汽车行业数字化智能工厂MES规划建设方案（57页 PPT）

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汽车行业数字化智能工厂 MES 规划建设方案 Contents PART 01 MES 项目整体规划 PART 02 MES 项目解决方案 PART 03 MES 项目预期效益 PART 04 MES 项目实施落地规划 加入星球获取更多更全的数智化解决方案 PART 01 MES 整体规 划 1 2 3 方案架构 业务蓝图规划 实施路线规划 汽车配件行业数字化转型解决方案技术架构 用 户 端 企业 …… 客户 供应商 研发管理 网页 业务 中台 后台 基础 支撑 前台 业 务 中 台 后台 系统 OA PLM+ CRM SRM ERP MES WMS BI PLC HR 系统 服务 应用 服务 组织架构 主数据管理 工厂建模 权限管理 角色管理 系统监控 工作流引擎 组件管理 公用接口 单点登录 数据加密 微服务应用 客户端 应用 APP 看板 大屏 技术标准 网络 容器服务器 文件服务器 缓存服务器 缓负载均衡 数据 中台 数据标准化 数据清洗 数据治理 16949 体 系 BOM 管 理 工艺管理 ESOP 客户关系管理 商机客户管理 方案报价管理 订单预测管理 EDI 管 理 供应商关系管理 供应商开发管理 采购计划订单管理 供应商质量管理 供应商结算管理 计划管理 主计划排程 T+3 计划 滚动排产 工序计划 仓储管理 仓库 / 储位管 理 物料标识管理 物料出入库管理 安灯系统 - 物 料 生产管理 物料计划管理 工序过程管理 外协管理 安灯系统 - 生 产 质量管理 IQC 、 SP C 关键料追溯 质量评价 安灯系统 - 质 量 设备管理 OEE 设备点检、保养 维修、备品备件 安灯系统 - 设 备 SCADA APS 4 设备图纸 检测包装 工艺 方案 设备 图纸 包装 技术准备 手工数据 设备异常数据 工艺参数 数据采集 控制参数 质量管理 物料信息 工序物料校验 返工 返修 基础 信息 设备 维保 设备接口 CNC 设备采集接口 11 成品出入库 9 ERP WMS 8 材料出入库 线体生产软件 下料 ERP 3 生产 BOM 生产组件物料 6 生产工艺 （ PLM ） 作业指导 工艺文件 5 主计划排产 MRP （物料需求计划） 工装模具 检验方案 作业 指导 方案 质量管理 （ Q,M ） 检验标准 检验参数 5 物料管理 物料批次 线边料管控 产线配发料 判断物料齐套 物料呼叫 物料低位预警 线边料上下线 主计划优化 2 车 间 领 料 完 工 入 库 10 人员岗位 标签方案 生产辅料 设 备信息 人员档案 （ HR ） 岗位信息 人员信息 5 6 、生产物料数据自动获取和更新，准备生 产 1 、客户要货计划下达到生产计划 2 、主物料销售订单转化生产主计 划 3 、优化确认后下达车间生产执行计划 4 、生产计划转生产工单准备方案 5 、对接获取生产过程方案数据 7 、各工序开始使用生产资料执行加 工 8 、结合生产方案配料领料发料和工装模 具 数据采集 方案参数 质量跟踪 质量异常报警 生产计划 生产排产 车间计划 4 CRM 客户要货单 1 BOM 物料 设备管理 备品 备件 故障 告警 首检 制程巡检 末检 9 、产成品入库发货 10 、生产过程质量管控和分析 11 、生产过程数据采集分析 12 、生产数据、异常数据实现可视 化 质量 SPC 分 析 大屏 看板 PC 报 表 移动终端数据展现 物料预警 设备预警 加工预警 质量预警 1 2 人 员 考 勤 数据输出 订单进度 工单进度 设备产量 员工产量 物料追溯 RFID 读卡 器 其他设备采集接口 其他 生产进度 7 生产执行 过程加工采集 物料信息采集 材料批次采集 设备信息采集 模具信息采集 在线 SOP 人员信息采集 过程质量采集 业务蓝图规划 销售订单 销售预测 5 6 实施路线（阶段）规划 2020.08 基于前期调研了解与评估分析，结合企业需求与未来发展规划，建议 MES 实施路线分为三个阶 段。 数 • • • • 字化转型思维与策略 战略导向、价值主张 数据驱动、能力建设 整体规划、分步实施 业务整合、模式创新 第二阶段 拓展推广深化期 • 实现其他产线推广深化； 第三阶段 管理优化期 • 实现工模台账、维修、保养、寿命等管控目标 • 持续优化、不断改善，实现以智能制造、智慧 工厂为核心的企业数字化建设目标 • 延伸到企业的上下游业务伙伴，打造企业核心 的工业互联网平台 . 