数字化工厂设计规划及应用

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智能工厂设计规划及应用 ＝＝＝＝＝ 2 天课程架构设计＝＝＝＝ ＝ 制造强厂之路 全面性解说智能＆智能制造 产品体系智能 制造体系智能 内控体系智能 市场体系智能 服务体系智能 工厂区、车间区 计画、执行 数字化、智能化 规划、设计系统 实施成功探讨 ▼ 全面性理解智能、解析智能 ▼ 智能工厂模型 ▼ 智能工厂核心系统详解 ▼ 如何规划、如何做、如何能成功 ▼ 总解探讨 第一天 第二天 工业 4.0 体 系 ------ 工业 3.0 体 系 ------ 轻 量 智 能 数 字 化 工 厂 制造强厂之路 全面性解说智能＆智能制造 产品体系智能 制造体系智能 内控体系智能 市场体系智能 服务体系智能 工厂区、车间区 计画、执行 数字化、智能化 规划、设计系统 实施成功探讨 ▼ 全面性理解智能、解析智能 ▼ 智能工厂模型 ▼ 智能工厂核心系统详解 ▼ 如何规划、如何做、如何能成功 ▼ 总解探讨 第一天 工业 4.0 体 系 ------ 工业 3.0 体 系 ------ 轻 量 智 能 数 字 化 工 厂 第二天 MES 打 地 基 助 力 迈 向 智 能 工 厂  MES基底＆迈向MES智能工厂的 地 位论 1. 已有 ERP 生产管理系统为何需要 MES 2. 分解 MES 系统的规模大小和深浅 3. MES 应具备的核心价值观 4. MES 系统的主要数据运营任务 5. MES 系统建置及应用涉及的关连组织部 门 6. MES 系统对制造组织部门的价值看板  MES系统应用和技术模型 1. MES 有无标准框架可遵循实施 2. MES 可发展规范化的方法论解说 3. MES 系统成功的核心在那个部位 4. 总结 MES 整体运维系统的框架 5.MES 系统给智能工厂最大的贡献力度  定义、规划与选择一套合身的MES 制 造执行系统 1. 规划一套可行度高的 MES 系统的基本要素 2. 完全掌握自家行业的制造模型和管理模型 3. 多维思考、定义自家需求目标和性能的重 要性 4. 以 [TD ＆ BP] 模式破解并疏理鸟巢式的需 求 5. 如何做好、做强需求分析后的逻辑化规范  以适合自己制造组织体系的方法， 实 施MES制造执行系统 1. 制造组织体系，麻雀虽小五脏俱全的重要性 2. 精益工业工程介入实施过程改善的必要性 3. 如何建立项目实施的责任制（ ARCI 制度讲 解） 4 制造领导人必须亲临参与掌握实施的重要性 第二天讲授大纲 ---  投资分析和实施后，对组织体系的 价 值贡献分析 1. 一定要有投资报酬率指标吗？ 2. 预估效益和投资报酬率的设计方法 3. 实现战略无需过度计较，给个快捷核算公 式 4. 不打折扣的务实、执行和跟踪方法  设计好迈向制造智能工厂的路线 1. 内部自疏理或聘任谘询顾问疏理的优缺点 2. 归纳、排序稳健步伐，迈进智能制造目标 3. 迈进智能制造目标的排序方法解说  MES 实施案例分享 1. 案例 1 、 2 、 3 管理分层分工 智能工厂的设计范围… .. 以 ISA-95 标准的制造系 统 制造运营管理 管理时距：月 - 周 - 日 - 班 制造作业管理 管理时距：班 - 时 - 分 - 秒 制造控制 管理时距：实时监视＆操控 智 能 工 厂 本资料载自： Dennis Brandl, BR&L Consulting . 数据分层分工 智 能 工 厂 ERP ERP 制造管理系统 系统内的订单 / 工单管控 MES MES 制造作业管理系统 系统内的订单 / 工单工艺管控 CON 制造控制管理系统 系统内的 / 工艺生产动作管控 EQP 制造设备系统 ( 数字、自动、智 能）  智能工厂的设计范围 … .. MES ? 本资料载自： Dennis Brandl, BR&L Consulting MES 基底＆迈向 MES 智能工厂 的地 位论 1. 已有 ERP 生产管理系统为何需要 MES 2. 分解 MES 系统的规模大小和深浅 3. MES 应具备的核心价值观 4. MES 系统的主要数据运营任务 5. MES 系统建置及应用涉及的关连组织部 门 6. MES 系统对制造组织部门的价值看板 1. 