智慧工厂MES数字化升级整体解决方案

智慧工厂MES数字化升级整体解决方案智慧工厂整体方案第一章智慧工厂MES系统第二章建设和实施方案第三章解决方案第四章目录Contents1智慧工厂整体方案对项目目标的理解可支撑企业现有组织架构及未来扩张的需要；生产过程可监控，实现透明工厂；为企业决策提供数据支持；提高企业管理效率及生产效率、提高生产质量，实现企业效益提升；操作简单、快捷，不影响现有工作；不需要录入大量数据，数据尽量以下拉、扫描等形式输入；借助系统的帮助，可以提高工作效率（如防呆）；与报工信息化系统能实现集成；操作层共同目标更高起点更高质量更低费用更高效率无纸化生产，自动生成统计分析所需要的数据；可监控生产过程中的计划执行、产品品质、设备运行、物料使用等情况，在出现异常时，及时预警；作业人员、生产设备的绩效管理；生产品质能够追溯，可追溯出质量问题产生的原因；管理层系统运行稳定，在大数据下实现高可用；保证数据安全，完整；系统出现故障时，可快速恢复；完善的权限控制及日志机制；系统运行效率高，页面响应速度快；可自定义一部分业务流程及报表；系统运维决策层管理层系统运维决策层rol产品设计机电软一体化工艺制造执行系统全集成自动化数据采集与监控系统能源管理控制器人机界面工业计算机工业通讯运动控制机床控制电源工业射频识别分布式输入输出驱动系统工业控制管理层产品生命周期管理和企业资源计划运营层现场层控制层工程平台全集成自动化

运营柔性化平台化透明化实现智能制造三化总目标服务在工厂研发生产一件新产品，它都会拥有自己的数据信息。这些数据信息在研发、生产、物流的各个环节中被不断丰富，实时保存在一个数据平台中。而这座工厂的运行，是基于这些数据基础，PLM（产品全生命周期管理系统）、NX（全三维参数字化设计和分析）、ERP(人财务）、MES（制造执行系统）、TIA（全集成自动化）及WMS供应链管理，全部实现了无缝的信息互联，造就出了一幅透明的数字化工厂的画面。智能制造的数字化工厂单线产能：>2400件/天；过程数据>15万/天；过程质量控制点16点/件；每年生产1,500,000平方米的PCB板，相当于50个足球场；产品合格率99.9988%；24小时交货期；智能断路器PLCHMI基于智慧工厂总结的智能制造工厂参考模板SIMATIC

HMISIMATIC控制器SIMATIC

IDENT工业识别系统SIMATIC分布式

I/OSIMATICNET工业通信SIRIUS

工业控制系统SITOP电源SIMATIC控制逻辑设计AutomationDesigner驱动技术博途软件(TIAPORTAL)用于自动化任务的工程框架PROFINETPROFIBUSHARTASInterfaceTEAMCENTERCollaborative

PDMNX

Product

DevelopmentTECNOMATIXDigital

ManufacturingSIMATIC

过程控制系统

PCS7SIMATICIT

生产套件

SIMATICIT智能套件COMOS工厂工程SIMATICIT

研发套件ERPTECNOMATIX数字化制造TeamcenterPLM平台NX&Simcenter

产品开发SIMATICWinCCSCADA系统过程仪表与分析系统SIMATICIT（MES软件）制造执行MOM仓储物流WMS数据采集与监视控制系统工业网络控制器和显示终端PLC/CNC/MC/HMI识别和设备驱动系统TIA全集成自动化产品生命周期管理(PLM)企业资源管理(ERP)工厂层现场层控制层操作层执行层服务研发

物流制造数据采集设备监控自动化控制人机交互销售

供应装备产线供应商门户供应商物料需求看板物料供应商物料需求看板外协供应商物料库拉动供料看板原物料库来料检验区检测成品库成品库制造车间车间半制品库车间车间车间车间智能制造工厂KPI指标终端用户移动终端互联网新产品设计建议成熟/个性化产品需求物料采购单物料供应计划供应链原材料需求计划实验验证验证和路试订单、物料财务、人员计划产品订单研发与工艺工艺仿真产品开发个性化产品生产排产排产产品订单产品明细/工艺标准仓库管理成品配送仓储物料配送仓储生产数据采集生产过程监控生产计划管理计划执行与调度安灯系统物料条码化关键物料追溯产品质量管理能源管理先进装备生产工单（工艺标准）制造执行生产实绩反馈外协配送仓储生产计划物料领料仓储智能服务经营决策营服及决策关键绩效产品销量↑销售计划执行率↑客户满意度↑关键绩效排产准确率↑生产计划完成率↑…关键绩效交货时间↓原料送达及时率↑来料批次合格率↑…关键绩效订单交付周期↓单件生产成本↓…关键绩效产品质量合格率↑设备综合利用率↑…关键绩效新产品研发时间↓产品设计完成准时率↑…关键绩效原料库存存在时间↓物料送达及时率↑…智能制造的整体规划

