生產管控系統MES實踐檢視原始碼討論檢視歷史

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生產管控系統MES實踐面對品種龐雜並多數為一次性製造過程的產品，如何高效率地發揮硬件平台生產能力是一個亟需解決的難題。某企業作為一個典型的工藝實現的製造型企業，客戶提出了各種不同的製造過程控制要求，基本涵蓋了從工藝研發到成品出廠的全過程。因此建設智能化車間，是以車間信息化為手段、自動化設備為基礎的管理全面提，生產管控系統作為智能車間項目，建立車間基礎的網絡互連繫統，生產管控系統MES滿足生產調度信息化的需求，將生產現場，將物流、工藝、生產、質量、設備等因素在一個系統中進行統一管理。打造與技術研發、生產製造、質量監控、成本監控、訂單管理、人員設備一體的信息化平台，實現生產經營過程的單一界面、單一數據入口、單一數據發布，從而實現生產過程的智能化、柔性化、數字化。

一、案例簡介

該企業自主開發MES系統——生產管控系統作為智能車間項目，建立車間基礎的網絡互連繫統；購置或改造生產設備使其具備自動化、網絡化、智能化能力；打造與技術研發、生產製造、質量監控、成本監控、訂單管理、人員設備一體的信息化平台，實現生產經營過程的單一界面、單一數據入口、單一數據發布。從而實現生產過程的智能化、柔性化、數字化。

項目由團隊支持管控系統（MES）的需求調研、結構設計、軟件開發，關鍵技術有Cisco整體網絡解決方案、物料管理及物流追蹤、產品信息可追溯、設計與生產聯動協同、工藝文件實現無紙化。本項目適用面對品種龐雜並多數為一次性製造過程的產品，各種不同的製造過程控制要求，基本涵蓋了從工藝研發到成品出廠的全過程。可實現高效率的生產過程、降低一切浪費，智能車間的建設目標，以合理協調企業資源，實現多品種小批量客戶定製的產品製造要求；同時在管理上，實現生產過程數據透明化、可視化、及時化，滿足客戶對產品質量及質量信息、交貨期、成本等的全面要求。

二、案例背景介紹

離散化的製造需要高效率地發揮硬件平台生產能力，涵蓋從工藝研發到成品出廠的全過程。智能車間實現高效率的生產過程、降低一切浪費，合理協調企業資源，實現多品種小批量客戶定製的產品製造要求。生產管控系統MES作為車間層面的調度指揮系統通過將生產現場所涉及到的各種管理需求，在一個界面內、一個系統內整合，其最終目標是實現在工藝指導下的，對產品物料加工的自動化，檢驗要求自動推送下的質量信息自動收集，物流信息全過程採集，設備自動控制和信息獲取，以及人員信息的全方位嵌入，最終是在銷售層面的信息匯總和自動生成。因此，通過自行開發「生產管控系統」來滿足生產調度信息化的需求。其主要的開發是面對生產現場，將物流、工藝、生產、質量、設備等因素在一個系統中進行統一管理，實現生產過程數據透明化、可視化、及時化，滿足客戶對產品質量及質量信息、交貨期、成本等的全面要求。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

生產管控系統MES滿足生產調度信息化的需求，將生產現場，將物流、工藝、生產、質量、設備等因素在一個系統中進行統一管理。首先，配備智能裝備應用，採用Cisco整體網絡解決方案網絡，生產過程實時調度過程可由合同評審及訂單確立、生產下達及投料、工藝設定及生產過程控制、質量數據管理、入庫及數據提交等步驟組成，實現物料管理及物流追蹤、產品信息可追溯情況、車間環境智能監控情況、設計與生產聯動協同情況，售後服務實現智能化和工藝文件實現無紙化。

2、關鍵技術應用詳情

（1）Cisco整體網絡解決方案，提升網絡的整體性能與可靠性，該企業採用Cisco整體網絡解決方案。並且為了提升內部的安全性，建立並物理隔離量內部網和外部網兩個網絡。通過內外網分離的網絡結構，既保證了技術、生產、採購、銷售部門的無縫連接，又可以避免網絡風險。

（2）生產過程實時調度，在MES生產管控系統基礎上，融入客戶訂單和服務，以及與SAP系統物料、物流、訂單的集成，與PLM系統工藝的集成。

（4）物料管理及物流追蹤，生產物流各要素綜合管控，生產管控系統通過BAPI接口模塊與SAP進行集成，將所有涉及SAP庫存地點的操作實時傳輸到SAP-MM生成物料憑證。對不涉及SAP庫存地點的物料庫存管理操作則在管控系統內部進行管理。用戶僅僅需要針對管控系統界面，SAP操作界面則被隱藏到了後台。

