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制造执行管理系统MES FOR军工

日期: 2016-12-28
浏览次数: 796

1 . 背景与需求

近些年来,国家不 断推行精益制造、智能制造、柔性制造、敏捷制造、制造全 球化等先进制造理念,力争逐 步由制造大国向制造强国转变,由中国 制造向中国创造过渡。采用现代信息技术,充分利 用计算机网络及通讯技术,支持企业的产品开发、生产、销售、服务等各个环节,实现信息采集、加工和管理的网络化、集成化和实时化,最终实 现企业全面数字化管理,是当今 世界的一个大趋势。推进企 业管理信息化必将大大提高企业资源和资金的利用效率,降低成本和费用,增强企 业对市场的应变能力。

国内军工制造企业,纷纷积极响应国家“十二五”制造业发展规划,制定了 实现数字化设计、数字化制造、数字化 管理三位一体的信息化平台的目标,并且投 入大量资金进行信息化建设。

很多军 工企业在国家大力支持和引导下,纷纷尝 试引进制造执行系统(MES),实现数字化工厂,以提高 生产管理水平和质量管理水平,加快制 造信息化建设步伐,并取得了良好的效果。

2 .建设目标

MES系统的建设,促进完 成快速生产准备、生产计划调度管理、设备管理,供各部门进行使用。进行流程优化,引进高 级自动排产系统,丰富、优化决 策支持系统的决策信息。逐步实 现无纸化生产信息管理,取代大量而繁多、易错的人力劳动,生产过程可视化,质量管理全面化、设备及 物料管理数字化。具体目标如下:

1) 实现基础数据、计划、现场信息、质量、作业、文档资料整合、规范化,打造企 业级的数字化工厂。

2) 系统安 全性符合企业信息化安全性要求,不同角 色人员只能进行权限允许范围内的操作。系统采用三员管理,将权限 分配给系统管理员、安全管理员、审计员,"三员"相互独立、相互制约,配合制度建设,可以有 效的加强涉密信息系统保密管理,减少泄密风险。

3) 优化各 制造部派工以及作业管理,促进快速响应、合理利用生产资源。利用条 码技术实现物料、在制品、质量及 生产过程的跟踪。

4) 通过MES系统,管理者 可实时查询当前产品种类、数量,便于及时、准确制 定和调整生产计划。实现公 司级的协同制造平台,包括物料准备、程序准备、技术准备。

5) 实现质量信息化管理,优化质量控制,生成质量报表,快速查询计量信息、统计质量信息。

6) 实现设备管理并网,管理台账、维护/修、改造、报废、申购、备品、耗材等。

7) 利用DNC技术,实现生 产线制造信息采集。

8) 实现简便、实用的决策支持系统,浏览计划、物料、质量、产能信息,提供各 种类型的统计报表,为企业 管理及生产控制提供科学决策依据。

3 . 系统方案

制造执 行系统以基础资源数据为依据,遵循生 产过程管理及控制的思想和要求,结合企 业信息化发展规划,以先进 的信息集成及过程集成软件技术为支撑,实现车间计划管理、作业调度管理、现场作业管理、制造资源管理、生产准备管理、质量作 业管理的一体化,并通过 生产看板对生产线的综合运行情况进行展示。

建立如图所示的MES统一功能框架,将MES划分为以下部分:生产任务管理,车间计划管理、高级计划排程,生产准备管理、现场执行管理、设备运行管理、质量作业管理、车间看板管理、人员工时管理、物料库存管理、和生产监控管理管理。


制造执行管理系统MES FOR军工

3.1生产计划管理

接收ERP下达的车间订单,将其分 解为工序作业计划,将作业 任务派工到现场。支持对 作业计划自动安排,对不能 满足交付节点的计划安排自动进行预警。最终生 成装配或生产的详细周、日的工序级计划。并支持计划员手动在MES系统中 创建和调整生产计划。实现预 排产计划的制定、修改与维护。可对正 式排产中工序任务所涉及的加工设备进行调整。可对正 式排产中工序任务所涉及的指定开工时间进行调整。允许临 时更改工作日历,方便延 长工作时间或预留产能。

3.2生产准备管理

对工装工具、设备、车间二 级库存和在制品进行管理,掌握各 类制造资源的台帐和可用状态。车间二 级库存管理支持出入库等信息使用条码系统。支持零组件入库、零组件出库、半成品入库、半成品出库等功能。

系统自 动检查当前计划是否具备开工条件:工具工装的到位情况、物料的到位情况。若不满足开工条件时,系统自 动将缺件信息反馈给制造主管部门并由制造主管部门追踪缺件的齐套进度。

3.3现场作业管理

工人对 已派工的生产计划进行现场作业。在每个 工位设置终端计算机,接收生 产任务所对应的工作指导书(尤其是可视化工艺)和三维数模,在终端 计算机上能够进行三维数模动画演示,便于工 人准确快速的进行生产作业,提高生产效率。

工人在 现场终端查看工作指导书,工序开完工,填写加工和检测记录,汇报生 产中出现的各类问题(技术、设备、物料、工装工具等)。实现无纸化生产。


制造执行管理系统MES FOR军工


3.4设备运行管理

实现管 理设备以及其他生产载体,满足生 产计划的要求对设备做预定和调度,用以保 证生产的正常进行;提供资 源使用情况的历史记录和实时状态信息,确保设 备能够正常安装和运转。

