智慧工厂的支撑系统MES开发与实践课件

1、智慧工厂的支撑系统MES开发与实践 科技自动化与智慧工厂智慧工厂与MES 智慧工厂与CPS1 智慧工厂的三个维度2 元工国际简介及案例3目录MES是实现工业4.0的枢纽 网络化企业协作 网络信息资源预算管理财务管理企业经营管理和生产控制企业产品设计制造过程结构分析材料优化产品仿真产品设计模具设计概念设计生产装备的自动化CADERPMESBOM工艺计划排程调度现场工艺现场指示采集自控人工绩效物料组织质量控制设备维护MES与现代制造企业信息化对于集团企业而言，ERP往往是集团“统一”的；集团的各个生产实体，往往是专业化分工的，生产管理差异较大，MES恰恰是体现这种生产“特色”的系统。MES的实施，

2、使得ERP更容易统一和规范，提高了ERP的成功率；同时保留了各个生产实体的管理特色，为其生产管理优化提升预留了广阔的空间。销售管理售后服务计划排产人力资源成本管理工艺设计CPS(Cyber Physical System)智慧工厂-概念模型CPS-虚实融合系统，与DTwin/DThread一起成为工业4.0的标志。数字孪生体(Digital Twin)-实现方式Unified Repository(UR)，单一数据源。三维设计/工艺设计时标注PMI。MES建立BOP，写入追溯信息。BOP-Bill of ProcessProduct Memory-产品档案，含追溯信息、测量结果等。实现： (3

3、D+PMI)+(MBOM+BOP)+Product Memory+使用/维护Product Manufacturing Information (PMI)，包括几何尺寸、公差，以及3D注释、表面质地指定、完工要求、工艺注释、材料指定和焊接符号等。PMI标准定义了3D计算机模型中用于表述制造信息的文字和符号语义。产品档案(Product Memory)建立完善的产品档案(Product Memory)，提供技术、物料、制程、产品数据等追溯信息，对于售后服务、索赔追溯、产品改进和工艺改进等都具有非常重要的意义，也是工业4.0的基本要求。技术追溯，图纸、MBOM、BOP和技术通知等。物料追溯，包括标

4、准件之外的零部件的追溯信息。CPS-概念层次 智慧工厂与CPS1 智慧工厂的三个维度2 元工国际简介及案例3目录智慧工厂的制造执行维度从ERP生产计划或订单出发，详细计划，详细排程，派工到设备/人工，制程控制/追溯，设备采控，报工。APS-高级排产排程高级计划排产排程APS(Advanced Planning and Scheduling)，用于产品生产计划的高级排产、项目高级排程、离散作业计划的高级排程(作业/工序级)和流水生产顺序计划的高级排序，以便利用有限资源高效生产。在成熟的计算平台的基础上实现了APS。上图是离散APS排程示例，用户可以直接对工序或作业进行图形化交互。特点和优势与ME

5、S紧密集成模块化的优化系统支持跨行业、跨领域、各种类型的生产排产/排程支持大规模、复杂业务逻辑的生产排程丰富的可视化结果展示/调整支持生产过程模拟，支持动态排程 工序级约束资源需求工艺流程转移批量加工时间开工/完工时间窗检验/周转周期零件级约束产品的零件结构关系与上周期工序的衔接不同零件的资源耦合个性化约束下班前不开工小批遗留工序当班完成资源约束资源并行加工能力资源使用方式日工作时间段(多班次)资源损耗上限外协资源约束作业级约束最早开工时间最晚完工时间作业间后续关系不同作业的资源耦合与上周期工序的衔接作业优先级约束条件流水制造LMS-同步生产MES实现滚动和动态排程，并自动调整关联的分装、上挂

6、、物料配送、设备控制、人工防呆防错等细节计划，实现智能指挥。离散制造DMS-优化/协同项目制造PMSPMS是飞机、船舶和大型装备制造所适用的，设计/定制、制造、采购和施工一体化项目方式管理的综合管理软件。可逐步细化产品树；产品树节点+阶段设置，生成项目任务；审批流程；计算模型等。可根据进度需要发布生产/采购订单。质量控制QCS检验分工，进货质检，自制质检，制程质控(重/再发分析，漏检分析等)和外协监管(审批，监控，追溯)。依据GB2828的质量检验管理。重保件(关重件)采集的关键在于通过核对提高数据质量，“MRP得到的应采集重保件”是核对的关键，防止乱采、少采、多采、一物多采。智慧工厂的供应链

7、维度入场物流(亦称LES)，准时调达，生产判断、缺料预警和供应链协同。出场物流，支持即发和即转等，压缩周期，节约成本。采购物流PLS/制造物流MLS调达监控与告警调达过程设置若干监控节点，管理不到位“推送”告警。及早发现调达异常，减少“管理缺料”造成的损失。预库存/库存预约/预警供应链协同预约核缺缺料报警动态预约缺料预警供应链协同(设计/计划/质量/物流)逐步实现物流自动化和智能化智慧工厂-Engineering工程维度CAD：三维设计贯通(从概念设计、产品设计，直到模具设计/NC等)CAE：产品实验仿真CAPP：工艺管理，无纸化看图(含装配模拟/爆炸图)，工艺卡/作业指导书，防呆CAM/DN