规划阶段

第二阶段求全面，促创新，树典范

第一阶段打基础，抓重点，出效益第一阶段2017年末第二阶段2018年末第一阶段可视化工厂(2.0~2.5)打基础，抓重点，出效益第二阶段

数字化工厂(2.5~3.0)求全面，促创新，树典范模块1模块2模块3模块4模块5SAP功能优化SAPWMS企业运营平台(BPM/OA、计划平台、CRM、SRM、HR)MES核心功能建设自动化设计数据采集+MES+SAP+WMS企业运营平台+MES+APS+PLMKPI看板与管理驾驶舱（智能化决策支持）（MES\ERP\WMS\Automation\PLM\QM等系统集成）规划阶段高级排程APSPLM(BOM管理工艺管理成本优化)第三阶段智能化工厂(3.0~3.5)完善，数据分析，效益提升第三阶段2019年末BI+云+决策分析能源\排放管理BI（企业现有数据有效整合，快速提供决策分析报表）智能云平台信息化设计自动化设备设备远程控制/运维柔性化生产+智能诊断+智能决策设备数据采集智能AGV&智能料架智能化物流SAPERP推广智能工厂信息化规划信息系统间数据流设计信可执行路线图息化规划MES多工厂推广金星工厂/功能性复合材料事业部/蜂窝材料事业部MES深化应用财务深化(共享中心)企业运营平台优化Andon系统10智能工厂总体架构

执行层生产计划、过程管理、质量管理、数据分析

感知和通讯层

RFID、传感器、设备互联、数据采集仪、条码设备、接口集成等设备层切割机、冲压设备、机器人、检测设备、打码设备、立体库、AGV等

决策层L5--决策层-BI人工智能、大数据、云计算L4--运营层-ERP(产、供、销、人、财、物)L3--执行层-MES(生产管理/控制、系统集成)L2--感知和通讯层L1--设备层数据仓库关系数据库实时数据库关系数据库PLC11智能工厂系统总体架构智能服务个性化定制智能运营管理流程智能化智能车间设备智能化定制化平台智能服务平台云制造工业云服务大数据运营大数据制造大数据设备大数据数字化设计数字化工艺数字化作业指导智能研发虚拟制造工厂三维仿真物流仿真三维工艺仿真信息共享发货管理供应商平台SRM订单发布确认发票管理计划协同销售管理供应链管理SCM采购计划仓储管理产品数据物流管理制造执行系统MES目视化管理数据采集过程控制在制品管理质量追溯物料管理计划排程生产派工能源分析能源调度能源监控智慧能源规则管理计划仿真高级排程APS工厂排程车间排程CCR中央监控集团监控生产调度控制系统设备控制管理M2M通信数据集成与转换采集信息关联数据采集管理设备配置部署信息转换协议转换智能生产设备智能物流设备智能检测设备智能数据采集设备12总体架构—多层次、全面性集团管控层业务运营管理层生产执行控制层工业平板生产看板过程质检质量追溯统计分析智能工厂（MES）智能采集条码RFID设备集成物料看板硬件网络无线网络数字化设备自动化设备工业机器人企业资源计划系统（ERP）资金管理全面预算企业绩效风险内控商业分析集团报告生产现场采购管理生产存理库存管理质量管理成本管理应收应付销售管理总账管理全面预算员工自助基础管理协同商务多组织管理阿米巴经营供应商门户EDI销售预测采购订单委外订单工程变更成本管理固定资产费用报销财务报表应付管理总帐系统管理会计计划管理销售订单新品试制采购计划委外出库委外检验检验申请外购入库采购检验产品入库委外入库现金银行应收管理发货计划采购结算委外结算仓储管理存货与成本管理质量管理生产管理委外管理采购管理销售管理执行层核算层销售结算BOM完工汇报补领物料产品检验生产领料车间作业仓储管理资金管理预算管理绩效管理信用管理计划层决策层计划管理EDI供应商门户生产计划委外计划生产订单销售发货13智能工厂建设·信息化产品设备状态实时监控预警设备效率自动统计分析加工产量自动计数加工过程参数异常预警质量在线分析及预警人员绩效考核分析制造数据全面管理生产计划及过程管理全面质量及全过程追溯管理成品、在制品、模具、工装库存管理生产系统可视化管理支持园区级物流规划及仿真物料出入库及库存管理支持多种灵活策略的应用支持手持上架、下架、盘点智能化拣选及配送管理KPI绩效考核分析支持集团化、精细化排程支持多种约束条件及突发事件管理计划动态仿真及预警计划闭环及交期回复管理图形化排程计划展示基于大数据，实现设备的预测性维护以及预测性生产支持多维度的绩效考核分析打通各系统的数据通道，实现1个平台化的数据分析呈现支持自定义设定预警机制，实现动态化实时性过程管控实现订单需求的预测供应链全过程监控及预警供应商绩效考核管理实现全价值链及供应链的产供销协同实现信息共享化及数据分析产品1-数据采集系统（MDC）产品2–制造执行系统（MES）产品3–仓储管理系统（WMS）产品4–高级排程系统（APS）产品5–大数据分析系统（DES）产品6–供应链管理系统（SCM）ManufacturingDataCollectionManufacturingExecutionSystemWarehouseManagementSystemAdvancedPlanningandSchedulingSystem

