MES系统及机联网建设

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MES系统及机联网建设安徽合力股份有限公司（以下简称安徽合力）MES系统及机联网的建设，保证了计划精准执行、执行过程可视可控、执行结果及时反馈、以及质量控制和工艺执行闭环，以更大的柔性满足市场和用户，帮助企业实现个性化定制、快速交货、降低成本。项目成果的应用和推广，将增强产品和服务在国际市场中的竞争力。

关键词：MES系统；机联网建设；安徽合力；智能制造；

目录

一、案例简介

合力MES系统建设，是以搭建实时的、协作的、透明的、数字化的高效生产工厂为目标，通过生产计划管理、现场作业管理等功能模块的实施，提升生产现场的实时管控,缩短制造周期，减少在制品、改善产品质量、提高设备利用率，并为生产计划安排、现场资源调度和后期质量提升等提供准确数据支撑。随着合力智能制造以及MES系统的建设加快，实现工厂中的设备联网，开展机联网建设显得越发重要。合力的机联网建设，是通过设备和工业网络改造，使现有自动化设备升级为具备联网数据采集及联网指令下达的智能化设备，解决设备运行状态采集、设备运行状态实况展示、设备维护及故障诊断、设备信息共享集成等问题。

二、案例背景介绍

安徽合力系安徽省属国有控股上市公司，主营业务为0.5－46吨工业车辆及关键零部件的研发、制造与销售，产品广泛应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等物流转运。安徽合力是国家火炬计划重点高新技术企业、安徽省工程机械建设（合肥）基地龙头企业，拥有国家级企业技术中心和安徽省工业车辆重点实验室，并承担多项国内国际行业标准的制定。2019年，公司整机销量突破15万台，销售收入突破100亿元，实现利润总额约10亿元。

作为中国工业车辆行业的龙头企业，合力秉持“中国合力，提升未来”的使命，在行业内深耕细作。面对日益激烈的市场竞争，以及原材料价格的不断上涨压力，积极应对，以信息化作为企业发展的推动力和支撑力，致力于探索工业车辆与信息化的深度融合，推动企业由中国制造向中国“智”造升级。在智能制造方面，合力大力推进自动化、流线化、信息化和智能化项目的实施，以MES作为平台，将“制造运营管理（MOM）”作为目标，逐步打造“硬件+软件+平台”的高效智能型制造企业。

三、案例应用详情

1.总体应用框架

安徽合力MES系统定位于生产现场执行层，介于SAP-ERP、PLM等生产决策层与WMS、机联网控制层之间，系统总体架构及层级定位分别见下图。通过MES系统及机联网建设实现公司级和两个数字化车间的柔性制造新模式，包括实现优化排产，基于实时数据采集和驱动的生产过程数字化、信息化、可视化管理，产品质量和制造过程可追溯等。

2．关键技术应用详情

（1）MES总体功能设计

依据数字化车间的建设任务要求，本项目在桥箱、小内燃两个事业部配置了不同的数字工位，并由MES系统为其提供计划管理、精益物流、设备/刀具管理、生产执行管理、质量管理等管理功能。

同时，开展MES系统与企业BPM、SAP、PLM、WMS、小信使、企业微信等的系统集成，打通不同业务系统和相关联系统之间的底层数据，保证数据的统一和规范，提高数据交互及时性。

（2）机联网建设

合力的机联网建设，是通过设备和工业网络改造，使现有自动化设备升级为具备联网数据采集及联网指令下达的智能化设备，解决设备运行状态采集、设备运行状态实况展示、设备维护及故障诊断、设备信息共享集成等问题，这些问题包括：

1）对设备运行状态不能及时掌握，不能为制定和调整生产任务，合理安排机床作业提供决策依据，各设备之间生产任务不能有效调控，设备有效工作时间及利用率不能达到优化。

2）缺少基于车间布局的设备启动、报警、停机等状态的综合实况展示。

3）设备维护为故障检修模式，没有完整连续的设备历史使用状态记录；设备故障不能很快定位及发现停机原因，找出合理应对措施；缺乏预测性维护，故障诊断没有做到统一管控。

4）设备运行产生的数据没有有效采集、存储及管理，不能为企业ERP、MES等企业管理软件提供有效数据支持。

基于现状，合力的机联网建设采取总体规划、分步实施的方式，逐步达到建设目标。就现阶段来说，主要建设任务是：

1）首先，铺设有线网络，开展网络建设，全面覆盖需要进行设备联网的机台。

2）其后，以小内燃事业部88台（9台PLC设备/12台生产线设备/7台上位机设备/30台普通设备/30台机器人设备）、桥箱事业部219台（数控机床156台/20台PLC设备/6台生产线设备/2台上位机设备/35台普通设备）作为首批设备进行联网，后续逐渐扩大范围，向其他事业部分步推进。

3）首批设备联网，基于已有的设备物联网络MQX软件，在监测、自控、质量和维护等方面，实现如下功能：

A、监测：包括链动监测、使用监测、作业监测和过点监测，形成现场实况的数字化展现。

B、自控：包括参数下发、控制指令和作业包，形成设备的智能化作业。

C、质量：实时采集加工参数、测量结果、过程数据和环境参数等，反映质量控制状况，用于质量管理。

D、维护：采集设备状态、故障码、监测值、周期累计等，掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息。

四、创新性与优势

本项目的创新性与优势在于以下几个方面：

（1）合力公司MES的实施，实现了企业业务计划层与现场作业层的紧密无缝集成，实现了从物料、作业排产、计划调度、过程控制、在线检验、产品下线入库等全流程的可视化管理，构建了企业数字信息化闭环体系。

（2）开展MES系统与企业BPM、SAP、PLM、WMS、小信使、企业微信等的系统集成，打通不同业务系统和相关联系统之间的底层数据，保证数据的统一和规范，提高数据交互及时性。

（3）合力的机联网建设采取总体规划、分步实施的方式，逐步达到建设目标，通过设备和工业网络改造，使现有自动化设备升级为具备联网数据采集及联网指令下达的智能化设备，解决设备运行状态采集、设备运行状态实况展示、设备维护及故障诊断、设备信息共享集成等问题。

通过MES系统及机联网实现公司级和两个数字化车间的柔性制造新模式，包括实现优化排产，基于实时数据采集和驱动的生产过程数字化、信息化、可视化管理，产品质量和制造过程可追溯等。

五、案例应用效益分析

打造定制化时代的离散智能制造新模式。建立以MES为管控手段、以自动化产线和仓储物流系统为执行单元的数字化车间，保证了计划精准执行、执行过程可视可控、执行结果及时反馈、以及质量控制和工艺执行闭环，以更大的柔性满足市场和用户，帮助企业实现个性化定制、快速交货、降低成本，具有良好的经济效益。基本实现基于定制化的工业车辆全价值链、全生命周期的智能制造模式，进一步提高了智能装备应用水平，提高了精准制造、敏捷制造能力，并将国内龙头制造企业、骨干设计院所、软件实施单位、核心设备厂家进行有机集成，具有良好的社会效益。