智能制造数字化工厂MES一体化平台解决方案

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智能制造数字化工厂 MES 一体化平台解决方案 信息化管理覆盖了生产 车间的各项核心资源 ( 设备、技术文件、工 装、人员等 ) 。 生产人 员能够清晰的把握掌 控 车间各项核心资源 的使 用情况、空闲情况 等， 使车间作业中的各要素 能够得以有效的配合与 管理。 初步实现生产现场的闭 环管理。建立围绕以生 产任务单为核心的信息 化管理，包括生产计划 下达、生产过程控制、 完工等都已经纳入信息 系统管理，但管理还仅 限于物料、设备等关键 性资源。 建立了覆盖底层设备、 过程控制、车间执行、 管理控制等无缝一体化 的信息系统，实现了从 生产计划的下达、排产、 生产加工、完工反馈等 过程的无人化或少人化。 生产车间的主要资源都 被纳入了信息化系统管 理之中，实现了集成化 管理，主要资源的精细 化管理，并能根据现有 资源情况，初步进行优 化。 智能制造五级成熟度模式 在精细级的基础上，实 现了对各项资源的优化 利用，系统能够有效的 指导现场生产作业 原始级 (LO) 尚未或者原始的信 息化的管理 全球制造协同 制 造 协 同 新 模 式 全球制造 10 分包协同 基于物联及 AR 的智能生产指导 THREAD 11 云制造 ( 众包 ) 生产规划及仿真 生产执行 智能产品 / 智能工厂综合规划 智能生产及持续改进 5 工艺 / 生产协同 1 工厂设计 设备健康 8 及仿真 管理 9 基于质量大数据的工艺 / 产线优化 智能制造：未来生产模式 CPS HUB 2 工艺规划 及设计 生产运营集 成管控 6 4 工装设计 研制并行 协同 DIGITAL 3 7 什么是 MES MES 系统主要管理及监控车间生产过程，重点包括对人、机、料、法、环、测 6 个维度的管理； 介于企业计划层与车间控制层之间，起到承上启下的桥梁作用，通过各种标准接口与计划层 / 控 制 层进行通信协同生产，是实现智能制造的核心系统。 工厂建模 工艺建模 条码管理 报表引擎 流程引擎 MES 系统平台 MDC 底层自动化加工设备 / 自动仓库 /AGV/ …… 车问管理 生产任务管理 生产准备 车间作业 完工反馈 返修管理 系统平台 制造报表体系 质量管理 质量基础数据 进料检验 过程检验 质量缺陷管理 质量治溯管理 统计 SPC 计划与调度 计划导入 计划调度 调度管理 计划调整 MES 物料管理 物科基础教据 配送计划 物料配送 物料防错 刀工具模具 设备管理 设备监控 维修管理 维护保养 OEE 备品备件 现场管理 异常管理 可视化看板 信息广播 监控预警 ERP 高级生产排程系统 计 划 层 执 行 层 资源管理 人员排班 人员绩效 工时管理 基础项定义 集成管理 系统管理 H 厂 仿 真 与 可 视 化 系 统 PLM 系 统 控 制 层 w w s 系 统 · 计划稳定 · 供方库存透明 ·IQC 前移，品质检验标准化与刚性执行 · 计划、来料、生产消耗环节信息透明与拉通 · 计划变动大，物料准备与配送不准确 · 物料品质异常、 IQC 检验周期长 · 供方送料不及时，配送信息不透明 · 自制件未按总装要求生产 订单 预测 发货 车间 排程 配送 订单 承诺 生 产 计划 部装 总装 拉 动 品 质 MES 的价值拉 动 入场 收料 物料 计划 同 容 产销 平衡 备货 变 化 未 知 工艺管理 业 务 分 析 层 生产管理 资产管理 工厂智能分析 质量管理 物流管理 物流执行管 理 健 安 环 管 理 KPI 管 生 产 辅 助 调 度 食 品 过 程 质 检 管 理 工装工具管 理 设备运行管 理 汽车 车 间 排 程 调 度 工 艺 管 理 造纸 物 料 管 理 