电装SMT行业智能制造行业MES整体解决方案（300页 PPT）

微信扫码，打开到小程序

MES 系统设计专家 专注 MES 系统开发，服务全球客户MES MES 系统设计专家 专注 MES 系统开发，服务全球客户 军工电装工厂智能制造 MES 系统设计方案 2 、智能制造 --- 中国制造 2025 3 、智能制造 --- 军工企业智能化及产线应用 4 、智能制造 --- 系统实施效益 1 、智能制造 --- 工业 4.0 工 业 4.0 02 工 业 4.0 发 展 历 程 第四次工业革命 系统基于信息物理 融合 第三次工业革命 用电子和 IT 技术实现 制造流程的进一步 自动化 第二次工业革命 随着基于劳动分工 的、电力驱动的大 规模生产的出现 第一次工业革命 随着蒸汽驱动的机 械制造设备的出现 18 世纪末 20 世纪初 20 世纪 70 年代 现在 1784 年第一台纺织机 1870 年第一条生产线 美国辛辛那提屠宰场 1959 年第一个可编程 逻辑控制器 PLC 工业 1.0: 机器制造，机械化生产； 工业 2.0: 流水线，批量生产，标准化； 工业 3.0: 高度自动化，无人 / 少人化生 产；工业 4.0: 网络化生产，虚实融合。 工 业 4.0 02 工 业 4.0 简 介 工业 4.0 的概念 通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有 的价值、构建新的商业模式的产官学一体的项目。“工业 4.0” 概念包含了由集中式 控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和 数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会 产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分 工将被重组。 工 业 4.0 02 发展优势 在生产能力上，工业 4.0 将确保仅一次性生产，且产量很低 时的获利能力，确保工艺流程的灵活性和资源利用率。另一方面， 工业 4.0 将使人的工作生涯更长，工作与生活更加平衡，高工资 时产业仍有强大竞争力。 实现方式 主要是通过深度应用 CPS （信息物理系统），总体掌控从 消费需求到生产制造的所有过程，由此实现高效生产管理。 工 业 4.0 简 介 工 业 4.0 02 1 2 3 智能生产：主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互 动以及 3D 技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特 别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代 智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工 业生产技术的创造者和供应者； 智能物流：主要通过互联网、物联网、务联网，整合物流资源，充分发挥现 有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支 持。 智能工厂：重点研究智能化生产系 统及过程，以及网络化分布式生产设 施的实现； 工 业 4.0 三 大 主 题 工 业 4.0 02 在未来，生产过程中的每一步都将在虚拟世界被设计、仿真以 及优化，为真实的物理世界包括物料、产品、工厂等建立起一个高 度仿真的数字“双胞胎” 虚拟与现实世界的完美融合 生产网络 在未来的只能工厂中，产品信息都将被输入到 产品零部件本身，他们会根据自身生产需求， 直接与生产系统和设备沟通，发出下一道生产 工序指令，指挥设备进行自组织生产。这种自 主生产模式能够满足每个用户的“定制需求” 制造运行管理系统 （ MOM ）将帮助 生产价值链中的供 应商获得并交换实 时的生产信息。供 应商所提供的全部 零部件都将在正确 的时间以正确的顺 序到达生产线。 三大趋势 信息物理融合系统 工 业 4.0 三 大 趋 势 工 业 4.0 02 减少能耗 当前汽车车身激光焊接生产线运行具有间歇性。间歇期各种设备的能耗占总能耗的 12% 。工业 4.0 之下，采用“网络唤醒模式”，可大幅减少间歇期能耗。 