DecisionEvlauationSystemSupplyChainManagementSystem2智慧工厂MES系统智慧工厂MES系统建设实施步骤分解阶段一阶段二阶段三协同研发、虚拟仿真、信息安全、互联网+、大数据、工业云信息化\自动化基础PDM\ERP\MES(1)数字化车间MES(2)智能工厂MES(3)数字化研发生产资源信息化工艺\装备建模精益化生产智能装备升级工艺\质量数据采集计划排产信息码应用生产可视化自动化物流精细化成本工艺\质量分析物联网\工业总线能源\排放管理智能排产工艺\材料导入智能诊断智能物流成本优化工艺\质量优化智能设计智能优化柔性制造深度协同智能决策远程运维供应链优化远程服务智慧工厂MES(3)两化融合效益提升10-15%15-30%30-60%60-100%实施功能颜色说明：系统管理工厂建模制造标准生产计划生产管理质量管理设备管理仓库管理报表管理监控管理数据管理权限管理用户管理事件管理规则管理人员组织生产工艺BOM生产设施物料信息工厂布局仓库信息订单管理数据回报物料拉动工单锁定物料计划交期管理工单维护维修管理检验管理点检管理检验管理检验标准入库管理保养管理盘点管理出库管理库存管理设备监控物料监控图形化报表工艺质量监控比较分析生产进度监控统计报表生产看板按灯监控批序管理质量追溯工时监控自定义报表按灯管理设备按灯物料按灯生产大屏显示质量按灯模具刀具按灯能源管理平衡分析实绩分析能耗分析接口管理接口监控交互方式交互数据能源趋势分析成本分析能源报表工具管理寿命管理组装管理库存管理出入库管理检修管理成本管理绩效管理绩效管理薪资管理工时管理文档管理文档下发文档接收在制品管理线边库管理计划跟踪工厂日历备品备件管理设备工时外协管理外协入库外协订单物料拉动外协领料外协跟踪数据采集传感器数据库对接I/O采集PLC采集机床联网高级排程事件处理方案生成多方案对比交期回复预测管理滚动计划外协计划MES二期E-S0P信息平台移动平台沟通管理问题升级生产追溯全过程追溯客退管理客诉管理客退管理退货处理MES一期MES三期MES应用架构刀具工装库线边库装配车间6计划调度监控ERP

PDM

CAPP

WMS

DNC

QMSIP

网络工业平板质检系统管理制造记录MES/WEB服务器数据库服务器机加车间立体库资源配送制造记录产品质检工艺生产运营可视化工厂设备及生产数据源将数据抽取出，并整合中间层数据库对数据进行，梳理，合并，应用MES的生产数据对企业其他应用系统数据进行重组，将生产细节数据与企业运营数据良好对接。重新展示数据全景。企业底层设备数据，参数数据，执行数据，传感期数据抽取，组合，展示。与设备安装调试同期，设备物联网管理，实现设备数据采集与运行状态监控MES系统流程MES-制造执行系统（manufacturingexecutionsystem）

MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当车间发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。全面数据采集与多系统集成全面接入核心生产设备联网与数字孪生设备维护有效提升设备点检维修计划的执行抛料预测有效监控抛料率并分析根因，降低抛料率EdgeAgentEdgeAgentEdgeAgentEdgeAgent设备采集车间边缘计算数据接入边缘计算数据缓存数据上报产线看板数据中心LeapIOT/HD