化工 条码射频作业 车间作业管理 能源 生产过 程监视 制药 能 源 管 理 系统 平台层 数据采集 存储层 基础数据维护 DAS 工厂数据集成组件 实时数据库 DAS DAS 业 务 数 据 交 换 组 件 关系数据库 DAS DAS 算法引擎 文件存储器 DAS 人机交互 PDA APP 系统 电子看板 视频存储器 视频摄像 头 S559 mETV 上 而 行 供应 链管理 人力资本管理 商业分析、决策支持 全面预算管理 财务管理 智能化 MES 系统功能架 构 行业特色 应用层 通用 业务 层 激据 梳理 爨 物流控 数控 制 系统 设备 其 它 电 子 智 能 工 厂 解 决 方 案 建 材 特 种 智能 设备 业务 咨询 生产控制 DCS/PLC 能源计量 系统 公辅系统 PLC 石 油 机 械 质检 设备 拍照 设备 理 可视服务层 业务逻辑服务层 数据持续性和数据分析服务层 Cluster ORACLE . Mysac NET Microsoft 智能化 MES 系统硬件架构 基于负载和扩展的需求，可从单台服务器开始，做多种变化的部署 硬件可根据生产的需要，可以随时扩展 应用服务器群组可通过网络负载平衡做垂直或横向扩展 数 据库可通过故障转移群集或镜像映射实现高使用性能 开发管理 整体开发平台基于 .net 技术，单一 IT 技术栈，二次开发成本低 部署简单 服务端安装部署数小时即可完成集群部署 软件授权 多种灵活的软件授权机制 按生产规模 按应用模块 硬件架构 可扩展的应用架构，从单台服务器，到冗余，到网络负载均衡， 支持私有化部署，也支持云部署 硬件扩展 Scale up 、 Scale out, 按需配置，从单一车间到全球 工 厂部署的解决方案 低位的总拥有成本 传统 MES 我们的系 统 生产排程 / 订单管理 / 计划调整 工厂建模 / 工艺流程配置 / 配方更改追溯 人员管理 / 流程控制 / 标签管理 / 工业视觉 / 异常管理 / 物料管理 / 接口 管理 质量标准 /IQC/SPC 分析 / 不良处理流程 智能仓储 / 智能物流 /AGV 派工 实时数据集成应用 / 台账 / 设备资产管理 / 运行监控 / 维护维修 / 备品 备件 精益 KPI 指标体系 / 年 / 月累计产出 / 各机台每小时、每班、每日产出统 MES 需求汇总 生产计划管理 工艺管理 生产过程管理 生产质量管理 物流管理 设备管理 数据分析与统计 ① 透明化管理 ② 生产工艺分析和 优 化 ③ 大数据决策 ① 按需配送 ② 快速响应 ③ AGV 自动小车 ① 自动化生产 ② 数字化生产 ③ 无纸化生产 ① 设备物联 ② 设备监控 ③ 无人工厂 ① 过程控制 ② 问题挖掘 ③ 指标监控 ① 柔性计划 ② 快速联动 MES 规划模 块 智能生产 智能物联 协同决策 智能仓储 质量管理 计划排程 计划排程一总原则 SMT 行业计划排程特点：产品通常定线生产，对设备要求较高，需在建模时定义； SMT 行业属于欠料比较严重的行业， 经常出现缺料现象， BOM 的替代料较多，导致排程和制定作业计划较为困难。非生产一线的管理人员可以对各种生产 设备运营状况进行实时监控，为生产计划的动态编制提供实时依据，同时在线跟踪所有设备的运转状况和生产进程， 确 保 作 业 计 划 可 以 进 行 实 时 动 态 调 整 。 