已有 ERP 生产管理系统为何需要 MES  疑问：  我们现在管制的很好，财务结算也很 OK 啊；  看到许多 MES 服务商的资料，和 ERP 生产管理系统差不多 啊；  我们的制造管理分析现在很够用啊  澄清：  并不是所有制造型企业都需要 MES  为何要因为：  我感觉 ERP 的制造管理数据支撑不了分析能量  ERP 的生产管理系统无法做好工艺流程管制  虽然 ERP 有质量、设备管理模块，但很难用  ERP 的生产管理系统数据反馈太慢，无法快速解决问题 1-1 ：普遍性的 ERP 生产管制方法 ----------------------- 1. 领班 / 作业工填写生产纪录 2. 填写生产日报 1. 填写产量 2. 填写耗用工时 3. 填写检验纪录表 1. 填写良品不良品报废品 2. 填写不良现象、原因 3. 填写检验量测数据 4. 每日填写一次 5. 送签核 6. 文员利用计算机输入 ERP 1. 间接式生产纪录 2. 生产纪录可人为调节 3. 生产纪录无实时性 4. 质量为事后质量 这样管理上会发生什么事 ? 1. 加装条码 1-2 ： ERP&MES 差异性 分析 管理面向： 1.ERP 数据的颗粒度相对粗些 2.ERP 直接扩张的 MES 系统，若数据过大后，会影响系统效 能 3.制造体系从 ERP 获取的数据帮助力度太小 4.系统发展的管理诉求不一样 技术面向： 5. 数据结构建设技术的模式不 一样 6. 弹性数据采集技术不一样 7. 互连网布局模式不一样 我需要怎样的系统？ opy without permission. 2. 分解并定义 MES 系统的规模大小和 深浅 WAREHOUSE 仓储管理 WAREHOUSE 仓储管理 工序协力厂 ERP 企管系 统 研发 PLM 系统 STOCK 存货管理 STOCK 存货管理 精排 APS 系统 车间智能 MES MES 制造作业管理 自动化联控 --- 供应 商 --- S- R-M --- 客 户 --- C- R-M --- 企业 内 --- E-R-P 2-1 ：切割 MES 的工作深广度 ---------------------------- MES.4 MES.3 MES.2 MES.1 Tier-3 Tier-4 Tier-2 Tier-1 1. 系统的集成度要做多广？ 2. 系统功能面要做多广？ 3. 系统功能应用工作面要做多深？ 4. 系统数据串流要到什么境界？ 5. 系统物连水平要做多强大？ 6. 系统要多智能化？ 很困惑的……… 小量智能 中量智能 重量智能 顶阶 - 制造执行系统 高阶 - 制造执行系统 进阶 - 制造执行系 统 基础 - 制造执行系 统 Manufacturing Execution System Shop Flow Control 轻量智能 数 制 字 造 闭 工 环 厂 MES 制造执行系统 ( 二 ) 数 制 字 造 车 工 间 厂 MES 制造执行系统 ( 一 ) 数 制 字 造 智 工 能 厂 MES 制造执行系统 ( 四 ) 精益方法 注入 CPS 赛博实体技术 注入 MES 制造执行系统 ( 三 ) 精益方法 注入 制 造 迈向 制造 智能 注入 IIOT 物连网 BigData 大数据 注入 工厂 车间级 R ＆ D 研究开发系统 PDM/PLM 产品管理系统 ERP 与制造管理关连串接系 统 数 制 字 造 工 工 艺 厂 注入 车间 工艺级 工厂 车间级 注入 车间 设备岗位级 车间 工艺级 工厂 车间级 排产 系统 排产 系统 继 承 前 框 功 能 智能产 线 / 立 库设 计系统 持续改善 持续改善 尝试引进排产系统，例如：工艺 超过 100 或更多…… 实体 设备 赛博虚 拟智软 重量工业互联网 轻量互联网 中量互联网 中量工业互联网 工业互联与系统发展正比上升：系统发展与支撑智能数据采集的需求越深，工业互联越 趋 复杂，技术难度上升 2-2 ：系统数据发展推进法 --------------------------- 3.MES 具备的核心价值 观 管理核心价值： ① 运营价值 - 提升整体制造运营的决策 质量 ② 组织价值 - 凝聚制造管理协同工作能 力 ③ 工作价值 - 协助操作工降低作业出错 率 ④ 效率价值 - 降低不良率、提升产量、 产值 ⑤ 系统价值 - 聚焦生产车间改善 ⑥ 信息价值 - 补强 ERP 企管层次数据能 力 数据信息核心价值： ① 制造数据 [ 完全通透 ] ② 生产数据 [ 标准细化 ] ③ 生产数据 [ 实际细化 ] 4.MES 系统的主要数据运营任 务  高大上任务：  为铺垫实现智能制造、大数据应用的先导系统  制造数据管理任务：  一套系统，一套数据，环环相扣、无缝运行，数字不重复  实时数字，实时反馈，实时统计，实时信息  「时」取数据，「分」取数据，「秒」取数据  数据责任人制，工作我做，岗位我管，数据我输入  