8、C：数控程序编程、模拟、管理和使用PLM/PDM，MBOM或Plant-BOMEES工程执行系统：生产准备，技术通知及执行跟踪，转产管理，BOM差错反馈，工艺差错反馈等工装设计、管理，生产/复制、采购计划，周期维护，刀具立库，物联检测工具，防错装备设备运维：档案，点检、易损件、保养，周期维护，预防维护，计划维护，紧急维护，维护改进，备件，OEEProduct Memory/产品档案，工业大数据设计整合：供应链技术协同、设计协同，客户设计，创客设计智慧工厂的设计工艺维度CAPP-MBOM可维护MBOM；或直接从其它系统获得MBOM。可根据产品/工艺通知书对BOM转产，实现工作流审批。具备BOM差

9、错反馈机制，以保证数据的及时更改和准确。支持选配，包括型号选配和用户选配，方式包括选装、加装、减装和换装。数据核查是参照完整性核查。支持型号/版本比对和零件回归。CAPP-图纸下达与指导书编制所见即所得地快捷编辑，现场电脑可自动调出，并支持手机查看。工艺卡/指导书编制:图纸下达:支持AutoCAD 、MicroStation 、SolidWorks、CATIA 、UG、ProE等多种2D/3D格式。手机看图(缩放、旋转、移动等)。 智慧工厂与CPS1 智慧工厂的三个维度2 元工国际简介及案例3目录元工国际-智能制造专家北京元工国际科技股份有限公司(元工国际)，为国家双软企业、高新技术企业和新三

10、板企业。元工制造执行系统MES，是精益生产、数字化工厂、智慧工厂的支撑平台；元工智慧供应链SCM，是精益供应链支撑平台、工业4.0横向整合平台。MES和SCM基于多年积累的智配平台SAW，经过十多年的实践锤炼和精益求精，已经成为行业领先的成熟产品。元工CPS是工业4.0的执行平台，支持多种物联协议。元工国际为智慧工厂提供咨询、解决方案和集成服务。东风汽车、徐工集团、宇通客车和中航力源是我们的典范客户。“源于清华 献身智造”的元工国际，2013年实现新三板挂牌，专注智能制造。元工国际是全国智能制造发展联盟副理事长单位、中国智能制造百人会副理事长单位。元工智造军工 轨道车辆 汽车 工程机械 电力装

11、备 内燃机 农机 重机MBOM辅助工艺计划/排程协同制造项目制造制程管控实绩采集设备维护能源管理制造物流库存管理质量控制产品档案数字化保障数字化工位:现场指示人工采集设备采集设备自控现场呼叫(标准作业法，自动化/智能化持续改进)数字化指挥:保证生产协同高效，包括人工调度和自动同步。数字化保障: 计划准确 设备高效 物流准时 工艺精准 质控全面MES-理念元工智配平台SAWMAX后台开发CAP运行平台IPS接口平台CPS设备联网前台开发OBAPAWCAP-Core Application PlatformCAP是关键应用的运行平台，支持.Net和Java上的三层C/S和B/S。支持工作流、实时沟

12、通和后台事务/日志。MAX是业务逻辑配置开发平台，既能方便地重用业务逻辑(元动作)，又能与DRO配合处理复杂报表和打印。CPS设备联网，可通过OPC连接DCS/PLC；通过MQTT/MDI连接工控机；通过DNC连接数控设备。通过IPS与检测、套料等系统连接。CPS-Cyber-Physical SystemOBA-Object Bus ArchitecturePAW-Phone Application WorkbenchMAX-Meta Actions X-ProgrammingIPS-Interface Processing System移动配置开发平台PAW，同一配置多平台多方式运行，移动

13、Native应用(安卓、 iOS 、CE和WP)和PC应用(.net thin C/S、.net B/S和JS B/S) 。专业配置开发平台OBA，智能化总线驱动，省去了界面控制代码，强大的客户适配能力。同一配置三种方式(.net thin C/S、.net B/S和JS B/S)运行。IPS接口平台，企业信息总线支撑平台，既可通过MQ/ESB交互，又支持中间DB方式交互，还支持iDoc及RFC方式对SAP的访问。元工国际典范客户东风车身厂东风总装厂东风车架厂东风联合工厂东风客车厂东风DCI11发动机东风ZD30发动机东风4H发动机东风联合动力东风乘用车发动机东风雷诺发动机东风神宇东风日产东风

14、雷诺郑州日产徐工科技徐工重型徐工挖机徐工液压徐工重庆徐工施维英徐工随车徐工筑路徐工道路徐工建机徐工传动东风：徐工：集瑞联合重工中集：日本邮船东风铁运中信物流物流：中航力源中航工业：新能源工厂宇通客车：资料有介绍，欢迎进一步交流和客户参观考察。典范案例-东风汽车2004年起，在丰田和日产生产方式的基础上，为东风日产开发MES并在东风的多家工厂实施，取得了很好的效果，得到用户的一致好评。MBOM、计划、调度、实绩、现场指示、拉料、投料、协配库、线边库、设备采控、质量、设备维护等模块，已成为组织物料、指导装配、优化生产、信息采集、质量追溯不可或缺的支撑平台。典范案例-徐工集团1个中心：精益生产。2条主线：制造管理：从接收生产订单，进行关联分析、分派到工段、优化排程、单台管理，到流水制造和离散制造