Platform指标设备看板告警MES……消息服务实时计算机器学习数字孪生数据存储API服务LogAPIRS485RJ45系统选型建议1）供应商是否有智能制造工厂整体规划以及落地的经验？2）供应商是否具备各种设备的数采能力，以及是否有自己成熟的底层数据采集软件和技术团队，是否可快速应变非标设备的接口数据读取？3）供应商是否有完善稳定的项目团队，从咨询、规划、设计、开发、实施、售后、管理等，覆盖整个项目的生命周期？4）供应商高层是否认知该项目的重要性以及与澳克客户共同克服解决项目中可能面临的问题决心？5）供应商是否有持续的产品版本发布策略？6）是否有大量的MES系统实施经验以及成功案例？7）是否有完善的项目文档管理系统，来支撑整个项目所有文档的管控，以保证后续售后服务的质量？质量现状设备现状产线现状

实时反馈构建实时监控专用界面提供制造信息

(实时现况/统计)商业报告(Report,KPIs)MOM

Real-Time

Summary1看板工序3工序4包装工序2检测扫描枪产线PC设备

实时汇总

实时数据采集234

信息通讯经营层物料准备工序12预警실적설비产线现状WIP信息异常发生设备现状物料拉动通过实时监控信息专用工具，能容易构成设备生产管理业务蓝图：建立生产追溯与监控体系计划执行生产管理-整体描述

生产管理模块，承接生产计划模块下达的详细生产任务，跟踪一个产品从原材料到产品交付的全过程。连接SOP，指导现场作业，规范现场操作，并进行生产防呆验证；接收、启动和完成生产任务，保证生产任务按预先设定工序进行，汇报工作进度和物料消耗、人员消耗、设备消耗；记录生产过程中每一个步骤的制造信息（人、机、料、法、环、测）；对生产过程进行监控，监控设备运行参数，质量参数，工艺参数、在出现异常时，及时预警；对在制品库存进行管理；作业人员管理；关键实施手段方案思路

作业管理解决“如何生产？在哪里生产？由谁生产？按什么方法生产”的问题生产管理-调胶调胶是生产过程的关键步骤，直接影响着产品质量。调胶工单和胶系BOM等基础数据从SAP自动导入到MES，能从MES看到调胶生产计划；根据胶系BOM定义的基础数据，自动计算工单的各种原料用量；在投料前，操作员通过PDA扫描，确定用料是否与BOM定义的一致，防止用错料；记录生产时的物料使用信息，支持正反向（根据工单查物料，根据物料查工单）物料追溯；系统能监控到各胶罐当前的状况，包括在制的工单、胶系、数量等；调胶完成后，QC人员通过仪器进行检验，在MES系统输入结果，系统自动比对标准值进行验证；胶液库存有效期管理，设置不同胶系的有效期及预警期限，监控调胶工单产成品批次的状态；按工单报工给SAP，可依据报工数结合SAP的计划产量与公差进行防错控制。关键实施手段方案思路方案思路工单计划胶系BOM……生产计划胶系BOM原料用量物料验证胶罐生产信息制成品检验各种生产参数标准完工信息反馈制成品有效期预警生产管理-上胶

上胶工序的功能点包括：生产开始前自动读取设备参数，与MES设置的标准值比对，不符合要求的发出警告信息；扫描玻璃纤维等物料标签、自动获取胶系信息，与产品BOM进行比对，验证通过方可上料生产；记录生产时的物料使用信息，支持正反向（根据工单查物料，根据物料查工单）物料追溯；根据系统定义的抽检规则进行在线检验；未使用完的物料，能通过MES退回到SAP;按工单报工给SAP。关键实施手段方案思路将玻纤布含浸胶液（树脂混合物）,并通过烘箱烘烤（溶剂挥发、化学反应）成为半固化状态之胶片生产管理-裁切选片工序的功能点包括：根据产品BOM定义的基础数据，进行PP物料的种类、比例、数量检查；按工单整体报工给SAP。关键实施手段方案思路PP半成品库物料验证生产报工领料组合工序的功能点包括：根据产品BOM定义的基础数据，进行组合物料的种类、比例、数量检查；按工单整体报工给SAP；在MES将未使用完的物料退回SAP系统，并自动计算铜箔余料：发物料料卷重量-工单产出×单件重量。关键实施手段方案思路依厚度规格按不同结构组合堆栈之胶片（BS）,单面或双面覆盖铜箔夹于上下钢板之间准备热压的过程生产管理-组合生产管理-压合方案思路