工 业 4.0 应 用 场 景 工 业 4.0 02 生产均具有高度的灵活性 当前产品设计已被高度固化，客户不可以将跨一款车的雨刷器用于跨厂商的其它车型。工业 4.0 之下，设计、生产均具有高度的灵活性，可以完成端到端的从客户需求到加工制造等各方面的 配置，以较低的成本满足客户需求，实现产量很低仍能获利的一次性生产，为客户生产该款雨刷 器。 工 业 4.0 应 用 场 景 工 业 4.0 02 动态生产线 当前汽车生产线也是高度静态配置，不可能将同一厂商不同产品组的部件相互置换。比如，客户不 能将同是大众品牌下的保时捷的坐椅用于大众其它车型。工业 4.0 之下，将形成动态生产线，实现 车辆的混装并确保匹配。 工 业 4.0 应 用 场 景 工 业 4. 0 02 远程维护服务 在工业 4.0 之下，生产系统将如同“社会机器”，以类似于社交网络的方式运转，自动连接到云 平台搜索合适的专家处理问题。专家将通过集成的知识平台，通过移动设备更有效地进行传统的远 程维护服务。 工 业 4.0 应 用 场 景 2 、智能制造 --- 中国制造 2025 3 、智能制造 --- 军工企业智能化及产线应用 4 、智能制造 --- 系统实施效益 1 、智能制造 --- 工业 4.0 中 国 制 造 2 0 2 5 03 从中国制造业形势看， 2013 年工业占 GDP 的 37% ，装备制造业产值规模 突破 20 万亿元人民币，占全球装备制造业总量的三分之一以上。中国发电设备产 量约占全球总量的 60% ；造船占全球比重的 41% ；机床占全球比重 38% 。在 500 余种工业产品中，中国有 220 多种产量居世界第一。 发达国家正在进行“再工业化”运动 东盟国家、印度和拉美国家则拥有更 低的劳动力和资源成本。 美国、德国、英国等发达国家纷纷 提出以重振制造业为核心、以信息网络 技术、数字化制造技术应用为重点，旨 在依靠科技创新，抢占制造业新的制高 点的“再工业化”战略。 人口红 利消失 劳动力 供给减少 人口成 本上升 从事制造业 意愿降低 国际金融危机，凸显实体经济的重要性 中国的“世界工厂”面临双重挑战 中 国 制 造 现 状 --- 大 而 不 强 如何将中国制造转变为中国创造，如何提升中国制造业的全球竞争 力，成为中国政府和企业的一大任务。 03 习 学 我们制造业大而不强主要有四个 问题： •一是自主创新能力不强； •二是产品质量问题还比较突出； •三是资源效率利用比较低，能耗 比较高，污染比较严重； •四是产业结构不是很合理，低端 产品产能严重过剩，高端产品能 力比较差。 “ 制造强国战略研究”咨询项目对 8 个国家：美国、德国、日本、英 国、法国、韩国、印度和中国，从 1946 年到 2012 年制造业的数据进 行趋势分析。 上世纪 90 年代，我国还处在世界 第 8 位。现在已经到了第 4 位，和 德国、日本还有一定的差距。 VS 英国《经济学人》中国制造业仍将拥有 三项能惠及整体经济的可怕优势。 首先，即便中国进入高端市场从事价值更 大的活动，但它仍紧抓低端制造业不放。 第二，在于“亚洲工厂”本身。部分低端经济 活动的确由于工资增长从中国转移，却强化 了以中国为中心的地区供应链。 第三，是中国日益成为需求的关键。 中 国 制 造 现 状 中 国 制 造 2 0 2 5 03 3 月 9 日，工信部印发了《关于开展 2015 年智能制造试点示范专项行动的通知》，并下发了《 2015 年智能 制造试点示范专项行动实施方案》（下称《实施方案》） http://www.miit.gov.cn/n11293472/n11293832/n11293907/n11368223/16508298.html • 2015 年启动超过 30 个智能制造试点示范项目 • 2017 年扩大范围，在全国推广有效的经验和模式。 试点示范目的 通过试点示范，关键智能部件、装备和系统自主化能力大幅提升，产品、生产过程、管理、服务等智能 化水平显著提高，智能制造标准化体系初步建立，智能制造体系和公共服务平台初步成形。 效果（试点示范项目要求） 试点示范项目实现运营成本降低 20% ，产品研制周期缩短 20% ，生产效率提高 20% ，产品不良品率降 低 10% ，能源利用率提高 4% 。 试点示范项目选择 • 分类开展：从流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、 智能化管理、智能服务等 6 方面试点示范。 • 遴选依据：将于近期将编制并发布《智能制造试点示范要素条件》 智 能 制 造 试 点 项 目 即 将 开 始 申 报 中 国 制 造 2 0 2 5 03 三是工业强基工程。 解决基础零部件、基础工艺、 基础材料比较落后。 五是高端装备创新工程。 “ 核高基” 、互联网、数控机 床、大飞机等专项已经在做 还要推进一些新的专项来启 动，来提高整个装备制造业的 水平。 二是大力推进智能制造。 带动各个产业提高数字化水 平和智能化水平。 智能制造是新一轮科技革命 的核心，也是制造业数字化、 网络化、智能化的主攻方向。 四是绿色发展工程。 破解环境和资源制约，节约资源，保 护环境。特别提到节能减排降耗、提高 资源利用率。 发展的质量和效益已经成为中心任务。 因为工业占我国整体能源消耗的 73% 。 一是要实施国家制造业创新中心建设工 程。 要建设一批产学研用相结合的制造业创 新中心 : 在现有研究院所、大学和企业基础上， 以产业联盟形式来承担制造业强国建设 的核心任务，然后市场化的组建，阶段 性地形成成果。 五 大 工 程 中 国 制 造 2 0 2 5 03 2010 年 10 月 7 大新兴经济领域 中国制造 2025 重点发展的十大领域 媒体疏理重点项目 （待正式规划公布后再详细解读） 新一代信息技术 新一代信息技术 信息网络、 5G 、云计算、大数据、集成电路 高端装备 高档数控机床和机器人 工业互联网、机器人 航空航天装备 航空发动机、嫦娥探月工程 海洋工程装备及高技术船舶 海工装备、船舶制造、燃气轮机 先进轨道交通装备 轨道交通 新能源汽车 节能与新能源汽车 智能汽车 电力装备 新能源、能源互联网、智能电网 新材料 新材料 石墨烯、碳纤维 生物 生物医药及高性能医疗器械 生物医药、精准医疗、移动医疗 农业机械装备 高端农机 政府工作报告中提及：实施高端装备、信息网络、集成电路、新能源、 新材料、生物医药、航空发动机、燃气轮机等重大项目。 十 大 领 域 中 国 制 造 2 0 2 5 03 对外：  丝绸之路经济带： • 中国经中亚、俄罗斯至欧洲（波罗的海）； • 中国经中亚、西亚至波斯湾、地中海； • 中国至东南亚、南亚、印度洋。  21 世纪海上丝绸之路： • 从中国沿海港口过南海 到印度洋，延伸至欧洲； • 从中国沿海港口过南海 到南太平洋。 对内：  两个核心区：新疆 ( 陆 ) 、福建 ( 海 )  四门户：西北、东北、广西、云 南。  八高地：西安；兰州、西宁；宁 夏；重庆；成都、郑州、武汉、 长沙、南昌、合肥；西安、宁夏、 重庆、上海自贸区；前海等开放 合作区； 培养全球眼光、世 界格局迫在眉睫！ 用 一 路 一 带 眼 光 看 《中国 制造 2025 》 中 国 制 造 2 0 2 5 2 、智能制造 --- 中国制造 2025 3 、智能制造 --- 军工企业智能化及产线应用 4 、智能制造 --- 系统实施效益 1 、智能制造 --- 工业 4.0 智 能 制 造 --- 军 工 企 业 智 能 化 及 产 线 应 用 04 军化 工现 企状 业和 信展 息望 宗旨 & 主要挑战： 多品种、小批量 & 任务重、要求高、短周期完成高质量军品任务 航空、航天、船舶、兵器、核工业等领域所研制的各类军品几乎都属于复杂产品 军工产品制造要求：质量优、精度高、柔性好、响应快、消耗少 信息化与数字化是军工制造业发展的必然趋势也是满足现在军工制造业需求的重要途径 企业资源 管理 ERP 车间 实时交互，闭环管理 “ 信息孤岛化”现象严重 目前问题 大多军工企业都是多机种，小批量，在信息化基础建设上已经踏下了 坚实的一步， ERP 、 CAx 、 PDM 、 PLM 等项目纷纷上马，但“信息孤岛 化”现象严重。对系统的应用还不成熟，功能利用率不高。信息化系统大多 只涵盖了企业级管理（ ERP ）和工艺设计和数据管理（ CAx ， PDM 等） 方面，缺乏一套专门针对车间，连接计划、工艺到实际的生产制造系统 实现方式 主要是通过导入 MES 系统（生产制造执行系统），打通信息壁 垒，与其他系统的无缝集成，为企业提供了一个连接计划、工艺和生产 车间、设备的桥梁。 