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生产管控系统MES实践面对品种庞杂并多数为一次性制造过程的产品，如何高效率地发挥硬件平台生产能力是一个亟需解决的难题。某企业作为一个典型的工艺实现的制造型企业，客户提出了各种不同的制造过程控制要求，基本涵盖了从工艺研发到成品出厂的全过程。因此建设智能化车间，是以车间信息化为手段、自动化设备为基础的管理全面提，生产管控系统作为智能车间项目，建立车间基础的网络互连系统，生产管控系统MES满足生产调度信息化的需求，将生产现场，将物流、工艺、生产、质量、设备等因素在一个系统中进行统一管理。打造与技术研发、生产制造、质量监控、成本监控、订单管理、人员设备一体的信息化平台，实现生产经营过程的单一界面、单一数据入口、单一数据发布，从而实现生产过程的智能化、柔性化、数字化。

一、案例简介

该企业自主开发MES系统——生产管控系统作为智能车间项目，建立车间基础的网络互连系统；购置或改造生产设备使其具备自动化、网络化、智能化能力；打造与技术研发、生产制造、质量监控、成本监控、订单管理、人员设备一体的信息化平台，实现生产经营过程的单一界面、单一数据入口、单一数据发布。从而实现生产过程的智能化、柔性化、数字化。

项目由团队支持管控系统（MES）的需求调研、结构设计、软件开发，关键技术有Cisco整体网络解决方案、物料管理及物流追踪、产品信息可追溯、设计与生产联动协同、工艺文件实现无纸化。本项目适用面对品种庞杂并多数为一次性制造过程的产品，各种不同的制造过程控制要求，基本涵盖了从工艺研发到成品出厂的全过程。可实现高效率的生产过程、降低一切浪费，智能车间的建设目标，以合理协调企业资源，实现多品种小批量客户定制的产品制造要求；同时在管理上，实现生产过程数据透明化、可视化、及时化，满足客户对产品质量及质量信息、交货期、成本等的全面要求。

二、案例背景介绍

离散化的制造需要高效率地发挥硬件平台生产能力，涵盖从工艺研发到成品出厂的全过程。智能车间实现高效率的生产过程、降低一切浪费，合理协调企业资源，实现多品种小批量客户定制的产品制造要求。生产管控系统MES作为车间层面的调度指挥系统通过将生产现场所涉及到的各种管理需求，在一个界面内、一个系统内整合，其最终目标是实现在工艺指导下的，对产品物料加工的自动化，检验要求自动推送下的质量信息自动收集，物流信息全过程采集，设备自动控制和信息获取，以及人员信息的全方位嵌入，最终是在销售层面的信息汇总和自动生成。因此，通过自行开发“生产管控系统”来满足生产调度信息化的需求。其主要的开发是面对生产现场，将物流、工艺、生产、质量、设备等因素在一个系统中进行统一管理，实现生产过程数据透明化、可视化、及时化，满足客户对产品质量及质量信息、交货期、成本等的全面要求。

三、案例应用详情

1、总体应用框架

生产管控系统MES满足生产调度信息化的需求，将生产现场，将物流、工艺、生产、质量、设备等因素在一个系统中进行统一管理。首先，配备智能装备应用，采用Cisco整体网络解决方案网络，生产过程实时调度过程可由合同评审及订单确立、生产下达及投料、工艺设定及生产过程控制、质量数据管理、入库及数据提交等步骤组成，实现物料管理及物流追踪、产品信息可追溯情况、车间环境智能监控情况、设计与生产联动协同情况，售后服务实现智能化和工艺文件实现无纸化。

2、关键技术应用详情

（1）Cisco整体网络解决方案，提升网络的整体性能与可靠性，该企业采用Cisco整体网络解决方案。并且为了提升内部的安全性，建立并物理隔离量内部网和外部网两个网络。通过内外网分离的网络结构，既保证了技术、生产、采购、销售部门的无缝连接，又可以避免网络风险。

（2）生产过程实时调度，在MES生产管控系统基础上，融入客户订单和服务，以及与SAP系统物料、物流、订单的集成，与PLM系统工艺的集成。

（4）物料管理及物流追踪，生产物流各要素综合管控，生产管控系统通过BAPI接口模块与SAP进行集成，将所有涉及SAP库存地点的操作实时传输到SAP-MM生成物料凭证。对不涉及SAP库存地点的物料库存管理操作则在管控系统内部进行管理。用户仅仅需要针对管控系统界面，SAP操作界面则被隐藏到了后台。

