ERP-MES-PCS搭建工業(yè)4.0的平臺

1、互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)+風(fēng)口風(fēng)口2015年兩會，國務(wù)院總理李克強在政府工作報告中提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”，“互聯(lián)網(wǎng)+”正式納入國家頂層設(shè)計。在不到半年的時間里，已經(jīng)有三個相關(guān)指導(dǎo)意見出臺，足見國家對“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。大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)帶來了新的商業(yè)運營模式，打破了線上線下服務(wù)邊界，無論是餐飲、金融、醫(yī)療健康，還是教育、汽車、制造、交通出行，只要與互聯(lián)網(wǎng)“結(jié)合”，都可能迎來顛覆性發(fā)展，為投資者和創(chuàng)業(yè)者帶來巨大機會。作為互聯(lián)網(wǎng)+的深度應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，更是未來當(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時代時代工業(yè)4.0是德國政府提出的一個高科技戰(zhàn)略計

2、劃。該項目由德國聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)合資助，投資預(yù)計達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，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴，其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。德國所謂的工業(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，銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達到快速，有效，個人化的產(chǎn)品供應(yīng)。工業(yè)4.0已經(jīng)進入中德合作新時代，中德雙方簽署的中德合作行動綱要中，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”對于未來中德經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。雙方認為，兩國政府應(yīng)為企業(yè)參與該進程

3、提供政策支持。中國制造中國制造2025規(guī)劃規(guī)劃今年5月，國務(wù)院印發(fā)中國制造2025，部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略，成為我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領(lǐng)。6月24日國務(wù)院辦公廳發(fā)布關(guān)于成立國家制造強國建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組的通知，決定成立國家制造強國建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，由國務(wù)院副總理馬凱任組長，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)國家制造強國建設(shè)全局性工作。中國制造2025中提出了9大任務(wù)、10大重點領(lǐng)域和5項重大工程，從這些重點領(lǐng)域中，我們不難看出未來制造業(yè)發(fā)展的著力點，這些重點也將是巨大機會。這10大重點領(lǐng)域分別為：新一代信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、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、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)機械裝備?！肮I(yè)4.0”項目主要分為三大主題：一是“智能工廠” 重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式 生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)” 主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動在工業(yè) 生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。三是“智能物聯(lián)” 主要通過互聯(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。“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個高度靈活的個性化和數(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，并會產(chǎn)生各種新的活動領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價值的過程正在發(fā)生改變，

5、產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。通過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)資源計劃即 ERP (Enterprise Resource Planning)，由美國 Gartner Group 公司于1990年提出。企業(yè)資源計劃是 MRP II（企業(yè)制造資源計劃）下一代的制造業(yè)系統(tǒng)和資源計劃軟件。除了MRP II 已有的生產(chǎn)資源計劃、制造、財務(wù)、銷售、采購等功能外，還有質(zhì)量管理，實驗室管理，業(yè)務(wù)流程管理，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，存貨、分銷與運輸管理，人力資源管理和定期報告系統(tǒng)。目前，在我國 ERP

6、 所代表的含義已經(jīng)被擴大，用于企業(yè)的各類軟件，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)濟時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)核心競爭力。MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(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、項目看板管理、生產(chǎn)過程控制、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)打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺。MES旨在加強ERP計劃的執(zhí)行功能，把ERP計劃通過執(zhí)行系統(tǒng)同車間作業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)聯(lián)系起

7、來。這里的現(xiàn)場控制包括PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等。MES系統(tǒng)設(shè)置了必要的接口，與提供生產(chǎn)現(xiàn)場控制設(shè)施的廠商建立合作關(guān)系。PCS即Process Control System的縮寫，意思是“過程控制系統(tǒng)”?，F(xiàn)場傳感器總線，Profibus，工業(yè)控制總線以及ProfiNet網(wǎng)絡(luò)總線組成其總線網(wǎng)絡(luò) (PLC/DCS/FILE等方式)Material RDManufacturingService 利利潤潤空空間間利利潤潤空空間間利潤空間利潤空間快,準(zhǔn),穩(wěn)Material/RDService/SoftQ,D,C,E 商業(yè)模式對制造業(yè)來說至關(guān)重要。那么，在工業(yè)4.0時代