整理制作郎丰利 1519 第一阶段 示范产线建设期 • 实现一车间 3 条示范产线 MES 建设； • 实现生产派报工、生产过程管控、质量管控、 质量结果系统化、人员管理、过程数据采集在 • 设备机联、点检、保养等管控目标 • 优化企业生产管控过程，基于第一阶段内容与 生产数据分析结果优化生产过程管控流程、实 现智能排产排程 • 完善企业数据仓库、优化数据分析决策系统， 基本实现企业生产过程数字化运营 2021.10 制品管理、过程异常事务协同等管控目的，打 通 ERP 、 MES 系统的交互对接 • 实现检测设备数据集成采集； • 以价值为核心驱动力，基于本阶段规划内容建 立数据分析决策系统（数据魔方） 2021.03 PART 02 MES 项目解决方 案 8 部署示意图 企业数字化建设包括生产要素的数字化与生产过程的数字化，其中实现企业生产要素 / 实体的数字化，需针 对 企业现场进行数字化改造，即生产实体通过 RFID 等手段实现数字化，生产要素数字化现场部署示意图如 下 工位 GW02 工位 GW04 工位 GW01 工位 GW03 产线 CX01 工位 GW01 工位 GW02 工位 GW03 工位 GW04 工位 GW05 终端主机 ( 双通道 ) RFID 终端通讯 线 RFID 终端通讯 线 四芯通讯线 （ 1 通道，限 200m ） 四芯通讯线 （ 2 通道，限 200m ） RFID 终 端 周转箱 +RFID 9 车间周转载体改造 生产执行过程管控对象细化至周转载体，通过周转载体上的物理标识、高频 RFID 进行标识与绑定， 用于车间在制品的生产过程物料流转、在制品管控等业务管控 周转载体：包括周转筐、周转小车、周转托盘、周转桶等生产过程周转用具 20201 周转载体物理标识 （物理标识与防错） 高频 RFID （生产过程管控） 超高频 RFID （批量采集使用） 车间周转载体改造 产品周转载体分为常规与不良品，其中不良品周转载体是指生产过程中出现的不良品，常规周转 载 体管控正常生产完工后的产品状态，包括待确认、待检验、完成等状态 空 • 可用空物料周转载体 待确认 • 已生产占用、未确认数量 已确认 • 已生产占用、已确认生产数量 待检验 • 已生产占用、未检验确认（先统计后检验） 已检验 • 已生产占用、检验已确认（先统计后检验） 待返工 • 已生产占用、待返工处理 报废 • 已生产占用、报废品 常规 不良品 具体业务场景 车间生产设备绑定上料端读卡器与下料端读卡器，生产时刷上料物料的周转筐卡按生产规则要求 登 记生产准备信息，下料读卡器处插入存放完工品的空周装筐卡，完成生产加工前后的信息对接 上料插卡 指令与追溯：物料卡、任务卡、已确认周转箱卡 下料插卡 空周转箱卡、不合格周转箱卡 12 生产过程方案 - 无感知全过程追溯 基于生产过程中一边将上游流转至当前工位的在制品上料加工、一边将加工完的产品装至空周转箱 的业务场景，借助 RFID 技术，模拟自动化流程设定上料端与下料端，无感知实现过程数据的采集。 上料端指：获取任务或添加材料端；下料端指：产品加工过程完成下线端 插入员工卡 获取员工信息 刷模具并 获取模具信息 -170001 张 三 刷材料卡（带任务） 获取任务信息 加工中心 上料端 ( 任务 端 ) 加工中心 下料端 插入可用周转载体卡 获取 / 复制上料端信 息 加工中心加工过程 加工中心 下料端 拔卡 - 周转载体 卡 无感知数据采 集 840001-A 模 具 拔卡 - 同时将信息写 入 电子标签中；亦可 触 发打印纸质标签粘 贴 生产准备就绪 主预测生产备库计划 MES 与 ERP 、 WSM 集成一体化应用，打通销售订单、生产计划、备料计划等多部门业务，避免 计 划延误、前后计划难以衔接等问题 主生产计划 生产计划 接收 • MES 接收 ERP 生产需求进行主计划排产； • SRM 接收 ERP 生产需求进行采购备料计划下发； 作业计划 安排 • 根据主计划、设备、人员等资源配置方案快速派工； • 安排日作业计划； 作业计划 审核 • 作业计划合理性、有效性审核并下发至车间； • 通过审核控制作业计划来保证日计划的顺畅执行； 作业计划 执行 • 仓库根据生产计划备料； • 车间执行作业计划（报工、检验、呼叫等）； 作业计划 反馈 • 