高级计划与排程 (APS) 订单工单管理 中长期排程 计划协同 计划评估 高级计划排程 高级物料计划 生产信忠当齣 预警决策 制造执行系统 (MES) 现场管控 条码管理 设备管理 品质管理 工资管理 绩效考核 (KPD 产品数据管理 (PDM) BOM 管理 BOM 变更清 单 产品配置管理 工序管理 工艺路线管理 管控内容的 性质不同 管理信息 ( 价值流 ) 管理信息 ( 价值流 ) 技术 / 管理 技木信息 技木信息 管控的决宋 反应速度 天级 小时级 秒级 毫秒级 管控的 不同范围 企业间 企业级 分厂级 机组级 设备级 Level 5 Level 4 Level 3 Level 2 Level1 整合业务 驾驭变化 1 Mr*! mF*63 实际 单 入库 预计 单 分批采购 单 r- 入库 T sN aI+65 M34 n+ *97 + - E 制造 订单 A mit 治 s 18- 列 口 通 过自动补充制造订单和采购订单，并将自动补充的制造订单、采购订单与销售订单 ( 或预测订单 ) 进行关联，便于物品批 次的追溯，降低库存数量； 口 考虑库存状况，包括盘点后的实际入库数量和在途的预计入库数量，并依据物品的自动补充标志确定是否补充数量不足所 对应的制造订单； 口 在自动生成采购订单、制造订单时，计算准确的批量。 - -m - 天甲 ” 1 梦 9 琴 习 票 里 里 1 7 里 计划排程一实现方案 ! 博 ! ! 外 8 0 21 ! 空 ! 9 维 ! 慧 !? w a ! s n 订单状落 结束 tru 结柬 未生产 未生产 结束 结束 结束 开始生严 e 开始生产 n 开始生产 开始生严 开如生产 开始生产 开始生产 计划排程一实现方案 口 通过网络技术，实现在线订单管理，销售人员即使在异地，也可以通过互联网查看订单状态以及跟踪及时了解订单的执行情况。在线查看 订单信息，包括订单所处状态，是否延期等。 口 订单跟踪：通过订单信息查看，了解订单执行情况，对于延期的订单，可进行订单跟踪，了解订单延迟程度，并直接定位到延迟的工序。 口 查看订单甘特图：通过图示化显示的方式直观了解订单进度。对延迟的订单进行预警，并及时采取必要的应对措施，确保订单能够准时交货。 班 th 1 Ia L 1 续 式 1 最 小 间 隔 时 间 差异天数 是期天 是聘天 正常 正常 正常 正常 提前沃 肱期沃 质期沃 提前沃 正常 婚黠天 正常 援府天 H a/nan L L 1.M |- h am a x wa - - are Ia - 1 5 - P 12- um- I - am- * z84 L *3 资 源 ( 工艺 ) 91 iui 接 方 4 I h h h l 91. 9 IP 入 u n1 I etX uht1 P+ or 物 品 wH 用 11 P ·· · uta T1 山 i - E 工 时 工 艺 流 程 - mi on 日 事 基 剧 事 期 而 0 0 置 ■ L 8 c i 一 产品配方 工艺路线 生产计划 生产计划 生产过程实时监控 作业过程 质检、安环 即时成本 设备 模具 库存数据 客户订单 制造过程控制 - 智能化框 架 工厂区域 物料 入库 库存 可视化排程 制造过程控制 -- 弹性工厂建模 ① 工厂布局建模：支持集团模式，根据工厂实际现状，建立工厂信息、工段信息、生产线信息以及组织架构等； ② 产品信息同步：通过接口从 ERP 同步产品信息，包含产品的型号、规格、版本等信息；同步该产品对应的 BOM 信息到 MES 系统； ③ 工艺路线配置：通过接口从 ERP 同步产品的 BOM 信息，定义需要采集数据的工序，井关联产品 BOM 信 息 ， 定义出该工序所需要的物料型号、数量等信息，形成工序 BOM; 工 厂 布 局 工厂 工段 生产线 工序 BOM 岗位资源 工 厂 1 工 厂 2 适输 个网 工序 生 产 设 备 子 生 产 设 备 工艺路线配置 工序配置 设备加工模型 加工能力 产 品 信 息 机种 工厂日历及班衄 工序 工序 标准 BOM 000 0 生产时间 维修信息 工艺途程 用户资料 工艺 半网 产品 物料 工序 制造过程控制 - 工艺流程定义 ① 采用可视化工作流引擎来创建客户的工艺路线以及其 它 物流过程。