离散制造业MES解决方案
1、概述

力控MES系统是一个企业生产制造环节的核心作业平台,提供从生产订单到产品完工的全部生产活动的优化管理,运用及时、准确的采集信息,指导、启动、响应并记录管理工厂的生产活动,从而能够对条件的变化做出迅速的响应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的透明度和执行效率。MES不但可以改善设备投资回报率,而且有助于及时交货、加快库存周转、提高收益和现金流的绩效,更重要有助于企业产品质量的提高和持续改进,以便最大限度的提高客户满意度,提升企业品牌形象和核心竞争力。

 
 

2、行业需求描述

一套完整的MES解决方案包括生产数据采集、基础开发平台、业务套件按需选择,包括生产建模、计划调度、生产作业、质量管理、物料管理、设备管理、刀具管理、工装管控、扩展分析应用等业务管理与分析模块,使MES系统与ERP系统和自动化系统实现双向的信息集成,接收ERP下达的车间生产计划,并进行详细作业计划和任务分配,向ERP系统反馈生产、质量等信息,同时通过MES系统实现对生产制造过程信息的实时采集、管理和反馈,进行批次跟踪,实现质量追溯,提高企业的生产效率,改进产品质量,对物料进行管理,对关键设备进行有效监控,并实现生产过程与管理决策的高效集成。


 

3、制造业MES系统建设目标

结合公司整体发展战略以及信息化建设现状,信息化建设遵循整体规划、分步实施的原则。现已完成企业生产管理信息化解决方案的总体目标,实现生产调度、生产过程、设备、物料、质量和人员的全面管理与控制,为企业搭建一个可扩展的生产管理信息化平台,使得生产过程透明化、高效化、柔性化、可追溯化、事中控制、高客户满意度、低成本运行,从而充分提高企业的核心竞争力。



4、解决方案总体框架

本项目ForceCon-MES智能制造执行系统是根据企业生产管理的要求,充分考虑企业行业特征的定制化开发的软件系统。系统设计严格按照ISA95-MES标准要求,功能模块设置完全符合ISA95-MES标准。并完全符合黑硅制绒工艺生产管控的实际需求。解决方案总体框架如下:



5、系统核心功能

MES产品平台为核心,根据典型行业特征,开发行业应用套件,构建MES系统,可以为决策者提供有力的依据来优化生产资源和满足企业决策需要。应用套件着重于实现对生产过程的管理,使工厂能够对生产过程做出快速响应,减少无附加价值的生产活动,并发现影响质量的重要原因,进而提升生产效率和质量,使生产过程处于透明、可控的良性生产状态。它能为企业用户提供经济参数和工厂运行性能参数,并可方便地进行高级的报告生成和分析。基于该平台构建制造执行系统,在保障系统的高可靠性、高可扩展性及高效性的同时,可有效缩短项目周期。



5.1 基础数据
   1) 基础数据管理要素的构成
       公共数据管理
       资源管理
       物料数据管理
       产品数据管理
       工艺数据
  2)基础数据的业务分类及其权限分配
       角色及其访问菜单设计;
       关键数据编辑权限的锁定。
  3)上游系统(ERP/SSO)基础数据集成
       工艺文件/清单、技术文件、作业指导书、BOM、物料、产品信息、用户、技能数据等。
  4)数据管理关键:灵活的工厂及制造模型
       建立工艺结构树与产品结构、工厂布局以及资源结构树之间的关系。
5.2 计划管理
  1)计划管理流程  
       ERP展开MRP运算后,提供车间级别生产订单,指定订单交期;
       针对ERP生产订单、车间有限设备、生产资源展开细部排产,将生产订单进行分解,提供生产作业任务甘特图 ;
       排产结果反馈到ERP,并作为生产任务工单下发车间;
       跟踪和管理生产准备状况,确认组批次计划在设计、生产等环节的人、机、料、法、环等各方面的准备情况,方便生产管理者对生产计划可行性做多方面的评估。
  2)工单排程优化
       通过预先设定排序规则自动将当天工单进行排序,支持手工拖动排序;
       支持系统排序规则调整;
       支持脚本定制规则。
  3)计划管理功能点
       支持订单、工单插单及Excel导入功能;
       支持订单、工单的拆分,支持订单分解;
       工单排程;
       工单齐套(设备、工具、工艺文档);
       支持生产派工(多工位、设备);
       实现工单导航查询及生产状态查询。
 4)计划管理关键点
       实现“库存+订单”计划模式
       ERP需求信息转化为生产订单;
       高产期、低产期产能平衡;
       在满足需求的前提下,降低库存;
       任务负荷情况查询;
       车间生产状态实时查看;
       异常情况、快速处理。
5.3 物料管理
     
