企業打造以數據為中心的透明工廠

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企業打造以數據為中心的透明工廠企業打造以數據為中心的「透明」工廠，完備的數據信息是經營決策的基礎。某企業利用生產過程數據採集和分析系統，通過MES系統數據與WMS系統、ERP系統無縫對接以及對系統的逐步完善，使得數據一致並保持唯一數據源，實現在業務流程的各個環節提供準確及時的數據，保證業務的順利執行，實現了生產現場透明化，增強了決策的理性、科學性及快速反應，提高了決策的效益和效率。

關鍵詞：生產過程數據採集和分析系統 MES

目錄

一、案例簡介

為實現公司管理層決策提供有效的信息和數據支持，某企業應用了生產過程數據採集和分析系統實現了產線設備實時信息的採集和數據分析，實時獲知每台機器的相關信息，並為MES/APS/仿真系統提供準確、及時的生產完工信息以及所有產線設備狀態等，實現了生產現場透明化，並提高企業決策的科學性、正確性。

二、案例背景介紹

某企業主要生產電聲產品，屬於典型的離散型製造行業，隨着行業競爭越來越激勵，公司經營團隊認識到沒有實現管理信息化將缺乏應變能力、持續競爭力，會影響企業長久發展戰略。隨着企業產品品種的不斷增加、規模迅速擴大和市場競爭環境的日趨激烈，企業傳統的管理手段、信息反饋機制、工業3.0版自動化設備已明顯不能適應市場競爭的需要。企業需要實現製造要素和資源的相互識別，數據實時交互，信息集成，為公司管理層決策提供信息/數據支持。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

某企業的信息化建設目標以數據為中心，自動化控制、生產調度優化、資源計劃管理三位融合的智能製造過程控制管理，實現生產設備網絡化、生產數據可視化、生產文檔無紙化、生產過程透明化、生產現場無人化， 生產計劃協同化，生產過程實時化，物流配送準時化，質量管理追溯化，資源管理全面化等先進技術應用，做到縱向、橫向和端到端的集成，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，以「三集五大」（實施人、財、物集約化管理，構建大規劃、大建設、大運行、大生產、大營銷管理體系）作為信息系統架構設計原則。

結合企業現有的實際情況來設計符合自身業務特點的運營管理系統，業務主要涵蓋生產計劃、生產調度、生產執行、現場管理、物流執行、線邊管理、質量管控、設備管理、資源管理等業務功能。

系統平台設計再依託K3erp系統為數據層核心，以MES系統為工廠管理系統核心，根據不同的業務需求規劃設計了18套子系統功能，以B2B模式鏈接供應商，以EDI模式交互客戶，將各個子系統間數據無縫集成、信息統一共享。實現供應商、某企業、客戶三位一體的、全球同步的、實時便捷的系統信息集成的架構設計。實現了企業車間作業計劃排程、生產調度、生產執行、品質管理、設備管理、生產資源的管理、生產現場管理和物料管理的核心生產製造業務，並通過與機器互聯互通，系統集成，實時監控設備狀態，採集設備運行數據和工藝參數，實現生產過程的人、機、料、法、測、環的協同控制。

2、關鍵技術應用詳情

數據採集主要實現產線設備實時信息的採集。包括注塑機設備狀態（運行、空閒、故障、關機、維修等狀態），實時獲知每台機器的當前加工的工件、生產數量、運行NC（Numerical Control）代碼文件等；機器人設備狀態信息、當前動作、夾具狀態等；產線PLC相關狀態信息；AGV調度系統相關信息。為MES/APS/仿真系統提供準確、及時的生產完工信息，以及所有產線設備狀態等，是科學制訂生產計劃的重要基礎。

數據採集方式：MES系統採用掃描條碼的方式進行數據收集，在工單投入時，每個產品都會生成一個唯一的條碼，通過條碼可監測到成品料號，工單信息，數量，工藝流程，工站節點等相關信息。MES系統各功能界面通過掃描識別信息，並將數據做分析，保存處理。

業務數據中間件：提供基於WebService接口+DBLinek，這是比較好的交互方案。MES系統需要與其它系統或模塊進行實時的交互：如WMS系統、ERP系統、EIP系統、機器模塊、測試軟件等。

跨模塊、跨平台、跨應用解決方案：對於系統內不同業務模塊從組件設計的結構上來說是需要低耦合的，業務模塊間的類不能有強的引用或繼承關係。當有特殊業務需求，又不想破壞不同業務模塊組件間的低耦合要求，模塊間可以通過基於WebService方案進行處理。對於其它應用（企業其它信息系統）、或其它平台（如移動平台）來說，可以通過該項目提供的系統邊界服務進行訪問。

工藝流解決方案：不同產品製造工藝也不盡相同，相同產品隨着工藝變化也需要動態變更工藝流程，這就需要一個靈活的工藝流引擎作為MES系統的基石，滿足：動態配置工藝流程、動態配置工作節點、動態配置工單對應的工藝流程。

數據開發利用：根據現有系統，能夠提供來自MES的所有後台系統的條碼信息、歷史追溯、工單、產能、良率、機台駕動、測試數據、不良現象、品質抽檢數據、投料單、物料等所有重要信息，提供的這些數據可以有效的支撐企業的各種戰略決策數據，並與其他系統打通，提供完整的產品生命周期視圖。

為了更好的提升管理人員對生產的執行效率和管理能力，應客戶的新功能需求，其企業信息技術部將原有的手工報表結合MES系統進行整合修改，並開發出成相對應的數據報表。現有的報表功能量狀況，便於決策者更快的發現生產異常狀況即時制止並改善。

通過對報表平台構建和數據分析處理，完善生產現場透明化管理。

四、創新性與優勢

完備的數據信息是經營決策的基礎。信息技術改變了企業獲取信息、收集信息和傳遞信息的方式，使管理者對企業內部和外部信息的掌握更加完備、及時和準確。某企業通過實現MES系統數據與WMS系統，ERP系統無縫對接，加強生產、採購、品質、財務、銷售、倉庫等各方面的溝通和協調，提高了各部門協調效率，增加了溝通效果，十分具有推廣價值。

五、案例應用效益分析

某企業通過對系統的逐步完善，形成了各種研發，物料、人力、機台、品質，成本及相關數據，通過和各業務部門進行討論，進一步開發出各類管理報表，MES系統和ERP系統集成，數據一致並保持唯一數據源，在業務流程的各個環節提供了準確及時的數據支撐，保證業務的順利執行，生產透明化。另外利用數據結合各種決策工具極大地增強了決策者的信息處理能力和方案評價選擇能力，最大限度地減少了決策過程中的不確定性、隨意性和主觀性，增強了決策的理性、科學性及快速反應，提高了決策的效益和效率。