8、，未來制造業(yè)的商業(yè)模式是什么?就是以解決顧客問題為主。所以說，未來制造企業(yè)將不僅僅進行硬件的銷售，而是通過提供售后服務(wù)和其他后續(xù)服務(wù)，來獲取更多的附加價值，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)家們要在制造過程中盡可能多的增加產(chǎn)品附加價值，拓展更多、更豐富的服務(wù)，提出更好、更完善的解決方案，滿足消費者的個性化需求，走軟性制造+個性化定制道路，抓住價值的最高點。移動互聯(lián)層 生產(chǎn)車間 建立產(chǎn)品的追溯數(shù)據(jù)庫，客戶可通過手機電腦等隨時追查生產(chǎn)情況，和責(zé)任人。 智能合理的安排機器的產(chǎn)能負荷，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，全程實時采集物流、生產(chǎn)與品質(zhì)信息 正向追溯: 回溯追蹤產(chǎn)品生產(chǎn)時的用料、加工生產(chǎn)線與設(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)時間等追溯使用該物料的產(chǎn)品及在庫、出貨信息。 解決信息滯后 實時掌握物料的收貨、IQC、入庫、發(fā)料及在制品、半成品庫存信息 實時了解良率、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。 實時監(jiān)控，即時掌握計劃及實際的差異 實時了解生產(chǎn)訂單的加工進度，生產(chǎn)線的產(chǎn)出與在制品狀況； 制程防錯: 跳站、漏站、不良出貨、包裝錯誤、出貨錯誤等的防止； 包裝防錯: 包裝清單及附件檢查。 建立企業(yè)集成的制造管理平臺，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實施的目標(biāo)實施的目標(biāo)2、數(shù)據(jù)采集 以條碼為載體實時采集與控制產(chǎn)品從投入到包裝、出貨的全過程，并實時分析與監(jiān)控生產(chǎn)過程 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 在線檢驗采集在線檢驗采集4 4、工藝流程、工藝流程針對不同產(chǎn)品設(shè)定對應(yīng)的工序先后順序，按照流程先后順序制程防錯5、工單管理工單管理 從ERP下載工單并進行下發(fā)作業(yè)；試產(chǎn)工單的直接開立；工單進度、在制品、良率、損耗查詢；工單暫停與結(jié)案管理 授權(quán)驗證 只有通過授權(quán)驗證后，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)則驗證 對企業(yè)的條碼規(guī)則進

11、行防錯。 流程驗證 保證產(chǎn)品按照事先設(shè)計好的流程流轉(zhuǎn)，減少跳站、漏測等行為。 物料驗證 保證產(chǎn)品在崗位操作上使用規(guī)定的物料。 完整性驗證 保證每一崗位的操作動作都完整執(zhí)行。 可用性驗證 對物料的有效期，ECN的變更生效時間進行驗證。 存在性驗證 驗證產(chǎn)品序號是否是存在的，防止非法的產(chǎn)品序號被抽檢或入庫 沖突性驗證 防止多個產(chǎn)品實物使用同一產(chǎn)品序號，確保實物與產(chǎn)品序號對應(yīng)的唯一性 狀態(tài)驗證 防止產(chǎn)線上產(chǎn)品誤流轉(zhuǎn)，如尚在抽檢過程中的產(chǎn)品被誤入庫。 兼容性驗證 根據(jù)產(chǎn)品配置來保證是否允許產(chǎn)品的混單，混箱，混料等情況 6 6、制程防錯、制程防錯 7 7、SMTSMT運作流程運作流程 8 8、SMTSM

12、T上料防錯和缺料預(yù)警上料防錯和缺料預(yù)警27 u上料登錄u SMT物料上料防呆u 記錄實際SMT上料狀況u物料追溯u 追溯物料與成品關(guān)聯(lián)性LANSMT Reel P/NSMT FeederRF Laser GunSMTSMT物料追溯物料追溯 u自動測試設(shè)備連線u降低人為誤判u減少人工動作u保存測試記錄u測試資料提供分析u測試結(jié)果自動送回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：在線打印的設(shè)備標(biāo)識號、無線用戶ID、無線密鑰等；u測試程式整合u測試程式由資料庫保存，將少測試程序的誤用的狀況測試程式測試程式測試程式測試程式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 維修進度與績效 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、不良原因等進行交叉分析快速找出品質(zhì)問題的改善重點，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)過程追溯、生產(chǎn)過程追溯1515、電子看板實時產(chǎn)量、良率、效率、電子看板實時產(chǎn)量、良率、效率35實時產(chǎn)量，實時良率，實時缺陷看板即時的信息采集，監(jiān)控目標(biāo)達成，提供現(xiàn)場目視及顏色管理，并且有利于不同單位的良性競爭，建立潛移默化的激勵機制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)品時段分析圖形381919、產(chǎn)品各項目分析圖形、產(chǎn)品各項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，可實時展示生產(chǎn)計劃及完成數(shù)量；2.產(chǎn)線工序電子看板，可及時展示產(chǎn)線各工位或各工序的 生產(chǎn)信息；3.物料電子看板，可及時展示物料狀態(tài)信息；4.機臺電子看板，可實時顯示機臺的狀態(tài)信息；5.質(zhì)量電子看板，可實時顯示生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量合格