关键实施手段压合工序的功能点包括：能在MES设置产品的压合程序，包括多产品同缸生产时的程序规则；实现设备程式自动调用，降低人为选错程序带来的各种隐患；读取压合机设备参数值，生产前比对标准值，符合要求方可生产。MES的追溯功能可获知工单生产时的设备参数值；按工单整体报工给SAP。以高温高压抽真空的方法使半固化之胶片完全固化，并使铜箔与胶片接着密实,成为铜箔基板生产管理-裁切关键实施手段方案思路裁切工序的功能点包括：与测厚仪对接，自动获取厚度数据，规划每片成品上蚀刻编号，根据记录厚度的前后顺序与编号进行关联；能在MES依据产品维护厚度标准及上下限，针对超出标准的可实时进行报警。所采集的厚度数据可做为后期报表或SPC分析的依据；按工单整体报工给SAP。自动测厚裁切生产管理-包装关键实施手段方案思路正向追溯：可通过材料、人员、设备、作业方法、批次等信息，查询到与这些要素相关联的所有问题产品及工单，实现快速召回和问题处理；反向追溯：当产品发生质量问题时，通过产品或包装条码可查询出物料生产商、批次、序列号，质量、工艺、超差等数据，返工报废信息；包装条形码规则制定与打印关联产品条码与包装条码覆铜板生产流程总结树脂、化学剂、溶剂

批次追溯物料防错调胶过程跟踪设备数据收集检验数据收集生产巡检异常处理胶液批次追踪有效期控制及预警胶液合并追溯物料防错追溯检验控管异常处理在制品管理设备数据收集设备数据收集检验数据管理SPC统计过程控制质量异常处理设备数据收集裁刀工具管理检验数据收集在制品追溯设备数据收集标签打印玻璃布物料追溯在制品产出记录调胶IPQC胶液存储调胶出货上胶在线检测裁切卷胶IPQC上胶选片组合压合解板FQC

裁切FQC2包装入库后道BOM管理物料防错分批合批次品管理BOM管理物料防错物料追溯工具管理压合时间管理设备数据收集工艺参数下载在制品追踪在制品数据收集抽检管理检验数据收集良率控制裁刀管理工艺参数下载检测数据收集SPC统计过程控制包装规则标准打印包装及拆包及拼包称重防错工单完工记录入库集成物料管理-标签打印在MES中创建的条码将作为物料唯一的“身份证号”跟踪整个制造过程,直至物料的生命周期结束，所以MES系统要求所有入库的关键物料都必须打印条码。MES可与ERP或WMS交互，获得已打印条码物料的批次信息；MES支持PDA打印条码操作，方便移动操作；需要条码打印的物料包括：从主仓库过来没有条码、需要拆分管理的物料、生产完成之后产生的成品或半成品，如果本身已经有条码的物料，无需重复打印；如果是小件或者批量包装的，可以按照配套、批次或外包装数量打印条码；本方案所打印条码为一维码（对于非联网环境也需获知条码内容的场景，可使用二维码）；关键实施手段方案思路通过本模块，可解决大族最关心的标签打印问题。物料管理-物料需求MES中，由于工单生产，或者缺料，或增补状况，出现对物料的需求，通过系统直接叫料到缓冲仓，通过缓冲仓发料到工单中。工单叫料：工单以任务形式下发后，即可在MES中执行叫料操作，仓库将工单所需物料配送到现场；缺料叫料：当物料缺料时，按设定的下限，触发叫料需求至仓库，仓库所配送物料可直接上料到装配线；增补叫料：由于消耗过大，或维修等问题，通过手工录入增补数量，直接叫料到工位或装配线；对于辅料，首先查询线边仓库存是否满足需求数量，不满足则向仓库叫料。在MES中，物料呼叫区分手工及自动操作，仓库在配送这些物料时，可送到线边仓，也可直接配送到工位。关键实施手段方案思路物料管理-物料加载在Camstar中，物料加载是指将物料上料到设备，在本方案中，物料加载主要实现以下功能：物料批次记录：记录物料原始供应商及物料批次号，利用此功能，可实现作业及质量追溯；物料上料防错：可根据BOM预先定义内容及物料检验结果，确定所加载物料是否允许（对于不符合要求物料，可由有相关权限人员解锁，但MES会记录这个过程）；线边库存转移：更新物料线边仓库存（对于螺丝、气管、接头等通用件，在装配完成报工时根据BOM系数自动扣数，更新线边库存）；物料加载可以按单件加载，也可以按批次加载，进行加载操作时，需扫描物料条码，本方案建议只对关键物料做加载操作。关键实施手段方案思路成品物料BOM半成品物料BOM工单BOM有效期控制，停放时间控制车间物料盘点及批次管控物料领用物料退回物料转仓物料分批物料合批物料条码打印物料不良记录物料标签打印

