求； 基于對車間原始數(shù)據(jù)的收集基礎為車間定制分析報表，生成成本統(tǒng)計報表、生產(chǎn)計劃達成率、準時出貨率等報表，現(xiàn)階段也缺少必要的原始數(shù)據(jù)，比如實際的設備工時和人工工時導致生產(chǎn)成本準確性不高。,.,車間信息化（MES）,3.2 MES目標及思路,（1）目前通常的生產(chǎn)狀況,制造執(zhí)行系統(tǒng) MES,車間層,管理層,設備層,操作執(zhí)行層,企業(yè)資源計劃 ERP,車間層,問題：

6、車間信息無法實時反饋； 不實際的生產(chǎn)計劃； 無法實現(xiàn)有效控制； 人工統(tǒng)計工作繁雜； 排產(chǎn)復雜周期長。,企業(yè)資源計劃 ERP,解決問題： 縮短排產(chǎn)周期，解決緊急查單問題； 為部門提供計劃、控制、執(zhí)行、反饋、調(diào)度等管理工具； 與實際生產(chǎn)接軌，保證車間信息的實時性。,（2）填補ERP和生產(chǎn)車間之間的空白,.,車間信息化（MES）,3.3 MES項目范圍,.,車間信息化（MES）,3.4 車間信息流傳輸,其他功能模塊,其它功能模塊,庫存管理模塊,訂單/工單管理系統(tǒng),采購模塊,生產(chǎn)調(diào)度模塊,ERP,辦公室,生產(chǎn)現(xiàn)場,MES,實驗室管理系,工具/設備管理,生產(chǎn)過程控制,.,車間信息化（MES）,3.5 車

7、間信息化規(guī)劃和實施流程,（1）明確目標 部署很多信息化軟件，目標的落腳點仍然是“制造”二字，即智能車間的建設和應用是為生產(chǎn)服務，充分體現(xiàn)精益，即提高生產(chǎn)效率，改進質(zhì)量，縮短交貨期，適應多種小批量的柔性定制生產(chǎn)。 生產(chǎn)計劃的科學性； 通過計劃的制定和分解、下發(fā)、執(zhí)行進度反饋等進行閉環(huán)，實時報警或提醒，及時處理計劃變更和插單，通過對生產(chǎn)計劃的柔性調(diào)整來適應多品種小批量生產(chǎn)模式下的車間作業(yè)，提高制造資源的利用率。 生產(chǎn)過程的執(zhí)行管控與可視化； 按照標準的工藝路線進行加工和流轉(zhuǎn)，并在過程中通過質(zhì)量記載完成質(zhì)檢信息的記錄，通過調(diào)測設備運行參數(shù)等信息，監(jiān)控生產(chǎn)工過程重要的工藝參數(shù)的變化，達到生產(chǎn)計劃、制造

8、執(zhí)行、質(zhì)量記載、工藝參數(shù)等完整的制造過程追溯，實現(xiàn)可視化化管理、信息最大程度透明化。 實現(xiàn)真正意義的“流”生產(chǎn)； 建立質(zhì)量控制、質(zhì)量數(shù)據(jù)收集、質(zhì)量追蹤的質(zhì)量管理平臺。實現(xiàn)產(chǎn)品制造全過程的質(zhì)量管控與追蹤以及過程統(tǒng)計分析。完善產(chǎn)品設計和生產(chǎn)制造過程，實現(xiàn)質(zhì)量管理PDCA閉環(huán)管理。 構(gòu)建完整的質(zhì)量管理體系； 實現(xiàn)生產(chǎn)輔助決策分析。,.,車間信息化（MES）,3.6 車間信息化規(guī)劃和實施流程,（2）生產(chǎn)現(xiàn)場的分析 聚焦點集中在生產(chǎn)本身進行分析，尋找生產(chǎn)的優(yōu)化點和提升點。 明晰智能化產(chǎn)品，定義產(chǎn)品的屬性、功能； 確定符合哪些特征的產(chǎn)品能在智能車間的生產(chǎn)線上生產(chǎn)，將所有產(chǎn)品部署到智能車間生產(chǎn)對絕大多數(shù)企業(yè)