智 能 制 造 --- 军 工 企 业 智 能 化 及 产 线 应 用 04 军化 工现 企状 业和 信展 息望 企业资源管 理 ERP 车间 MES 制造执行系统 数据采集 • 设备 / 人员 工时 • 实际产量 • 换模 • 废品 • 停机 生产监控 • 任务分配 • 生产进度 • 设备实时状 态 • 设备停机记 录 • 模具使用记 录 • 质量问题 排产与优化 • 生产精细日程安排 • 自动设备调度 • 自动换模优化 • 自动模具调度 • 自动人力资源调度 • 订单优先级 • 计划手工调整 • 计划结果模拟与预测 • 计划瓶颈分析 • 滚动计划与计划同步 更 新 集成 扩展 智 能 制 造 --- 军 工 企 业 智 能 化 及 产 线 应 用 04 MES 概 述 E R P M E S 对 接 物料仓库 生产车间 成品仓库 入 库 领 料 盘 点 入 库 发 货 盘 点 加 工 检 测 不 良 生产计划 设 备 装 配 包 装 1. 实现：物料和质量以及生产过程的可追溯 2. 生产过程可视化 3. 与设备进行交互：自动取设备加工参数 给设备下达生产指令 ･ MES 系统属于定制开发 ･可以单独开发其中一个模块 采 用 的 技 术 条形码 二维码 RFID （电子标签） 生产管理 物料管理 追溯管理 品质管理 采集管理 高级排程 工单管理 设备管理 作业任务 车间监控 物料拉动 道口收货 WMS 系统 先进先出 自动拣货 品质改善 SPC 分析 品质监控 数据采集 SPC 模型 测试程序 维修返工 防错防呆 流程管控 上料防错 品质追溯 材料追溯 过站追溯 客诉追溯 WIP 追溯 视觉成像 传感器 智 能 制 造 --- 军 工 企 业 智 能 化 及 产 线 应 用 04 军 工 企 业 数 字 化 车 间 MES 军工产品生产的特点要求 MES 软件系统能够适应由产品快速变批量、混线生产 和快速响应制造等带来的生产线和业务流程重构的需求：  满足军工型号制造快速变批量生产要求，能够快速调整业务过程；  具有可重构性，能够适应型号研制与批生产结合的混线生产模式；  实现底层信息实时反馈，将车间形成具有信息反馈的闭环控制执行系统；  具有开放式架构，能够实现同其他外部系统的信息集成。 以 MES 为纽带的数字化车间集成应用系 统 数据库 设计数据 工艺数据 NC程序 任务及 其状态 资源及 其状态 现场终端（WEB） 物料管理 生产指令发布 数据采集 MES 生产计划与调度 资源管理 现场终端 （WEB） CAPP 刀具管理 现场终端（WEB） NC编程与仿真 智 能 制 造 --- 军 工 企 业 智 能 化 及 产 线 应 用 04 军 工 企 业 产 线 分 类 军工 --- 电装产线 军工 --- 微组装产线 军工 --- 机加产线 军工 --- 配线产线 MES 智 能 制 造 --- 军 工 企 业 智 能 化 及 产 线 应 用 04 企业 MES 系统 核心 平台 层 ERP 层… . 标 准 流 程 规 范 研 发 平 台 运 营 平 台 M E S 计 划 执 行 控 制 文件 管理 事件 管理 用户 管理 门户 定制 更改 管理 数据 检索 目录 管理 权限 管理 电子 看板 数据 管理 状态 管理 报表 引擎 编码 管理 流程 管理 WIP 在制品区 APS 计划排产 QIS 品质管理 WMS 仓储管理 APMTS 追溯系统 PCS 过程控制 PDM 产品数据 SFIS 生产现场 DMP 现场作业指令 PLM 生命周期 SPC 统计分析 看板管理 SOP 作业标准 BIS 防呆管理 PLC 设备对接 人员管理 ACS 自动化控制 QA 查询管理 DCT 内置系统 视觉成像 仓库备料 来料管理 产线上料 上料器管理 退料 工序产品数据统计分析 。。。。。。。。。 ANDON 警示系统 智 能 制 造 --- 军 工 企 业 智 能 化 及 产 线 应 用 04 军 工 企 业 电 装 产 线 MES 系 统 计划层 ERP APS WMS CRM 其他系统 CSM 执行层 物料管理 生产管理 售后管理 效能管理 看板管理 质量管理 报表管理 系统管理 供应商 管理 来料管理 入库管理 储位管理 出库管理 库存管理 订单管理 生产计划 设备管理 工艺管理 返修管理 上料防错 数据采集 售后追踪 绩效分析 生产进 度看板 QA 检查 报表设计 用户管理 售后登记 SPC 报告 品质异 常看板 质量控制 APP 报表 权限管理