跟踪作业计划的执行，并实时查看作业进度； • 作业计划执行结果反馈至 ERP 系统； 日作业计划 作业终端 生产计划安排与调整 集成 ERP 主预测计划，实现月度滚动计划任务、周计划任务排产与调整，作为计划部门与车间部 门 的任务协同  基础数据支持导入、系统集成同步，开放设计  生产任务单、工作中心多维度可视化计划安排更直观；  生产资源预配置，快速生产派工更便捷；  甘特图实时生产进度把控，生产执行进度透明化；  生产规则配置，指导员工生产、控制关键生产管控点；  PDA 、 RFID 、 PC （工控机）等多终端适用，应用场景更全面；  车间终端快速反馈异常问题，协同高效、防止问题滞留；  车间终端扫描 / 刷卡自动识别物料，防呆防错；  在线工艺作业指导，方便快捷；  生产过程数据实时呈现； 生产任务派工 针对生产员工、班组与生产设备等生产资源对象，预配置生产资源加工方案，实现车间生产任务 快 速可视化安排；通过 RFID 卡（或电子标签）下发任务，实现任务下发无纸化及防错目的 导入 生产订单 生产任务派工至现场 仓管员任务与 毛坯绑定 车间生产派工 按经验安排 任务下发 以口头说明、纸质为主 车间生产派工 ＋ 任务下发 下发任务卡至仓库 任务下发 建议流程 目前流程 方案描述：  选择主生产计划导入至系统中；  针对生产对象（员工、班组等）与生产设备预配置生产资源加工方案，基于资源配置方案 快 速进行可视化生产派工、创建生产工单；  审核、下发派工任务（生产工单），通过 RFID 卡（或电子标签）绑定生产任务，无纸化任 务 快速下发至仓库；同时车间电子看板端展示工单任务  仓管员将任务与现场材料指定，并将材料配送至车间现场  生产执行过程依据 RFID 卡（或电子标签）实现生产信息的全过程追溯； 可视化生产派工 及下发 以 RFID （电子标签）为载 体 同时电子看板展示工单任 务 毛柸配送至车间现场 精加工部署与业务操作 空周转箱 已完工待周转 不良品 刷员工卡并校验员工信息 刷模具卡并校验模具信息 插入任务卡获取任务信息 1# 数控车床下料 端 插入可用周转载体卡 获取 / 复制上料端信 息 拔卡 - 周转载体 卡 无感知数据采 集 生产准备就绪 基于设备现场部署情况在精加工设备放置读卡器作为上料端（任务端）获取任务、材料及进行生产 准 备校验，下线端按精加工放置对应放置读卡器，作为下料端无感采集生产过程数据。郎丰利整理制作 1# 数控车床上料端 1# ① ② 1# 1# 刻字部署与业务操作 刷员工卡并校验员工信息 刷模具卡并校验模具信息 插入任务卡获取任务信息 1# 光刻机下料 端 插入可用周转载体卡 获取 / 复制上料端信 息 拔卡 - 周转载体 卡 无感知数据采 集 生产准备就绪 基于设备现场部署情况在刻字设备放置读卡器作为上料端（任务端）获取任务、材料及进行生产 准 备校验，下线端按刻字放置对应放置读卡器，作为下料端无感采集生产过程数据及打印产品标 识。 1# 光刻机上料端 1# ① ② 2# 2# 装配线部署与业务操作 按装配线实际现场部署情况，在装配各工位安装工位机采集上料信息及产品装配记录，实现完整 物 料追溯。 待加工主材 24# 24# 24# 待加工材料 2 待加工材料 1 待加工材料 2 25# 25# 25# 待加工材料 1 26# 26# 空周转箱 已完工待周转 不良品 装配首道工位 装配中间工位 装配末道工位 ① ② ③ ④ ⑤ 检验设备 清洗线部署与业务操作 基于清洗工序现场设备部署，在清洗线进料口放置读卡器作为上料端（任务端）获取任务、材料 及 进行生产准备校验，在清洗线下线端放置对应放置读卡器，作为下料端无感采集生产过程数据。 待加工周转箱 27# 空周转箱 已完工待周转 不良品 27# 28# 待加工周转箱 包装 & 铭 牌 打包 28# 28# 插入包装方案标签 绿灯状态 28# 扫描校对不通过 红灯状态 包装完成后 黄灯状态 ① ② ③ ④ 包装部署与业务操作 按照生产规则确定报工时是否对应打印标签；每一产品包装完成后现场触发打印标签，装箱时对 接 读卡器并将装箱要求与现场作业绑定为一体，并通过声光提示减少装箱错误。 自主工序报工、实时报工数据展示 生产完工，员工自主在线报工、车间主任移动端在线报工审核、电子看板报工数据实时展示，协 同 管控更精细、生产进度更透明 工位机或 PDA 报 工 移动端报工审批 电子看板报工数据实时展示 生产过程事务作业管理 生产过程特殊事务，刷卡现场快速发起，并多方面触发事务消息便于快速响应机制执行。 