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1、万丰摩轮智慧工厂生产执行MES解决方案,MES 装 备 制 造 业 生 产 执 行 解 决 方 案,目录,项目背景,整个制造业面临着空前的降低成本、缩短交期、提高产品质量、提升创新能力、改善服务水平的压力；很多大型制造企业企业面临着分离、重组和联合，强化主营业务，强化核心技术与制造技术，形成竞争力；利用低成本优势，国内制造企业努力进入全球化采购体系，形成生产精益化、敏捷化，工厂数字化，管理信息化和网络化；,企业信息化程度逐步提高，强调全环节协同和企业智能化；智能设备的应用逐渐增多，产生智能设备、系统之间的数据交互需求,目录,现状分析,浙江万丰摩轮有限公司是万丰奥特控股集团控股子公司，系摩托车铝
2、合金车轮专业生产厂家。浙江万丰摩轮享有自营进出口权，自主开发新产品能力和作业平台已达到国际先进水平。公司拥有国际一流的摩托车铝合金车轮生产设备及直读光谱仪、X光探伤机、滚动疲劳试验机等整套进口检测设备，先进的二维、三维实体造型设计系统、绘图仪、工作站、微机平台。市场占有率从九八年起跃居行业首位，国内有生市场占有率已超过55%。,万丰磨轮主要生产模式为少品种、大批量的面向库存生产，产线模式为离散、流水线混合模式，主要工序包括铸造、热处理、机加工、喷涂等，拥有完整的生产结构。只有在产能不够时才会进行部分工序外协。,直接需求,衍生需求,浙江万丰摩轮拥有一套较为成熟的ERP，其覆盖范围包括进、销、存。
3、但对生产计划的下发排程、生产进度的跟踪及生产现场的生产状况没有信息化的管理工具。本次设计将对ERP没有覆盖的范围进行系统设计，主要包括：1、生产计划与生产排程2、生产现场的监控与物料流转跟踪3、生产设备的数据采集与生产信息可视化,根据上述需求及具体业务流的调研我们可以推断出衍生需求如下：1、对物料需求的分解2、对生产准备的跟踪与调度3、对在制品积压、成品积压、废料回收情况的快速数据共享,目录,系统概述,本项目基于万丰磨轮的现有生产模式及现有业务流，结合信息化改造的建设目标，进行数字化建设，推进生产标准化、作业过程程序化、器件装卸运输自动化、生产管理信息化等目标，实现工业自动化控制和计算机信息化
4、管理，进行完备的人机界面实时监控，进行全集成的系统规划，实现万丰磨轮的少品种大批量柔性生产体系。通过MES+SCADA实现敏捷制造的生产管理目标最大限度地调动、发挥人的作用标准的基础结构信息交换迅速准确以订单定生产,海宝“智慧工厂”业务管理模块架构,应用场景,现场图例,业务规划,目录,MPS主生产计划,输入营销部的要货需求，系统根据优先级生成主生产计划模板。其中系统抓取产品对应的库存积压数、在制品积压数、备库低于安全库存的产品等。制造部可以对相同种类的产品根据优先级进行合并及调整，最终生成对应的批次任务，对各批次的生产进度进行相应的跟踪。,约束条件：1、供货优先级2、积压库存数3、积压在制品数
5、4、总产能5、各工序节拍,生产计划拆分,约束条件：1、工艺路线2、工序节拍3、排程规则4、工序产能,MPS主计划生成后，计划会根据工艺路线及对应的生产节拍拆分成各分厂的月度生产计划，并根据产能、工序节拍生成甘特图，对一、二分厂可设置优先级，优先级较高的工序会优先被排满。并把生成后的计划同步至车间看板、PC、工位机等设备，实现可视化管理。,排程方式会选用错位排程模式及平行错位排程模式。,生产计划管理APS-Advanced Planning System 高级计划与排程,生产任务管理 用户在ERP新建一个任务，然后输入任务相关信息，如：订单号、产品规格、产品数量、交付日期等。并下达到MES系统中