（5）产品信息可追溯，通过建立工件、投料批、工艺版本、检验要求、检验结果之间的数据关联，并强制用户扫描自身工牌条码、设备条码获取设备信息、操作人员信息，系统在后台自动插入时间信息，从而建立了一个产品信息追溯的综合网络。在内部管理上，通过整合这些相关信息，系统提供了诸如实时在制品报表、订单推进报表等主要报表。管理者通过这些报表，对生产现状做实时监控，对订单进度作即时了解。

（6）设计与生产联动协同，生产管控系统中的工艺路线以生产设备类型为工作中心，辅以工艺参数。操作工在扫描工件条码和设备条码后，即能获取到所需进行的加工参数、操作指导卡、工艺附图。在这个过程中，实际加工的工时、人员、设备等信息都进行了收集，生产人员可依据对此进行分析。生产管控系统中的工艺还集成了质量检验要求信息，质量检验要求亦是与生产设备先关联，在加工完成后自动提示操作人员输入质检数据。

（7）工艺文件实现无纸化，在工艺编制阶段，仍以PLM系统为核心进行文件管理；在文件提交后，由无纸化处理系统将工艺文件按工序编号进行文件切分，转化为PDF文档。并再次将这些PDF文档提交PLM系统，生产管控系统在现有工艺过程的管理基础上，与PLM系统进行接口，将这些PDF文档与工艺过程进行对接，以便于在工位上进行调用。无纸化还将引入电子文件控制。实现PLM系统无法实现的仅查阅、打印不允许保存功能；并对电子文件整合原有文件加密管理，从而在整体上进行商业机密管理。

四、创新性与优势

本项目的创新性有以下几点：

（1）自行开发了生产管控系统作为车间层面的调度指挥系统，拥有物流、物料、生产、质量、设备、人员、仓储及采购管理流程、工艺及无纸化、销售、成本分析及报价、外协管理等功能模块。管控系统通过将生产现场所涉及到的各种管理需求，在一个界面内、一个系统内整合，其最终目标是实现在工艺指导下的，对产品物料加工的自动化，检验要求自动推送下的质量信息自动收集，物流信息全过程采集，设备自动控制和信息获取，以及人员信息的全方位嵌入，最终是在销售层面的信息汇总和自动生成。

（2）在车间设备联层面，提升网络的整体性能与可靠性，企业采用Cisco整体网络解决方案。并且为了提升内部的安全性，建立并物理隔离量内部网和外部网两个网络。通过内外网分离的网络结构，既保证了技术、生产、采购、销售部门的无缝连接，在一定程度上避免了网络风险。

（3）实现生产过程实时调度，自行开发“生产管控系统”来满足生产调度信息化的需求。其主要的开发是面对生产现场，将物流、工艺、生产、质量、设备等因素在一个系统中进行统一管理。在此基础上，融入客户订单和服务，以及与SAP系统物料、物流、订单的集成，与PLM系统工艺的集成。整个过程可由：合同评审及订单确立、生产下达及投料、工艺设定及生产过程控制、质量数据管理、入库及数据提交等步骤组成。

（4）实现物料管理及物流追踪，实现生产物流各要素综合管控和现场库存管理。

（5）实现设计与生产联动协同，工艺文件实现无纸化，将相关文档、工艺、结构、权限等信息纳入产品生命周期的管理，实现了从设计到生产全过程的数字化。

（6）实产品信息可追溯，售后服务实现智能化，生产管控系统将以往滞后的质量数据采集，通过系统变成实时的数据采集后，客户能够分享到质量分析，从而能够提出改进要求和意见。

本项目的优势是面对品种庞杂并多数为一次性制造过程的产品，高效率地发挥硬件平台生产能力，为实现高效率的生产过程、降低一切浪费，以合理协调企业资源，实现多品种小批量客户定制的产品制造要求；同时在管理上，实现生产过程数据透明化、可视化、及时化，满足客户对产品质量及质量信息、交货期、成本等的全面要求。

五、案例应用效益分析

智能制造是以数字化技术、自动化技术与管理技术为基础的的生产信息化过程。自行开发“生产管控系统”来满足生产调度信息化的需求，其主要的开发是面对生产现场，将物流、工艺、生产、质量、设备等因素在一个系统中进行统一管理，实现生产过程数据透明化、可视化、及时化，满足客户对产品质量及质量信息、交货期、成本等的全面要求，提升企业生产力的软实力，智能判断产品属性、生产成本、生产时间、物流管理、安全性、信赖性以及可持续性等要素，能够为每一个客户进行最优化的产品定制，并优化客户体验。在产能普遍过剩的情况下，客户化定制成为提升客户体验的重要筹码。客户化定制并不是仅仅局限在制造一途，客户全面参与到了产品的设计、制造、质量、设备等各个方面。