3.4.1与设备管理系统集成

获取设备运行状态,对设备 异常状况进行预警,便于设 备管理人员和生产管理人员及时采取措施处理。

3.4.2管理设备维修过程

对各类 设备的维修管理,包括记录的设备编号、代码、类型、型号、规格以及维修部位、维修时间、维修人 员和维修结果等信息,后期可 提供维修信息统计。当设备 发生故障或处于维修状态时,车间管 理层及相关人员能够尽快获知设备异常信息,以便对 生产计划以及工序任务做出及时调整。

3.5质量管理:

工人完 成生产加工以后,向检验 员提出完工检验,检验员 对完工项目进行质量检验,同时与质量系统集成,检验不合格时,进行不合格品的审理、返修或报废流程。检验合格后,项目进行封闭,关闭该项目。系统能 够实现工序保留管理,生成保 留工序清单并对其进行相应的检验,合格之 后将保留工序清单和移交产品一起移交给下游生产车间。

3.5.1质检信息实时采集

对于质量问题的确定、原因、波及的 范围实现快速准确定位并实现产品隐患的追溯和分析,对工艺过程的稳定性,产品良率、不良缺 陷分布的波动状况进行实时监控并预警,对生产 问题进行了有效预防,并将检 验不合格的产品按批次或条码进行返工,记录返工的原因、返工工艺、工位、操作员、时间和返工结果等。

3.5.2提供多种检验手段

提供工序检验、完工检验、关键过程检验、工程更 改贯彻等多种检验手段,并对偏离、保留等 例外情况进行跟踪管理,从而形 成完整的检验控制体系。系统提供设备采集、条码采集、手工录入、电子数 据导入等多种数据采集方式。主要包 含检验计划管理、各种检验管理、工程更改贯彻、不合格品审理等。

3.5.3生产过程质量管理

对生产 过程中的工序进行开工检验、工序检验、总检等,基于条 码扫描和数据采集手段实现检验结果、检验数 据的实时采集和分析、预警提示等。对生产 检验不合格的产品触发质量管理系统中的质量审理流程,记录不 合格品的产品型号、数量及其他特征、返工的 日期和完成时间等关键信息。

3.6可视化看板管理

将采集 的数据自动传送到LED显示屏上,可以分屏滚动显示,包括计划和产量汇总、质量问题汇总、各车间 制造的各项任务执行进度,各类柱形,饼形和 折线图形分析等。

支持设备状态显示,能够实 时直观地显示组件装配或零件生产的进展情况,以不同 颜色展示生产工序不同的状态,可以对 比检查是否按照计划进行生产,对将要 或已经延期的生产计划做出预警,对现场出现的型架、工装、工具等 异常状况进行预警,以弹出 窗口的方式主动提醒相关厂领导、计划员等相关人员。

3.7管控中心

管控中 心生产指挥中心的神经中枢,具有生产中控、综合调度、应急指挥、安全监控、现场监管、信息展示的功能。为各级 管理者和决策者及时了解生产情况提供有效管理工具,协助领导进行决策。

通过调 度指挥系统平台对生产环节和现场作业进行远程接管控制,实现“一键式”调度中控。借助调 度台显示屏可以实时显示运行业务状态,实现实 时监控主要业务数据和处理业务流程。调度室 利用本系统提供的功能,对各公 司调度室及监控点现场等进行具有音、视频监控功能、危险源 监测及报警联动功能。可实现 现场画面灵活切换、对遥控远端摄像机,方便地 组合显示多路视频画面等。


制造执行管理系统MES FOR军工

3.8设备监控及数据采集

3.8.1通讯模块

设备联 网通信功能主要实现将各种厂家不同操作系统、不同性 能的设备通过通信模块制定的协议连接起来,以实现 设备与服务器的数据双向通信、程序传输。

3.8.2程序管理模块

程序管 理构架在客户端/服务器体系结构上,产品数 据集中放置在服务器中实现数据的集中和共享。程序管 理包括产品结构树的管理、数控程序的流程管理、人员权限的管理、安全管理、版本管理、产品及机床管理。

3.8.3程序编辑仿真模块

程序编 辑仿真模块主要负责程序的刀具轨迹和实体模拟,方便编 程技术人员进行程序模拟,检查刀 具轨迹是否正确等。

3.8.4数据采集监控模块MDC

MDC采集监 控模块负责设备实时信息的采集。包括远 程监控设备状态(运行、空闲、故障、关机、维修等状态),实时获 知每台设备的当前状态。为MES系统提供准确、及时的生产完工信息,以及所有状态等,这是科 学制订生产计划的重要基础。

4 . 预期实施效果

制造执 行系统项目建设完成后,MES系统通过计划编制、制定、执行、监控、质量跟踪、库存管 理和资源管理等环节集成建立一个高效的信息管理系统,实现各 个环节中的数据的信息共享,减少传 统的纸张传递过程、降低了出错率。由指令计划为源头,依据基础数据、生产资源为基础,对生产计划进行拆分、管理、下达,通过车 间精细管理对计划执行情况进行监控,将质量检测、车间管理、库存管 理和采购管理集于一体,达成了 车间完工及时检验、及时入库、及时反馈。将生产计划、车间执行、质量检验、仓库管理、采购管 理间数据流转成为一个闭环。快速响应计划变更、及时追 溯产品制造过程信息,做到了 生产管理最大化的透明,大大减 轻了管理人员及员工的工作量,提高了工作效率。

精细化 的车间现场管理提升制造执行能力

为企业 领导提供决策支持,决策准确度提升30-50%

提升制 造的管理效率和知识积累

明确作 业人员生产任务,提高生产管理能力

透明化 制造执行过程监控管理



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