MES系统规划与需求分析课件

7.3MES系统规划与需求分析教学时间：2024年6月27日教学讲师：XXX课堂规则Open—开放的心态、积极参与、勇敢发问

Close—封闭的环境，不要受外界的干扰，请将手机关机或调制静音温馨提示感谢您的配合需求分析方法基础数据分析流程梳理与分析生产工艺建模与分析数据采集分析现状评估与MES集成系统需求与架构设计制定实施方案MES需求分析方法1、基础数据梳理车间布局设备数据生产时间组织数据工艺数据物料数据作业指导书质量数据基础数据收集范围基础数据标准化是MES系统应用的重要工作之一，建立规范统一的基础数据，是保证企业MES系统正常运行的前提条件。根据ISA95标准体系结构人员类主要包括：（人员类属性、人员、人员属性、人员资质）。生产组织（人）－人员类数据MES系统中主要对人员的资质、考勤、绩效进行管理，与之相关的人员基础属性，如工号、姓名、资质等都属于本次梳理范围内。（1）人生产组织（人）－人员类数据人员类数据收集整理包括（人员编号、人员岗位、岗位要求、人员编制等信息）。如下图示例：用户代码用户名称部门或车间岗位相关证书或技能所属班组所属班制生产组织（人）－生产时间生产时间是指企业劳动资源以及劳动对象在生产工作过程中的劳动序列与时间长度。人员信息是生产主体，生产人员的工作安排同生产班制以及生产时间计划紧密相关。生产时间类主要包括：生产班制、生产班次。班制名称描述单班单班双班早中班三班早中夜班多班四班三运转或其他类型班次名称所属班制班次序列起始时间结束时间跨天所属车间工作日早班三班制17:0016:00双休日中班三班制216:000:30是节假日晚班三班制30:307:00人员类数据的逻辑关系人员李冬冬班组备料班班制双班制工段（线别）班次白班（7-18点）实现正反追溯，如查询9点时的工作人员班组能力2900物料XX工艺A设备类数据（机）设备模型参照国际标准进行梳理，自上而下包括工厂、车间、设备，以及与设备相关的所有数据。（2）机设备类数据（机）工厂布局工厂代码工厂名称描述车间分布车间名称隶属工厂描述设备类数据（机）设备资源设备是生产线上的最小单元，是MES系统运行的关键，所以本次设备资源数据的梳理也相对比较关键，对与设备相关的多个数据进行了梳理，包括设备清单、设备能力、维修、备品备件等。设备类数据（机）设备类数据包括设备清单、设备能力、维修、备品备件等。设备代码设备名称设备组代码设备组核心资源设备型号供应商地址编码与名称是否改装隶属车间所需证书或技能标准工序设备型号名称人工工时（小时/台班）准备时间

(小时/台班)加工工时

(小时/台班)定额产量

(万大张/台班)每班台时正常生产辅助时间班制产量台班定员BC物料代码物料名称规格图号物料组基本计量单位辅助计量单位设备类数据的逻辑关系工厂总装车间A工段（产线）1线检测设备AOI设备能力定额产量2000设备维修故障代码01备品备件轴承设备控制类系统设备自控系统物料类数据（料）物料是生产加工和业务处理的直接对象，是MES系统最重要和最关键的数据。MES系统中主要对物料的加工进行管理，所以需要对生产中涉及到的所有物料都是MES系统管理的对象。（3）料物料是对企业实物客观的描述和反映，在生产领域流转的一切材料(不论其来自生产资料还是生活资料)、原材料、零部件、半成品、成品以及生产过程中必然产生的废料以及各种低质易耗辅料和生产过程中的工装模具都包含在其中。同时在实际生产组织活动中也全部围绕物料展开，物料的各类属性（采购、自制、批次管理）和参数（安全库存、采购批量、最小库存、采购提前期、计量单位、辅助计量单位、保质期管理）直接关系到未来生产和业务处理方式。

一般数据 物料号描述计量单位技术数据Plant-层特殊数据MRP

数据采购数据

库存数据 库存数量ClientPlantStorage

Location物料类数据（料）物料主数据物料编码物料名称物料组物料种类防伪类物料基本计量单位辅助计量单位采购提前期最小库存安全库存最小订购批量默认仓库是否采用批次管理保质期物料控制方式模具代码模具名称自制/外购标准使用时间是否批次管理最小库存安全库存物料类数据（料）物料主数据物料类数据梳理主要包括：物料主数据、工装模具、废品类物料等。过程类数据（法）过程类数据核心包括工步、工序、工艺路线，加工方法、质量类数据。MES系统主要依据过程类数据对生产过程进行管理，所以与人员、设备、物料等数据都有关联关系。（4）法工艺类数据逻辑关系工艺路线总装工序安装门窗板工步取门面作业指导书质检要求产品数据EM044KID-