可视化工作流引擎是以数据 对象驱动的工作流建模技术，详细定义产品制造过程中的每一个要素，同时制定意外事件处理 的对应策略。 ② 每一个工作流节点，都可以表述成一道工序、同时能够在工序之中定义各类生产设备 / 约束规则。 ③ 工作流节点能表述复杂的流程拓扑结构 ( 串行、并行、混合型 ) 。 9 规 经 工作流 工作流设计品数据修改历史 规 径 了 规 径 清 述 E SMT 维件站 A1.0 SMT 回焊曰检 A 站 1.0 SMT-PCB 上线 1.0 SMT 回 焊 日 检 时 1 品 BIP- 测试 /IPQC 1.0 DIP- 上线 1.0 DIP 老 y 始采集 1.0 DIP- 上 话 1 . 0 D[P 姓 修站 1. 0 DIP- 下线 1.0 DL-F1.0 DL-P 1.0 FT-11.0 FT-Aggrogation FT-CKM 1.0 FT-CNS 1.0 FT-CS 1.0 FTIPMIa 子 工 作 流 工作流 DLP 工 作流 1. 0 DIP 的上能以及 [ 半成器生产完成 她完后软件加载 保板饮件加载 成品装备测试 1.0 成品照合测试 成 品 检 M A C C a b l e 口 功 E 测 成品丰口测试 成 丽 互 M AC . v | 工作流描述 DIP 段 流 程 ， 芜 LEA- 组装 - 包装工作流… . SMT-DIP 工作流 1.0 原材科管理流程 1.0 针对所右的原材 组装 - 包袋工作流 1.0 DIP- 测试 /IPQC 1.0 D I P 的 上 线 及 DIP 老化起始采集 1.0 DLP 宅 化充 成 采集 1. 0 DIP 宅 化完 成采 S DIP 世化完成平集 1.0 S 中 四 品 首 5MT 姓结站 B 1.0 DIP A1.0 DIP 滋修站 81.0 DIP- 下线 1.0 建模内容： · 成品物料、半成品物料 · 生效日期、版本 · 对应工艺流程 ·BOM 0 0 基 础 自 定 义 属 性 名称 μ1 成品物科 8 0 0 0 0 6 1 7 口 1 . 0 0 0 下边界致量 0 记录消耗 工艺类型 替拉类型 猫述 编 锭物 料 清单 调辑物科活单 基 础 自 定 义 属 性 状 态 子 项 制造过程控制 -- 物料管理 11 80000617.1.0.0.0 下边界数量 上边界数量 种关 一考指示 单位 子项备选子项消耗计划生产计 划 旧 itom1 31000749.1.0.0.0 十 十 制 造 过 程 控 制 -- 过 程 追 溯 过程追溯以条码批次追溯为基础，条码作为每批次的唯一识别号，关 联生产过程的人、机、料、法、环、测等信息 回焊炉数据采集 A 通过 AOI 数据采集 进行过站作业 … 人工条码黏贴 / 激光打标 通过系统数据采集 进行投板作业 防错件及生产数据 采集 纸质条码 / 激光打码 /RFID 标 签 AOI ( 炉前炉后 ) c PCBA 光 板 投 板 防 错 包 装 结束 维修 品保 贴片 二 白 制造过程控制 -- RFID 追溯方案 实现方案： 1. 给每个载具加装 RFID 芯片，并在流转过程中依据编码规则对载具进行编号 2. 在每个工序上下载具时扫描 RFID 芯片，实现载具编号的读取和写入 3. 产品流转经过的载具和设备通过载具编号逐步往下一道工序传递，直至最后一个下料扫描点 4. 通过解析最后扫描到的载具编号分析产品流转路径，信息流完整反映实物流向。 完整载具编号示例解析： A001002 T01 B001 U02 C003 V01 G001 A 工序上料载具编号 A 设备编号 B 工序上料 B 设备编 C 上料载具编号 C 设备编号 最后扫描到编号 载具编号 号 追溯实现三阶段 鑫 复员婆 物流 载具编号 设备编号 载具编号 A001 T01 A001002T01B001 A002