9、來講，是個長期的過程。同時，需要確定智能化產(chǎn)品需要的工裝以及檢驗方法，是否需要自動化？ 生產(chǎn)過程中采集數(shù)據(jù)； 生產(chǎn)過程中采集什么數(shù)據(jù)，它能帶來什么價值。 物流規(guī)劃； 車間物流通道是否利于物料和半成品流轉(zhuǎn)，是否利于RFID、AGV、自動化輥道等技術(shù)手段應用？ 生產(chǎn)工藝瓶頸； 生產(chǎn)工藝哪些工序是瓶頸，有無改進的可能，提高要依賴哪些方面，是否要實現(xiàn)數(shù)字化？ 生產(chǎn)哪些環(huán)節(jié)自動化； 生產(chǎn)哪些環(huán)節(jié)自動，自動解決什么問題？人工參與哪些環(huán)節(jié)，為什么人工參與，不參與帶來哪些問題？而且要考慮綜合成本。,.,車間信息化（MES）,3.6 車間信息化規(guī)劃和實施流程,（3）明晰建設思路 智能車間建設思路沿著“智能單元-

10、智能生產(chǎn)線-智能車間”，逐步建設，突出試點和示范，摸索經(jīng)驗。 智能單元： 完成關(guān)鍵工序、瓶頸工序和重要工序。根據(jù)生產(chǎn)任務需要，通過采集和分析物料、設備、質(zhì)量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)特定的復雜、聯(lián)動的生產(chǎn)操作要求，對智能工裝、工藝優(yōu)化、人工參與程度等進行嘗試和摸索。 智能生產(chǎn)線： 多個智能單元拼成生產(chǎn)線，覆蓋特定產(chǎn)品生產(chǎn)的所有工序或主要工序。智能生產(chǎn)線實時存儲、提取、分析與處理工藝、工裝等各類制造資源數(shù)據(jù)，以及設備運行參數(shù)、運行狀態(tài)等過程數(shù)據(jù)，據(jù)此進行故障診斷、維護報警等行為。同時，摸索產(chǎn)線內(nèi)不同設備的協(xié)同關(guān)系，可根據(jù)不同的生產(chǎn)需求，對物料、工裝、生產(chǎn)方案等進行實時優(yōu)化與重組，優(yōu)化配置產(chǎn)線內(nèi)生產(chǎn)資源。它是智能

11、車間的建設關(guān)鍵。 智能車間： 打造多條智能生產(chǎn)線，完成多種產(chǎn)品的智能生產(chǎn)。,.,車間信息化（MES）,3.6 車間信息化規(guī)劃和實施流程,（4）信息化系統(tǒng)規(guī)劃與建設 將智能車間建設定位于生產(chǎn)制造，圍繞車間現(xiàn)場生產(chǎn)和工藝的布局進行分析，確定出建設目標，沿著從簡到繁的思路進行建設，就可明晰信息化規(guī)劃，并進行配套設備的選型。,數(shù)據(jù)庫服務器,應用程序服務器,生產(chǎn)計劃專員,計劃反饋,計劃排程,生產(chǎn)部,車間管理人員,成產(chǎn)操作員,成產(chǎn)操作員,成產(chǎn)操作員,車間1,車間2,車間3,任務執(zhí)行,任務分派,生產(chǎn)計劃專員,車間管理人員,成產(chǎn)操作員,精準計劃與排程,數(shù)據(jù)采集終端,生產(chǎn)過程監(jiān)控,.,車間信息化（MES）,3.6 車間信息化規(guī)劃和實施流程,（4）信息化系統(tǒng)規(guī)劃與建設 將智能車間建設定位于生產(chǎn)制造，圍繞車間現(xiàn)場生產(chǎn)和工