车间物料管理对车间库房物料及生产过程中在制品活动进行管理, 实现从毛坯、 外协外购件入车间到成品出车间全过程物流的管理。

         


1)  1)ERPMES在物料管理中的范围及衔接
         ERP负责收料(IQC)、入库(含条码打印)、出库(OQC)、配送的管理
         MES负责车间线边仓、在制品的料帐明细
         领料单和入库单是原材料、半成品、成品在ERPMES系统中衔接的关键依据
 
2)在物料领用时实现ERPMES之间信息集成       
         以生产工单及领料单据作为集成信息传递依据
         料账确认后自动在MES中创建车间仓库料账
 3) 半成品及成品入库      
         以生产工单为依据展开批量或单件入库
         通过MES打印入库明细单据
         ERP确认后自动传递入库信息
5.4 生产执行
      生产执行模块反馈车间生产完成情况,对关键操作环节监控防错,管理操作日志,方便对车间现场工人操作的协助、指导支持,提高车间现场效率。 包括作业计划执行,作业计划跟踪、防错预警、工作日志功能。主要功能点如下:
 
1)支持客户端及WEB端批量报工操作;
 
2) 配置可控的报工操作设定;
 
3) 配置实现工单执行报工同时记录生产不良;
 
4)实现完整的在制工单管理;
  
5)支持基于规则生成产品序列号和产品序列号管理;
 
6)支持在线返修记录管理及维修知识库;
 
7)支持产品及半成品容器包装管理;
 
8)丰富的在制品查询统计;
 
9)显示看板数据配置及数据推送;
 
10)异常报警及流程管理; 
5.5 设备管理

设备管理包括设备基础信息、设备运用管理、备件管理、设备故障管理、设备维修、统计分析功能构件。



      创建设备维修、保养、检验计划模板:包含计划的开始时间、结束时间、执行设备;自动生产维修、保养、检验任务;根据计划模板中定义的时间、自动生成执行任务;每次任务执行完成后,自动生成下一次任务。


5.6 质量管理

通过对车间生产节点的质量管控,提供符合用户要求的成品,实现从毛坯入车间到成品出车间的全过程质量管理,包括质检计划管理、质检执行管理、质检信息采集、质检决策分析、质检跟踪追溯 。


  质量过程检验


 SPC分析

统计过程控制(Statistical Process Control)应用统计分析技术对生产过程进行实时监控,科学区分生产过程中产品质量的随机波动与异常波动,对生产过程的异常趋势提出预警,以便生产管理人员及时采取措施,消除异常,恢复过程的稳定,从而达到提高和控制质量的目的。



  绩效管理
        绩效管理包括生产绩效管理、质量绩效管理、库存绩效管理、维护绩效管理功能。如下:
        生产

绩效指标:将实际生产数据与生产绩效指标进行比对与分析。包括生产订单准时交货率、生产计划准时完成率、生产效率达标率、生产成本控制达标率。
        质量

绩效指标:将实际质量数据与质量绩效指标进行比对与分析。包括原材料废次品率、一次检验合格率、产品合格率、成品返修率。
        库存绩效指标:

根据物料出库、入库、使用、消耗等数据,进行库存绩效分析。包括库存周转率、仓库收发差错率、仓库有效利用率、库存帐龄、物料完好率。


        维护

绩效指标:根据设备/工装/刀具运行数据,对设备/工装/刀具运行进行绩效分析。包括设备运行率、设备维修率、设备故障率、设备停机率、设备综合效率(OEE)、工装分布情况统计、刀具统计表。