（5）產品信息可追溯，通過建立工件、投料批、工藝版本、檢驗要求、檢驗結果之間的數據關聯，並強制用戶掃描自身工牌條碼、設備條碼獲取設備信息、操作人員信息，系統在後台自動插入時間信息，從而建立了一個產品信息追溯的綜合網絡。在內部管理上，通過整合這些相關信息，系統提供了諸如實時在制品報表、訂單推進報表等主要報表。管理者通過這些報表，對生產現狀做實時監控，對訂單進度作即時了解。

（6）設計與生產聯動協同，生產管控系統中的工藝路線以生產設備類型為工作中心，輔以工藝參數。操作工在掃描工件條碼和設備條碼後，即能獲取到所需進行的加工參數、操作指導卡、工藝附圖。在這個過程中，實際加工的工時、人員、設備等信息都進行了收集，生產人員可依據對此進行分析。生產管控系統中的工藝還集成了質量檢驗要求信息，質量檢驗要求亦是與生產設備先關聯，在加工完成後自動提示操作人員輸入質檢數據。

（7）工藝文件實現無紙化，在工藝編制階段，仍以PLM系統為核心進行文件管理；在文件提交後，由無紙化處理系統將工藝文件按工序編號進行文件切分，轉化為PDF文檔。並再次將這些PDF文檔提交PLM系統，生產管控系統在現有工藝過程的管理基礎上，與PLM系統進行接口，將這些PDF文檔與工藝過程進行對接，以便於在工位上進行調用。無紙化還將引入電子文件控制。實現PLM系統無法實現的僅查閱、打印不允許保存功能；並對電子文件整合原有文件加密管理，從而在整體上進行商業機密管理。

四、創新性與優勢

本項目的創新性有以下幾點：

（1）自行開發了生產管控系統作為車間層面的調度指揮系統，擁有物流、物料、生產、質量、設備、人員、倉儲及採購管理流程、工藝及無紙化、銷售、成本分析及報價、外協管理等功能模塊。管控系統通過將生產現場所涉及到的各種管理需求，在一個界面內、一個系統內整合，其最終目標是實現在工藝指導下的，對產品物料加工的自動化，檢驗要求自動推送下的質量信息自動收集，物流信息全過程採集，設備自動控制和信息獲取，以及人員信息的全方位嵌入，最終是在銷售層面的信息匯總和自動生成。

（2）在車間設備聯層面，提升網絡的整體性能與可靠性，企業採用Cisco整體網絡解決方案。並且為了提升內部的安全性，建立並物理隔離量內部網和外部網兩個網絡。通過內外網分離的網絡結構，既保證了技術、生產、採購、銷售部門的無縫連接，在一定程度上避免了網絡風險。

（3）實現生產過程實時調度，自行開發「生產管控系統」來滿足生產調度信息化的需求。其主要的開發是面對生產現場，將物流、工藝、生產、質量、設備等因素在一個系統中進行統一管理。在此基礎上，融入客戶訂單和服務，以及與SAP系統物料、物流、訂單的集成，與PLM系統工藝的集成。整個過程可由：合同評審及訂單確立、生產下達及投料、工藝設定及生產過程控制、質量數據管理、入庫及數據提交等步驟組成。

（4）實現物料管理及物流追蹤，實現生產物流各要素綜合管控和現場庫存管理。

（5）實現設計與生產聯動協同，工藝文件實現無紙化，將相關文檔、工藝、結構、權限等信息納入產品生命周期的管理，實現了從設計到生產全過程的數字化。

（6）實產品信息可追溯，售後服務實現智能化，生產管控系統將以往滯後的質量數據採集，通過系統變成實時的數據採集後，客戶能夠分享到質量分析，從而能夠提出改進要求和意見。

本項目的優勢是面對品種龐雜並多數為一次性製造過程的產品，高效率地發揮硬件平台生產能力，為實現高效率的生產過程、降低一切浪費，以合理協調企業資源，實現多品種小批量客戶定製的產品製造要求；同時在管理上，實現生產過程數據透明化、可視化、及時化，滿足客戶對產品質量及質量信息、交貨期、成本等的全面要求。

五、案例應用效益分析

智能製造是以數字化技術、自動化技術與管理技術為基礎的的生產信息化過程。自行開發「生產管控系統」來滿足生產調度信息化的需求，其主要的開發是面對生產現場，將物流、工藝、生產、質量、設備等因素在一個系統中進行統一管理，實現生產過程數據透明化、可視化、及時化，滿足客戶對產品質量及質量信息、交貨期、成本等的全面要求，提升企業生產力的軟實力，智能判斷產品屬性、生產成本、生產時間、物流管理、安全性、信賴性以及可持續性等要素，能夠為每一個客戶進行最優化的產品定製，並優化客戶體驗。在產能普遍過剩的情況下，客戶化定製成為提升客戶體驗的重要籌碼。客戶化定製並不是僅僅局限在製造一途，客戶全面參與到了產品的設計、製造、質量、設備等各個方面。