工廠、車間信息化-MES(智能制造)課件

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）以人為本物競天擇傳承創(chuàng)新追求卓越工廠、車間信息化—ME目錄目錄制造企業(yè)信息化業(yè)務(wù)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(wù)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(wù)信息系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)；質(zhì)量管理系統(tǒng)；設(shè)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(wù)管理系統(tǒng)財務(wù)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)。制造企業(yè)信息化業(yè)務(wù)流程1.1制造企業(yè)信息化功能模塊（1）面1企業(yè)信息化業(yè)務(wù)流程1.2制造企業(yè)信息化的層次生產(chǎn)制造供應(yīng)系統(tǒng)智能化工廠智能化車間信息化生產(chǎn)（線）數(shù)字化設(shè)備數(shù)字化局部系統(tǒng)1企業(yè)信息化業(yè)務(wù)流程1.2制造企業(yè)信息化的層次生產(chǎn)制造供應(yīng)1企業(yè)信息化業(yè)務(wù)流程需求銷售產(chǎn)品生產(chǎn)計劃制造執(zhí)行運維業(yè)務(wù)價值鏈第一層第一層：用戶層，制造業(yè)服務(wù)對象，包括直接用戶及企業(yè)用戶第二層CRMDMS第二層：客戶關(guān)系層，企業(yè)面向用戶提供服務(wù)的系統(tǒng)，客戶關(guān)系管理，分銷商管理第三層PDM/CAD/CAM/CAE第三層：產(chǎn)品開發(fā)層，企業(yè)內(nèi)部面向產(chǎn)品研發(fā)階段的工具系統(tǒng)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)第四層SCMERP第四層：生產(chǎn)管理層，企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)計劃、采購、人員、財務(wù)管理的系統(tǒng)第五層MES工程組態(tài)第五層：制造管理層，企業(yè)內(nèi)部制造執(zhí)行、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)第六層

DCSSCADA第六層：生產(chǎn)操作層，企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)第七層PLCRTU/HMI第七層：控制層，設(shè)備控制器第八層第八層：現(xiàn)場層，機器設(shè)備、傳感器、機器人信息層，虛擬層物理層C端M端C2M1企業(yè)信息化業(yè)務(wù)流程需求銷售生產(chǎn)計劃制造運維業(yè)務(wù)價值鏈第一層目錄目錄2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(luò)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(shè)備布局和輔助設(shè)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(shè)備之間和設(shè)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(shè)計；2數(shù)字化工廠2.1什么是數(shù)字化工廠數(shù)字化工2數(shù)字化工廠2.2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(shè)備層AutomaticEquipment數(shù)字化工廠企業(yè)層CRM、PDM、ERP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2數(shù)字化工廠2.2數(shù)字化工廠的層級系統(tǒng)架構(gòu)（軟件）生產(chǎn)執(zhí)行2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)生產(chǎn)管理質(zhì)量管理采購管理財務(wù)決策銷售管理人力管理設(shè)備管理倉儲管理數(shù)字車間系統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)管理車間生產(chǎn)調(diào)度質(zhì)量作業(yè)管理設(shè)備作業(yè)管理客戶1客戶2...客戶nSCM系統(tǒng)供應(yīng)商1供應(yīng)商2...供應(yīng)商n2.3數(shù)字化工廠功能系統(tǒng)模塊MES系統(tǒng)2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目錄目錄3車間信息化（MES）3.1制造車間需求及問題（1）生產(chǎn)計劃復(fù)雜效率低，工作量大，周期長；生產(chǎn)計劃執(zhí)行準(zhǔn)確性不高，生產(chǎn)工單準(zhǔn)時完工率低；計劃人員很難得到實際生產(chǎn)進度的準(zhǔn)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(dǎo)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(shè)備無法實時監(jiān)控，無法提高其生產(chǎn)效率。3車間信息化（MES）3.1制造車間需求及問題（1）生產(chǎn)計3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(shè)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(chǔ)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(zhǔn)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(shè)備工時和人工工時導(dǎo)致生產(chǎn)成本準(zhǔn)確性不高。3車間信息化（MES）3.1制造車間需求及問題（3）產(chǎn)品高3車間信息化（MES）3.2

MES目標(biāo)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(shè)備層操作執(zhí)行層企業(yè)資源計劃ERP車間層問題：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(fù)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3車間信息化（MES）3.2MES目標(biāo)及思路（1）目前通常3車間信息化（MES）3.3

MES項目范圍3車間信息化（MES）3.3MES項目范圍3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(shè)備管理生產(chǎn)過程控制3車間信息化（MES）3.4車間信息流傳輸其他功能模塊其它3車間信息化（MES）3.5車間信息化規(guī)劃和實施流程（1）明確目標(biāo)部署很多信息化軟件，目標(biāo)的落腳點仍然是“制造”二字，即智能車間的建設(shè)和應(yīng)用是為生產(chǎn)服務(wù)，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(yīng)多種小批量的柔性定制生產(chǎn)。生產(chǎn)計劃的科學(xué)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(shè)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。3車間信息化（MES）3.5車間信息化規(guī)劃和實施流程（1）3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)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(yīng)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。3車間信息化（MES）3.6車間信息化規(guī)劃和實施流程（2）3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(shè)思路智能車間建設(shè)思路沿著“智能單元-->智能生產(chǎn)線-->智能車間”，逐步建設(shè)，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(wù)需要，通過采集和分析物料、設(shè)備、質(zhì)量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)特定的復(fù)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(shè)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(shè)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。它是智能車間的建設(shè)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)。3車間信息化（MES）3.6車間信息化規(guī)劃和實施流程（3）3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(shè)將智能車間建設(shè)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(shè)目標(biāo)，沿著從簡到繁的思路進行建設(shè)，就可明晰信息化規(guī)劃，并進行配套設(shè)備的選型。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用程序服務(wù)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(wù)執(zhí)行任務(wù)分派生產(chǎn)計劃專員車間管理人員成產(chǎn)操作員精準(zhǔn)計劃與排程數(shù)據(jù)采集終端生產(chǎn)過程監(jiān)控3車間信息化（MES）3.6車間信息化規(guī)劃和實施流程（4）3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(shè)將智能車間建設(shè)定位于生產(chǎn)制造，圍繞車間現(xiàn)場