應用背景
A公司是我國“一五”時期興建的156 個重點建設項目之一，目前已發(fā)展成為以農(nóng)業(yè)裝備、工程機械、動力機械、主機和零部件制造為主要業(yè)務的大型綜合性機械制造企業(yè)集團。A公司在其新建的拖拉機工廠中為了增強工廠的生產(chǎn)管理以及增強綜合市場競爭力，需要一套成熟、可靠的MES 系統(tǒng)來支持生產(chǎn)管理信息化的控制。
客戶需求
MES系統(tǒng)建設以實時信息為基準的制造執(zhí)行系統(tǒng)。將制造過程系統(tǒng)化、一體化，包括操作流程標準化、關鍵點、事件的控制，能夠有效改善工廠現(xiàn)場的操作性能并且在整個信息化的戰(zhàn)略發(fā)展中發(fā)揮作用，能滿足A公司拖拉機生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)需要，實現(xiàn)“精益和數(shù)字化的管理”目標。
解決方案
GE智能平臺所提供的MES 系統(tǒng)是結(jié)合A公司拖拉機生產(chǎn)區(qū)的企業(yè)局域網(wǎng)的總體的規(guī)劃要求、生產(chǎn)管理及調(diào)度流程標準、企業(yè)工藝編碼規(guī)則，建立的一個技術先進適用、運行安全可靠的網(wǎng)絡體系。MES系統(tǒng)通過車體條碼數(shù)據(jù)采集管理，實現(xiàn)車體的實時的流轉(zhuǎn)跟蹤，為保證總裝和分裝線節(jié)拍的一致、了解和調(diào)度車間生產(chǎn)提供了可視化平臺；通過裝配線邊的觸摸屏動態(tài)顯示線上主機的裝配指示，減少錯漏裝現(xiàn)象，提高裝配質(zhì)量；通過對關重件的掃描管理，實現(xiàn)拖拉機生產(chǎn)履歷的及時和準確的記錄，為實現(xiàn)質(zhì)量追溯以及及時召回提供支持；通過對裝配線的啟停記錄和原因統(tǒng)計分析，實際對兩條主裝配線效率的分析。同時，由于A公司拖拉機生產(chǎn)區(qū)是一個全新的運行模式，因此，MES系統(tǒng)充分考慮了系統(tǒng)的開放性與可擴充性的能力，網(wǎng)絡系統(tǒng)能在生產(chǎn)運行過程中，能夠具有不斷摸索、持續(xù)改進、充實完善的能力。
1. MES系統(tǒng)架構
根據(jù)功能需求，MES系統(tǒng)架構如下，圖中的計算機僅僅是功能示意，不代表相應的數(shù)量。
MES 系統(tǒng)主要包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分：
- 軟件系統(tǒng)包括應用程序模塊（如接口界面、主數(shù)據(jù)管理、訂單跟蹤和排產(chǎn)、主機跟蹤和生產(chǎn)監(jiān)控、可追溯、報表系統(tǒng)，等等）、數(shù)據(jù)庫（關系性數(shù)據(jù)庫、實時數(shù)據(jù)庫）、自動數(shù)據(jù)采集、信息廣播，等等。軟件系統(tǒng)采取三層架構，兼顧B/S 和C/S 模式的分布組織。
- 硬件系統(tǒng)是分布式，分布在各車間的生產(chǎn)現(xiàn)場，主要包括數(shù)據(jù)庫服務器、應用程序服務器、PC 終端、條形碼打印機、票據(jù)打印機、局域網(wǎng)、條碼槍、LED 顯示屏，等等。
2. MES系統(tǒng)現(xiàn)場信息點分布
MES系統(tǒng)在車間共設置了20個信息點，每個信息點由工控機、觸摸一體機組成。根據(jù)每個信息點的功能，對于需要掃描或打印條碼的信息點，還需配置掃描槍和條碼打印機。
3. MES系統(tǒng)功能
3.1. 生產(chǎn)計劃管理
生產(chǎn)計劃管理主要實現(xiàn)生產(chǎn)計劃的下達、修改、分解等功能。MES系統(tǒng)實現(xiàn)從SAP系統(tǒng)自動下載生產(chǎn)計劃，并對計劃進行跟蹤查詢，并能把計劃執(zhí)行的情況反饋給ERP。
3.2. 主機條碼管理
每臺主機從前后箱上線開始跟蹤，所以在前后箱上線前需要打印出兩個一致的主機條碼用于后續(xù)工位掃描。該條碼貼在隨車卡上進行流轉(zhuǎn)。產(chǎn)生規(guī)則：按照排序規(guī)則(計劃日期、計劃ID)，依次消耗分裝順序計劃來生成主機號
- 主機號產(chǎn)生1個，分配數(shù)量增加1
- 主機號產(chǎn)生后，計劃數(shù)量只能修改為比分配數(shù)量大的數(shù)字。
- 主機號編碼規(guī)則：廠序號+年份后兩位+5位生產(chǎn)順序編號