制造管理改善任务  聚焦于工业工程、生产技术改善  制造效率、时效性的改善  制造整体价值流的改善 5.MES 系统建置及应用涉及的关连组织部 门 制造 部门 制造管理 部门 组织主工作执行部门 4 E 销售管理 部门 人资管理 部门 车间作业员 工艺设计部门 生产管理 领班组长 工业工程部门 物料管理 课长经理 设备管理部门 质量管理 电机电子部门 研发管理 部门 成本管理 部门 关连工作部门 设备供应商 数据供应者，亦是结果信息的需求者 制造标准和计画的设计单位，亦是制造的执行单位，亦是结果的负责单 位 精益办 3C 项目建置组织体系 自动化 t copy without permission. 6. MES 系统对制造体系的主要贡献和价值指 标 制造指挥层 制造管理层 制造工作层 运营绩效层 提升 - 生产品品牌价值 提升 - 生产品制造成本分摊精准却 度 提升 - 生产品利润率 提升 - 生产品标准产值 提升 - 运营的高端接单能力 董事长 总经理 财务长 会计长 厂区总经理 制造总监 制造部长 制造厂长 生管物管 品管生技 工工设备 机电 异常性监管能力更强 通报系统更为流畅 对问题更能显性掌握 制造综合效益指标更 真实 KPI 制造问题的处理行动 更快速 强化 - 制造设计能力 提升 - 制造计划与管制 力 促进 - 制造数据细致 缩短 - 制造数据取得时 间 完备 - 制造产品履历 提高 - 制造信息品 质 提升 - 制造改善 能力 加速 - 制造团队工 作节拍 提升 - 制造实时决 策能力 创造 良 的 作 境 工作中心 生产线别 领班主管 作 业 工 技 术 工 参看： 制造管理 层 -- 制造工 作层 -- 分项价值 1. 提高 _ 每一工序的生产准时度 2. 降低 _WIP 在线库存量 3. 实时 _ 掌握生产工序良品率 4. 提高 _ 客户货品达交率 5. 精准 _ 分析人员设备产能的利用 率 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- PC 互连网 + 制造大数 据 生产管理 1. 助力 _ 消灭材料库存量过多 2. 提升 _ 材料准时供货率 3. 有效 _ 控制材料标准用量 4. 实时 _ 反馈线边缺料状况 5. 快速 _ 掌握分布厂区的在制品库 存 6. 完整化 _ 生产品材料履历 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- MC 互连网 + 制造大数 据 物料管理 1. 提高 _ 质量作业的方便性 2. 降低 _ 生产品的在制不良现 象 3. 降低 _ 生产加工的错误率 4. 降低 _ 质量作业的误判率 5. 提升 _ 质量改善作业能力 6. 提升 _ 不良发生的预防能力 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- QC 互连网 + 制造大数 据 品质管理 1. 助力 _ 车间工作图纸电子化 2. 降低 _ 耗时的制造图纸配送时 间 3. 实时 _ 观测工艺计画与实际差 异 4. 掌握 _ 设备岗位的实际状况值 5. 掌握 _ 流程工艺实际的良率 6. 快速 _ 处置产线的异常状况 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- PE 互连网 + 制造大数 据 生产技术 1. 节省 _ 设计工艺流程时 间 2. 提高 _ 工艺流程设计的精确度 3. 改善 _ 线平衡的精度能力 4. 助力 _ 历史工机时数据强化分析能 量 5. 提高 _ 车间改善的提案准度 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- IE 互连网 + 制造大数 据 工业工程 1. 强化 _ 设备的维修能力 2. 提升 _ 正确的预防保养能 力 3. 提升 _ 设备使用的生命周 期 4. 有效 _ 管理设备的使用履 历 5. 提高 _ 设备生产品的质量 6. 减少 _ 无谓的维修品浪费 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- ME 互连网 + 制造大数 据 设备管理 1. 强化 _ 设备的维修能力 2. 提升 _ 正确的预防保养能 力 3. 提升 _ 设备使用的生命周 期 4. 有效 _ 管理设备的使用履 历 5. 提高 _ 设备生产品的质量 6. 减少 _ 无谓的维修品浪费 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- EE 互连网 + 制造大数 据 电机电子 1. 