物料管理-物料跟踪关键实施手段方案思路ERP库存备料间产线仓位1产线仓位2不合格品物料接收/领用/转移/退料Camstar

MES可以根据BOM配置在指定工序发放物料，其发料方式和数量均根据BOM中的配置执行和验证。PLCA工序工序工序包装….开料检测PLCB设备PCSerial设备状态设备停止原因故障报警设备状态分析设备状态/预警履历分析

-设备效率分析

-MTTR/MTBF

-SPC设备预警分析设备稼动率分析设备预警管理预警发生时分等级的预警

-SMS,e-Mail，微信预警

预警管理设备保全异常发生管理监控设备状态基于SCADA/MES的设备状态监控MESRUNIDLEDOWNMES数据采集(设备，温度，压力，配方)工装工具管理出入库信息登记工装工具与设备的匹配性工装工具与产品的匹配性设备预防保全设备预防整备设备事后保全设备履历设备档案设备保养记录设备点检记录设备维修记录设备建模与工序匹配入库设备维保标准设备保养周期设备日常点检清单工装工具校准周期模具刀具报废周期/次数设备故障责任矩阵备品备件安全库存作业提示预警提醒业务蓝图：建立设备运维闭环管理系统设备管理设备管理-设备档案

在MES系统中定义要进行管理的设备，包括设备编号、设备名称、设备型号、出厂日期、购入日期、安置地点等基础信息，基础信息内容可自定义。MES负责设备信息的简单登记，更详细的设备档案在财务系统【固定资产】模块进行；本方案所指设备指为生产提供服务的生产、组装、电器、检测等价值较高的固定资产；MES系统可自动统计设备维护保养记录，并按时间顺序与设备建立关联；可在设备档案中查询到设备更换备件记录、停机记录、维修记录等内容；

关键实施手段方案思路设备管理-设备维护建立一个闭环系统：维护、维修管理用于建立一个闭环无纸化系统，可追踪设备使用情况，管理预防和纠正维护以及校准活动。最大限度提升生产力和效率：维护管理可帮助企业跟踪设备使用情况，管理维护和校准排程，将资源置于可用或不可用状态，以及定义在开始运营工作时可以选择的可用资源。关键实施手段方案思路设备维护按维护计划定义、维护提醒、维护执行、维护结果记录、维护确认这几个步骤操作。设备管理-设备数采数据库统计分析数据应用设备运行状态监控设备产能分析生产实时进度加工工时分析设备寿命监控车间管理设备管理生产计划….设备利用率分析生产看板实时信息传送异常预警……Ethernet（LAN）／IP工业以太网生产设备数据采集服务

在本方案中，考虑将生产设备及支持数采的设备连接到MES进行数据采集，从而实现监控设备状态，获得设备运行参数，统计设备运行效率等操作。设备运行状态：设备运行、停止、故障等状态，系统需取得每个状态切换时间点及持续时间；设备运行参数：设备处于运行状态时的工作参数，如运行程式、电流、电压、主轴转速等；设备数采前提：进行设备状态信息采集的前提是生产设备配备了供数据采集使用的对外接口，并且原始设备提供商提供了接口规范，和进行数据通信的技术方式；手工方式处理：对于无法自动采集数据的设备，通过手工方式录入设备运行状态、停/待机时间等数据；

关键实施手段方案思路设备集成方案方案1：PLC类控制系统（支持工业以太网通讯）只需少量的改造，即可直接集成控制系统，从而构建设备集成网络；适用于车间的大部分设备。

方案2：包装机以及部分PLC采用增加“信号集成PLC”的方式来间接集成，构建设备集成网络；适用于部分控制系统类型为PLC的设备，设备列表响应数据采集的设备型号清单设备名称设备数量控制器类型控制器厂家控制器型号控制器数量对外通信方式能否集成方案1方案2搅拌槽14未知