P00A设备数据总装1线重点为建立工序BOM过程类数据（法）质量数据质量管理是MES的重要组成部分，同时质量管理是企业管理和生产管理的核心。在MES中质量管理需要实时分析从生产现场收集到的数据，及时控制关键工序的加工质量，进行质量预测、监控和在线调试，消除质量缺陷和隐患。过程类数据（法）质量数据质量管理基础数据按照ISA95体系标准进行梳理，主要包括:（质量数据、检验规则、检验项目、常规检验结果、以及相关质量计划和质量检查资源）。物料编码物料名称检验规则代码检验方式是否周期检验备注检验规则代码检验规则名称手工或机检（含仪器名称）

检验规则方案检验项目代码检验项目名称抽样标准是

否

机检检验规则备注结果代码结果名称备注质量类数据逻辑关系物料A工序车检验项目表面检验规则全检检验工具手检检验结果合格/返修/不合格返修原因插错物料返修位置Q点返修方案更换/1小时返修人王五返修类别人为错误《基础数据调研与分析报告》框架基础数据收集的意义与价值；基础数据的模型与范围；基础数据管理存在问题；改进建议与计划。--输出：《基础数据调研与分析报告》业务流程梳理的目标实现业务流程的可视化，规范化，监控化发现业务运行中存在的问题，对流程进行优化全面、真实地梳理MES系统业务需求确认未来MES系统的业务运行流程在公司中培养了业务流程管理的理念与方法2、业务流程梳理与优化大部分企业流程管理中存在的问题：缺乏完整的流程管理体系；错误的问题重复发生；完成工作的周期很长；组织决定流程，而非流程决定组织；每一个人对流程的理解不同；各种各样的制度，如同“百衲衣”；缺乏标准的岗位说明书；职权利不匹配；MES业务流程梳理的范围因一个企业的业务流程数量众多，同时业务流程的梳理与优化是一个持续、长期、永无止境的工作，所以流程梳理与优化的重点是未来MES系统将要覆盖的流程，包含生产管理流程、质量管理流程、设备管理流程等。实施MES的主要流程变化减少生产计划的层级；物料配送更加精确；产品追溯流程更精细；质检与设备维护更加完善与规范；车间人员大量岗位调整与缩减；--输出：《生产流程梳理与优化分析报告》《生产流程梳理与优化分析报告》框架流程梳理的价值与意义；MES流程梳理与建模；流程优化分析及建议；流程变革的推进与实施；工艺是生产过程的基础，生产过程中的所有活动都围绕工艺要求展开。工艺是未来MES系统运行的基础，MES系统将围绕工艺管理要求而建立。工艺要求决定了生产过程，也决定了产品的加工过程和加工环节。工艺要求决定了生产现场数据采集的结构与分布。工艺流程贯穿了生产制造的生产计划、车间调度、过程控制与质量控制环节。工艺是生产现场标准化作业的基础。3、工艺建模与分析工艺建模的重要性建立完整的生产工艺分级模型，提供可视化的展现工具清晰描述各制造部详细生产工序、工步直至具体操作的流程特点准确说明对生产工艺条件、质量控制要求以及各工序的输入、输出，为制造过程数据采集提供来源依据了解生产过程中所需的基础数据(人、设备、物料等资源）了解未来工艺趋势，为MES实施后的工艺变化做好相应准备工艺建模的目标IDEF0用活动框代表活动式功能，进入或从活动出来的尖头依次代表输入、控制、输出和支持

。表达系统的活动（用盒子来表示）和数据流（用箭头表示）以及它们之间的联系。用模型可以表示将来的系统功能或需求，也能够表示目前的系统功能和需求。用图形语言表示IDEF0模型，模型由图形、文字说明、词汇表及相互的交叉引用表组成。它把方盒作为活动，用箭头表示数据及接口。工艺建模方法工艺建模分析主要集中在工艺、工序、工步、工艺路线的识别。定义范围资料的收集了解工艺建模的相关背景，包括相关人员、事物及制度。建模需要与专家和实际操作者广泛讨论。对收集到的信息分类加工整理。根据IDEF0的绘制原则与符号设计原则绘制流程图。资料绘图针对每个阶层撰写辅助说明文字，并与父阶层共同构成完整模型。展示模型建构者把初步的IDEF0图形和相关文件再次和相关人员进行讨论，确认最终结果。确认工艺建模步骤工艺建模与分析工艺建模的重点推进工艺标准化（每道工序的名称、时间、替代、作业指导书、资质等）；为每个产品建立工艺模型（尤其是特殊工艺的建立）；分析每道工艺所对应的控制要求与设备；分析每道工艺产生的数据，为数据采集做好准备；《生产工艺特点分析报告》生产工艺总体介绍；详细工序与工步分析；各产品详细工艺分析；未来生产工艺分析。--输出：《生产工艺建模与分析报告》结束时间等设备工艺人员质量采集数据设备名称及状态、生产任务单生产人员首检信息工装及模具数据、DNC类数据等加工产品使用物料换班信息等合格品数量次品数量工位返修数量等开始时间根据生产工艺特点分析，能对实现和影响产品工艺的信息进行实时采集和分析。4、数据采集基础梳理数据采集梳理与分析数据采集的数据类型带有时标的生产过程数据；带有时标的报警、消息、生产事件信息；重要检测数据(如果各种检测指标和重量数据)；(4)计量数据(如数量、重量)；(5)批次信息(如批次号码，批次执行状态等).采什么（采集来源）工艺控制参数质量结果物料消耗与物资状态设备状态人员与工时绩效水电气消耗怎么采与在哪采控制系统获取(DCS、PLC、QCS、CCD)条码扫描人工录入刷卡获取系统自带（参数、日期类）内部获取（系统关联带出）采集设备（设备）工控电脑