实时 - 查阅工序进度 2. 减少 - 过多的制造行政处理 3. 提高 - 工序间工作的协调度 4. 专心 - 督导工艺设备岗位状 况 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- FM 互连网 + 制造大数 据 车间领班 1. 深化 _ 个人工作权责概念 2. 提高 _ 作业人员正确工作 观 3. 促进 _ 作业人员的效率 4. 提升 - 反馈加工异常的速 度 5. 专注 - 于生产加工技术 ----- 功 - 能 - 价 - 值 - 看 - 板 ----- OP 互连网 + 制造大数 据 车间作业工 MES 系统应用和技术模 型 1. MES有无标准框架可遵循实施 2. MES可发展规范化的方法论解说 - MES核心数据流程、框架、模块 - MES基础数据流生成的系统应用管制 能量 - MES基于制造运营是否横纵向扩张模块 3. MES系统成功的核心在那个部位 4. 总结MES整体运维系统的框架 5. MES 系统给智能工厂最大的贡献力度 ………MES 模块现状的不规范性………… 1. MES 的跨度有多大才算是 MES? 2. MES 的工作流程又是什么？如何流？流多深、多广？ 3. MES 的工作流和数据流是什么关系？如何造就 MES 模块？ 4. ERP 有许多模块用于解决制造管理： • 设备管理、工程管理、质量管理、车间管理等模块…… • 怎么回事？ 5. MES 模块又该如何定义？以什么思路定义模块？ 6. 模块的形成基本条件又是什么？性能的广度如何？ 7. 1 ～ 2 个不同体系的性能也是模块？ 1. MES 有无标准框架可遵循实施？ 模块 SPC 模块 分解 案例 的争 议性 ☻ 思路决定模 块 授于鱼，不如授于渔 1-1. 现状 MES 区仍处于不规范化阶段 ----------------------- 1)制造资源分配与状态报告 ;2). 详细工序作业计划 ;3). 生产调度 ;4). 车间文档管理 ;5). 数据采集 ;6). 人力 资源管 理 ;7). 质量管理 ;8). 工艺过程管理 ;9). 设备维修管理 ;10). 产品跟踪 ;11). 业绩分析。  各家供应商各自论述  系统模块的定义需要专 家深入追查才能理解  无法快速看出数据流程 的流畅度  管理的应用深度各家解 读不同  用户端的认知以行业差 异性导致无法标准化 1-2. 标准框架性 ( 标准化 / 模块化 / 套件化 )------------ MES 智 能 工 厂 MES ? 可以标准化 / 模块化 / 套件 化 可以标准化 / 模块化 / 套件化 CON 难以标准化 -------------------- 难以标准化 EQP 难以标准化 ERP 可以标准化 / 模块化 / 套件化 同厂商可以标准化 / 模块化 / 套件化 2.MES 发展规范化的方法论解 说  通过制造管理运营流程梳理的 六大步骤：  通过制造组织疏理  通过制造功能疏理  通过制造工作疏理  通过制造数据疏理  通过制造模块疏理  通过制造系统疏理 组织 功能 工作 数据 模块 系统 制造 互联网 制 造 1. -------------------- 2. -------------------- 3. -------------------- 4. -------------------- 5. -------------------- 1. -------------------- 2. -------------------- 3. -------------------- 4. -------------------- 5. -------------------- 1. -------------------- 2. -------------------- 3. -------------------- 4. -------------------- 5. -------------------- 1. -------------------- 2. -------------------- 3. -------------------- 4. -------------------- 5. -------------------- 1. -------------------- 2. -------------------- 3. -------------------- 4. -----------