未知待确认

亚泰上胶机（热媒油）5未知（咨询厂商未回复）

未知待确认

海金上胶机（电加热）2PLC：士林AX2N-64MR士林AX2N-64MR2无

能

√

组合机2PLC:三菱Q02CPU三菱Q02CPU1三菱以太网模块QJ71C24N-R4（RS-422/485接口）

能√

压机6未知

待确认

解板机2PLC:三菱Q02CPU三菱Q02CPU1三菱以太网模块QJ71C24N-R4（RS-422/485接口）能

√

裁切机2PLC:三菱Q02CPU三菱Q02CPU1三菱以太网模块QJ71C24N-R4（RS-422/485接口）

能√

包装机1PLC:三菱FX3U-128M三菱FX3U-128M1无

能

√

设备管理-设备监控实现对设备的运行状态监控管理，主要功能包括：汇总生产过程中的设备运行数据、捕捉和识别设备的故障信息、运行记录、停机记录和备品备件的更换和使用档案；在上述数据基础上提供设备的OEE、有效作业率、设备利用率、故障停机率等分析功能。通过颜色显示设备当前运行状态，如绿色表示正常开机，红色表示设备停机，黄色表示设备预警等；当点击某台设备时，可显示该台设备的工作情况，如正在加工工件编号、已加工数量、已运行时间等；设备运行状态可以自动刷新，并且刷新时间可以自行设置；关键实施手段方案思路设备管理-设备绩效

对于车间而言，设备是最重要的一类资源，尤其是大机，相对价值都比较高，如果能实现这些设备的绩效数据（如运转时间）统计，则可进行设备的使用效率分析，提高设备产能。设备绩效数据自动生成，并可区分运行时间、待机时间、故障时间、维护时间等；可进行设备实际操作时间与标准操作时间的对比（如生产设备的编程工时与实际加工工时对比），在这些时间超标时，MES可给出预警；结合零件加工质量及数采参数，可实现设备的综合效率（OEE）分析；关键实施手段方案思路如果要实现数采采集不到的小停机等数据，则需通过反馈终端输入这些数据。设备管理-设备OEE

设备综合效率（OverallEquipmentEffectiveness，简称OEE）。一般每一个生产设备都有自己的理论产能，要实现这一理论产能必须保证没有任何干扰和质量损耗。OEE就是用来表现实际的生产能力相对于理论产能的比率，它是一个独立的测量工具。OEE是由可用率，表现性以及质量指数三个关键要素组成。可用率：反映了设备的时间利用情况；表现率：反映了设备的性能发挥情况；质量指数：反映了设备的有效工作情况；关键实施手段方案思路随着工厂高价值设备的增加，如何保证设备产能的最大发挥，如何保证设备在出现故障后尽快恢复运行，如何保证设备维保人员的知识传递及更新......,这些内容成为设备维保部门必须考虑的问题，本方案提供设备维修知识库，用以解决刚才所提到的问题，保障设备运行可靠性。在设备发生故障后，可输入故障关键字，查询类似故障之前发生的频率，产生原因，解决方法；维修知识库可以形成设备维修人员的培训资料；维修知识来源于MES中的业务处理过程，如缺陷处理、维护工作处理、检修过程记录、工单处理等；在生成维修知识点时，知识点信息必须满足系统要求，如故障现象描述必须>10字、原因分析>20字等，这样操作的原因主要是将故障描述清楚，保证知识有效性；设备管理-维修知识库关键实施手段方案思路

将工厂维修人员日常维修所积累的经验和知识按照车间/工段、工位、设备、关键件、维修人员、维修时间、维修知识及故障征兆、故障原因、故障类别、故障子类别等相互关联录入数据库，为企业所有设备管理人员提供一个灵活、丰富的查询和统计分析平台，从而构建一个设备故障维修知识库，最终为设备的保养、维修和故障处理提供强大的技术保障，有效提高设备有效作业率。质量管理

运行过程数据检查仪测量数据手工检查数据零件首检

检查结果过程检检查结果终检检查结果异常事件触发现象/原因分析对策实施闭环管理工艺数据检验数据检查标准上下限设置品质监控质量预警预警处理通过履历来管理工序/品质异常原因实时数据收集质量数据采集质量统计分析异常处理流程异常时预警、冻结、隔离将质量管理的概念贯穿于装配的全过程，真正实现质量PDCA闭环管理，解决“生产得怎么样？”的问题。事前预防：生产预警、检测数据采集/上下限、强制维护保养、品质监控、首检/过程检/FQC、预冻结/冻结；事后补救：追溯查询、生产事件管理、不良原因分析、控制不良影响范围、质量改进、判定处置；业务蓝图：建立从事后补救到事前预防的质量管理体系品质管理-质量模型