智能仪表

读卡器

条码枪、设备接问、系统接问、条码打印机数量及分布数据采集分析的目标数据采集分析的步骤分析每道工步的数据采集需求分析外部采集数据的方式对数据采集点进行规划分析数据采集预生与改进环节库存数据质量数据工序名称生产领料工分解生一数含水量产检含水量测结果手工录入型号 统名称问类型据 的数据工步名称 需采集的核心数据 需从外部来源的数据分解生产计划 月度生产计划 月度生产计划机台排班计划设备维修计划步名称 需从外部来源的数 采集方式 备注据计划 月度生产计划 与SCM系统接问获取车号 从电子芯片中获取测 设备名称 检

设备 控制系 设备接 需要采集的数 设备能提供控制系统名称 设备接问类型 需要采集的数 设备能提据备注供的数据备注在线检测系统采集进纸数量；采集主机转速；采集设备状态；采集三仓数量；采集图像质量信息；采集印码质量信息；采集废品信息；--输出：《MES数据采集分析报告》《MES数据采集分析报告》框架车间数据采集需求分析;车间数据采集方式分析；生产车间数据采集点分步与规划；数据采集预算；系统边界确定需求确定后，需要就系统的边界进行界定，如果界限划分不清晰，即便是从业务角度分析出来的需求，也将面临新的挑战，如通过哪一个系统的实施来落地的问题，所以本项目要划清MES与其他系统之间的关系。首先要解决的是MES可能会与哪些系统会发生关系。其次，分清楚各种系统所擅长的功能。再次，对于系统之间的关系进行切割。最后，划清系统边界后，考虑清楚系统间集成的方式。5、MES系统边界与集成制定月研提纲访谈分析报告讨论报告确认结果对现有系统将从功能调研、系统应用效果两方面进行分析，并对后续应用方向以及同MES集成、数据交换上做全面评估和论证。使其后续能很好支撑业务需要。系统边界确定中现有系统评估系统边界确定的步骤现有系统分析与评估1MES系统定位与边界划分2现有系统的应用建议3系统接问设计4--输出：《系统现状评估与MES集成报告》《系统现状评估与MES集成报告》框架车间现有系统应用现状分析;MES系统的定位与边界；现有系统未来应用建议；MES与其它系统的集成关系分析。系统需求分析与功能设计对生产管理流程进行分析对工艺管理需求进行分析对业务管理需求进行分析因为MES系统的个性化较强，所以在需求梳理的过程中，需结合行业和公司的特点，对这些特点进行详细分析，以保证未来的MES系统能够满足公司个性化的要求。6、系统需求分析与框架设计系统框架与功能设计需求宽泛，缺乏针对性。用IT语言描述需求，不便于决策。注重功能罗列，缺乏平台关注。好高骛远，不切实际。与现有系统的集成方案考虑不细。各供应商特色功能罗列。MES需求六大常见误区系统详细功能设计上料防错指定工单和设备机台后，系统能自动获取设备机台上相关联的设备编号和物料编号；系统能够将当前工单BOM与获得的物料编号进行对比，若不匹配则给出明确的警示信息；能够将待上料的物料编码读入系统，将其与从设备机台上获得的物料编号对比，若不一致给出明确的警示信息；将上料过程中操作异常的记录红色显示，以方便统计操作员的绩效；支持组装的上料防错。建立浆料与产品代码的对应关系，支持浆料使用时防错检查。--输出：《MES需求分析架设计报告》《MES需求分析架构设计报告》框架MES系统需求汇总与分析;MES系统总体规划与框架设计。MES系统详细功能设计。在实施路线上，需依据公司目前生产管理的瓶颈、存在的问题、公司的核心管理特色、模块对业务的重要性、模块的投资收益比、同类型企业的建设情况等，规划出详细的实施路线，包括哪些模块先应用，模块之间的先后关系等。同时需学习和借鉴其他企业经验和公司现状，规划出详细的风险规避措施。7、实施方案制定基础数据工艺建模流程管理团队配置 管理基础 应用环境自动化基础风险防范MES应用基础评估项目实施原则以业务为主导，IT部门为辅助管理提升为基础，数据准确是关键标准化、规范化是MES运行的必要条件高层领导充分参与，“一把手”工程以应用为原则，而非“一步到位”《MES实施方案报告》框架MES实施原则与总体要求;MES实施步骤及内容;MES实施各阶段的详细功能要求及目标。MES系统投资预算分析。--输出：《MES实施方案报告》MES功能应用的前提要求整改措施工艺基础信息完善1、梳理目前厂内各车间内工艺规程中的工序名称，并形成企业级资源库，工艺编制直接月用标准工序；2、完善维护多工艺路线作业方式的工艺卡；3、细化工艺卡内容，完善设备、工装刀具、工时等信息