如：31000001（三裝+2010年+00001主機序號）,主機號產(chǎn)生后，即產(chǎn)生主機上線預備隊列，數(shù)據(jù)保存到分裝線生產(chǎn)表
3.3. 生產(chǎn)過程管理
3.3.1主機跟蹤
掃描主機條碼，確認上線功能：
- 記錄主機號、上線時間、操作工序、操作人到分裝生產(chǎn)表
- 顯示下一主機號，上一主機號
- 顯示上線主機隊列
3.3.2關重件掃描
對指定主機掃描錄入關重件信息，數(shù)據(jù)校驗，指導安裝
- 掃描主機條碼，核對主機信息，對于錯誤的主機條碼進行報錯
- 逐個掃描關重件條碼，系統(tǒng)自動校驗關重件信息，并將關重件信息顯示在界面中，包括物料名稱、供應商信息、批次號等
- 當提交掃描結(jié)果時，系統(tǒng)根據(jù)當前主機型號、掃描工位進行校驗，判斷裝配是否正確，對于不正確的裝配進行提示
3.3.3裝配工藝查詢
所有生產(chǎn)工位都顯示裝配工藝卡圖片，裝配工藝卡的數(shù)據(jù)維護建立查詢和維護界面。對單個工藝卡數(shù)據(jù)進行維護操作，具體包括新增工藝卡，修改工藝卡和刪除。
- 新增工藝卡，在界面右側(cè)的“裝配工藝卡維護”中填寫相關信息，選擇圖片點擊添加按鈕。
- 修改、刪除工藝卡，在界面上方選擇條件，查處對應工藝卡，修改右側(cè)信息數(shù)據(jù)，點擊保存，或者直接點擊刪除
3.3.4主機合格證管理
每臺主機下線檢查合格后，需要打印合格證。合格證打印位于質(zhì)檢線后，當主機到達該工位后，操作人員通過選擇主機號碼，確認后系統(tǒng)自動打印出該主機的合格證和主機條碼。
3.4. 生產(chǎn)停線管理
MES系統(tǒng)首先是建立設備故障原因樹，系統(tǒng)可以根據(jù)特定設備建立所有可能的設備故障原因庫以及可采取的修復措施等專家信息，此專家信息庫將可以結(jié)合實時設備故障分析功能共同對設備的故障進行分析和報告。
MES系統(tǒng)將所有停線原因進行歸納總結(jié)，可以按照區(qū)域或者種類分成最多4層結(jié)構。這種方式既方便與管理，錄入，也方便與以后的歸納，分析和總結(jié)，找出問題的關鍵和改進工作的依據(jù)。最底層的每個原因?qū)粋€停線Tag點。由Tag點觸發(fā)，報告生產(chǎn)停線；生產(chǎn)恢復后該Tag點再次觸發(fā)，報告生產(chǎn)恢復運行。Tag點信號由現(xiàn)場控制系統(tǒng)提供。畫面中將包括對每一次停機的開始時間，結(jié)束時間，本次停機前正常運行的時間長度，本次停機持續(xù)的時間長度，停機事件發(fā)生的生產(chǎn)工段或生產(chǎn)設備單元，停機發(fā)生的原因。
3.5. 生產(chǎn)信息發(fā)布
LED顯示MES系統(tǒng)的生產(chǎn)實時統(tǒng)計數(shù)據(jù)和用戶定義消息。生產(chǎn)信息包括指定的生產(chǎn)匯總信息、計劃產(chǎn)量信息，實際產(chǎn)量信息。用戶定義消息，提供用戶輸入的歡迎消息。LED信息格式：
LED信息來源：MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)或用戶輸入。
3.6. 生產(chǎn)統(tǒng)計報表
報表作為生產(chǎn)管理及統(tǒng)計分析最重要的工具，采用信息門戶的方式進行管理和信息發(fā)布。系統(tǒng)提供B/S 架構數(shù)據(jù)查詢與分析，如質(zhì)量報表、停線報表、主機順序等。用戶可以靈活進行配置。具體功能如下，
- 報表采用B/S 結(jié)構，提供功能強大的實時生產(chǎn)信息顯示。
- 生產(chǎn)統(tǒng)計分析報表信息門戶主要包括生產(chǎn)過程信息，生產(chǎn)報表和分析，生產(chǎn)效率的管理和分析，生產(chǎn)計劃及執(zhí)行情況的查詢和分析等。
計劃報表
查詢計劃開始時間在指定時間段內(nèi)的記錄，內(nèi)容包括：訂單號、物料號、物料描述、訂單數(shù)量、完成數(shù)量、差額、計劃開始日期、計劃結(jié)束日期、實際開始時間、實際結(jié)束時間。
實施結(jié)果
本MES系統(tǒng)于2010年10月在A公司新建的拖拉機工廠上線，運行至今符合生產(chǎn)、作業(yè)等一系列內(nèi)容的管理要求。A公司將于近期開始二期項目的建設，并考慮將來在其它的公司內(nèi)部工廠內(nèi)復制應用。
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