质量建模用以形成质量标准体系和检验规范的基础模块,基础质量模型需要作为质量数据的环境参数、检测试验参数、附属参数、层别参数等,用于检验判断按类统计分析的条件,主要包括：检验方式维护：比如有目测、显微镜、游标卡尺测量、三座标测量仪测量等；检验类型维护：首检、过程检、终检、抽检等检验方式定义；检验规则：包括异常判断规则、能力判断规则、AQL取样规则等；检验项目明细：针对具体工位、工艺、具体产品和具体设备的不同检验项目定义；不良代码定义：对应检验项目的不良代码类型定义,对不良类型的分类查询和汇总分析；……关键实施手段方案思路事前预防：生产预警、品质监控、检测数据采集/上下限、强制维护保养、零件加工良率监控、首检/过程检/FQC、预冻结/冻结；事后补救：追溯查询、生产事件管理、不良原因分析、控制不良影响范围、质量改进、判定处置；质量管理-质量检查记录不同品检方式下的检验结果，登记质量缺陷，并对质量缺陷品进行标记。质量检查记录可与单件序列号产品或批次产品进行关联，系统支持以下检查类型：首检：对于批量零件加工，可通过首检控制风险，避免后期产生与计划不符合的批量不符风险；过程检（IPQC）：检验员根据机加精度、装配精度、尺寸要求等检验项目，将检测结果记录到MES中，对于不合格项，可支持后续的更换零件、重新装配、重新加工等操作（可自动生成任务单），防止产生批量的不合格品，防止不合格品流入下道工序；抽检：对批量零件加工进行抽样检查，抽样检支持AQL定义；完工检（FQC）：对完工后的产品进行全面的检查与试验，形成FQC检查报告；关键实施手段方案思路并可通过数据交互，实现结果与ERP的同步。系统可以只记录品质判定结果（OK/NG），具体检查数据可以通过将纸质单据扫描后存储到MES中，从而建立检查数据与产品或工序的关联。通过系统接口，MES可将质量检查结果更新到ERP系统或PLM中，避免数据的重复录入。质量管理-不合格品处理NCM支持闭环质量流程，从而可以让企业集中精力开展能够提升产品质量的活动。NCM远不止提供不合格品报告，它还可以减少问题的数量并降低问题的严重程度。发现：NCM将显示不合格产品相关事件、认可活动和流程；记录：记录一个或多个工厂中发生的不同类型的不合格事件，记录内容包括产品、工艺、批次/单元、流程、位置、操作员、设备和报告者等重要信息；评估：NCM可为企业提供全面的风险评估，评估结果可以记录下来并为所需的解决方案指明方向；分析根本原因：NCM使不同部门的员工能够协同工作，进行根本原因分析；追查控制：企业可通过MES记录并执行和批次相关的追查控制活动，可确保对不合格物料进行控制并防止其被不当使用；处置：可以建议采用不同的处置类型处理可能影响多个场地或工厂的不合格品，如报废、维修和照常使用等；关键实施手段方案思路系统可进行不合格品处理效率分析，为改善审批时间、提高工作效率、优化工作流程，提供数字依据；处理预警：系统记录单据在每个部门（或人员)的处理时长，对于超过标准处理时长的，系统预警，并提醒相关人员；品质管理-质量追溯

通过产品序列号或批次码可轻松查询该产品在生产过程中发生的所有质量问题,包括质量记载信息、超差跟踪信息、不合格审核信息和报废信息、返工单信息等,也可通过单据的穿透功能查询当时单据记录的明细信息,对该批次产品所有过程的历史记录进行跟踪分析,得到产品全过程的质量问题分析。

系统可产生Porado统计分析，列出影响产品质量最大的若干个缺陷，分析缺陷根源，通过20%的努力解决80%的缺陷量；对检验过程中发生的超差零件进行全程跟踪处理,并详细记载超差的明细和结果；对超差信息进行综合统计和分析,用于判断超差发生的真实原因,便于工艺和质量的持续改善；跟踪装配质量不合格处理流程，并可与原始装配信息实现关联；关键实施手段方案思路品质管理-品质知识库使用控制规则，支持并允许客制化允许操作员针对数据采集点在线记录质量信息控制规则及上下限目标质量规格上下限过程失控自动处理告警停产Email通知自动LotHold自动产生不合格记录自动更改设备状态过程失控自动处理关键实施手段方案思路数据信息知识价值过程失控自动处理SPC系统集成

LegacySystemsCIOShopFloorEquipmentSECS/GEMOCV,AOI,X-Ray,FunctionalTester,…控制读取HMI系统集成是指与其它系统（如ERP、PLM…）通信，进行数据交互，实现本方案目标中所描述的“信息一体化”要求。比如：ERP：与ERP系统交互，获得物料、BOM、生产工艺信息，并在整体描述创建后自动下载到MES，MES可将生产情况反馈给ERP；WMS：与WMS系统交互，获得物料库存信息、批次信息，并可向WMS发送叫