方案特点： 现场刷卡快速发起，减少员工操作步骤，使用更加简单； 消息多端呈现，提高响应速度，加快事务处理； 方案描述：  当现场过程中出现特殊事务时，员工在上料端刷对应的工位卡快速 发起事务；  事务发起的同时现场多端事务消息呈现，安灯灯亮并响起蜂鸣声、 移动端消息推送、大屏看板显示会叫消息；  接收或处理人员到现场刷卡响应，同步消息状态发生改变； 生产过程事务处理 生产过程事务消息及时推送， PC 端、移动端多端协同处理，同时基于不同事务可创建相应的业 务 单据，如设备点检单、生产首检等 协同管控：生产过程事务 - 过程质量管 理 生产过程质量协同管控：工位端声光提示、送检标签自动打印、移动端消息推送、电子看板进度 实 时展示，针对首检等特殊事务可强制控制以避免未首检确认批量生产情况 质量检验发起 （首检、巡检等） 1 推送 + 打印 （看 板、 APP ） 2 检验登记 （如 SPC ） 3 生产执行过程中员工或 班组长刷卡发起检验请 求， RFID 终端声光提 示，可强制提示 移动端消息推送、电子 看板实时展示、打印机 自动打印，快速实现检 验协同管控 消息接收处理、质量检 验结果登记与报表分析 看的见的质量控制：质量标准落地 一体化集成应用，移动化质量管理，实现检验标准数字化与业务层、执行层间的数据对接，检验 指 导书在线查看，质量检验更标准、更规范，让质量标准落地执行更容易 检验项目 检验标准 检验指导书 PLM + 采购品质检验 生产完工检验 销售出货检验 ERP/ WMS MES 首末检 巡检 检验指导书 检验事务的发起 选择送检 项目 刷检验卡 推送检验 需求 检验事务卡 检验事务的管控：对不合格的采购件、不合格的过程件以及开发过程的不合格品的记录，通过从 源 头出发，及时反馈各种事务类型的检验信息。并且绑定业务流，可做到产品追溯，实时查看 员工送检 检验录入 实时查看监控、追溯、形成各类报表数据分析 看的见的质量控制—— SPC 技术标准落地，车间现场检验数据在线填报，实时图形化分析结果呈现，事中进行质量控制，杜 绝 人为错误，快速进行质量结果判定，及时发现、及时处理，避免批量或连续不良； SPC 在线填报（实 例） SPC SPC 主控界面 - 示 例 细致到个人的权限管控 权限管理可以细致到每个人每个部 门。 模具、工序、炉号管理 对每个数据都可自定义增加 不同的需求增加减少数据采集 数据快捷录入 数据录入直接链接 保证检验数据快捷。 看板展示 可在大屏展示自适应 提升工厂数字化水平 CPK 图实时链接 实时波动图生成 及时掌控关键数据错误 工序检验项 检验项从 ERP 系统中自动匹 配 随时供员工查看。 SPC 录入界面 - 示 例 条码枪扫描查询 直接扫描订单条码，即可开始操作 自动化检具录入 支持蓝牙 USB 等自动传输数据检具， 完美适配 无限端口同时上传 多端口录入采用占位上传，同时 录入不影响。 不合格尺寸警报 发现不合格尺寸，直接警报将不 良品扼杀在摇篮里 录入组数设定 关键数据，关键尺寸设置强制录 入组数。 漏录数据提醒 重要数据设置非空提醒 现场检验 协同管控：生产事务协同响应，建立 PDCA 良性循 环 车间呼叫任务协同响应，工位机、移动端、电子看板多端协同，形成 PDCA 良性循环，防止问题 滞 留，提升执行效率；呼叫数据统计分析，提前预防、促进改善 车间现场 事务呼叫 服务器任 务分配 事务呼叫 响应 事务呼叫 处理 事务呼叫 处理审核 事务呼叫 关闭 电子看板 数据魔方 呼叫网络传达，快速响应 问题共享可视化，全员参与 从发起到解决，闭环管理 优化信息反馈流程，提升效率 现场无纸化信息互动：在线 SOP 工艺图纸 SO P 设备作业文档 PLM + 在线工艺图纸 在线 SOP 在线设备作业指导书 ME S PLM+ 与 MES 一体化集成应用，图纸、技术文档等自动下发，智能防错，实现车间在线图文档 查 看管理 一体化集成应用 设 备 作 业 指 导 书 设 备 点 检 指 导 书 设 备 保 养 指 导 书 自动下发 即时传递 不易出错 效率高 协同化 在线设备管理 行业特性决定企业生产设备多，对设备进行日常点检管理（点检项、图片、设备参数等）、设备 呼 叫、设备维修、设备保养（保养计划、保养记录）等 车间看板 现场智慧终端，让工作变得更加简单、高效 RFID 基础上，支持 PC 、 PDA 等多终