6、。生产计划排产（APS） 生产部门根据由ERP下达到MES系统的生产计划自动排产和制定生产通知单，对所需加工的任务安排出开始加工的时间、生产线以及预计结束时间；每条产线都能看到各自的生产任务，但是没有修改权限。 任务模拟排程 系统根据各产线当前任务、产线职能、产线负荷、交付日期等信息，自动模拟排程，供生产部相关人员参考制定生产任务。,17, 配料计划根据生产任务，系统会自动拿到相关产品生产总数的BOM清单总和，并生成相应物料配送清单，物流部的配料人员根据配料清单从仓库中选取需要的物料，送往生产车间，经过生产车间确认后，自动变换配送状态。,图例,订单甘特图,资源负荷图,任务调度图,图例,将紧急订
7、单所需使用的资源算上，而原先所排订单保持加工顺序不变的前提下，作平移调整，以便插单。 根据排程规则的设置，首先牺牲优先级较低、交货期较远的订单。 工作状态用于标识工作所处的不同阶段。当紧急插单时，首先牺牲工作状态的级别较低的订单。 可控制紧急插单是否抢占非紧急订单的物料。允许插单后短信告知相关领导和人员，并定时统计做到 插单可控。,物料需求,图示：,系统根据拆分后的生产任务进行针对制造BOM的MRP运算，形成对应到各分厂工序的物料需求清单及转序需求单。该功能包含对物料需求、原材（包含生产工装）料库存、废料回收数、采购在途等数据的对比，便于各分厂在进行排产之前对生产准备过程的跟踪与确认，确保不出
8、现待料短线。同时也为采购和外协提供了有效的跟踪手段。,MRP 物料需求计划管理根据生产计划，通过库存信息与BOM计算物料需求；物料计划与生产计划的节拍控制。,21,排程派工,在系统根据各种约束条件对生产设备进行了最优化的排列组合后，系统将生成一系列的生产派工单、领料单及转序单。工单下发后，调度人员可以根据生产现场执行情况的反馈对整个生产过程进行跟踪，控制。保障生产的顺利执行，在发生突发事件时也可根据系统的计算给出最优化的应变方案。,此功能在计划拆分后进行了细分，将认为排程到机台及员工，其中采用基于约束理论的先进计划与排程技术，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术。在计划与排程的过程中，并发考虑
9、企业内外的资源与能力约束，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算，从成千上万、甚至百万个可行方案中选出一套最优方案来指导企业的生产，帮助企业对生产中的资源利用进行计划/执行/分析/优化和决策。,排程与任务执行管理 - 软件截图任务跟踪,23,领料、转序、余料反冲,系统会根据生产任务生产领料单，工人根据规定的领料数进行领料，当某个生产任务用料不足时，工人可发起补料流程对超出额定用料的部分进行补料操作。并对补料后产生的余料进行库存反冲。此功能的目的在于优化BOM数据，其中采用的遗传基因算法，系统会对产品的实际生产需求用料进行不断的优化进行PDCA的循环改进，最终使BOM数据更加精准。,对物料转序
10、过程进行跟踪，可以对需求转序数与实际转序数的对比情况进行分析，从而分析出生产瓶颈工序，结合质检数据，可以分析出废品率及较易出现废品的工序及位置。为企业过程改进提供准确的数据依据实现良好的PDCA循环。,生产执行,班组长在工位机刷卡上工之后，班组成员可根据工位机的工艺看板模块及图纸查看相关工艺，根据工序BOM模块查看所需物料。班组开始生产作业，在作业过程中业务流将有两种可能。顺利完成生产工序，作业工程中出现异常，下面我们分别阐述：顺利完成。班组将产品移交给质检员，如果质检合格质检员在工位机同时刷员工卡及质检卡条码确认合格，记录一次校验率。产品流转至下一工序。,如果作业过程中出现异常，班组根据初步
11、判断到工位机选择技术组设定好的异常类型，进行异常报警，异常进行将显示至异常看板，并做出系统提醒。技术组得到通知后到现场进行异常定性，维护异常信息。进行上报处理，当处理结果下达并解决后关闭异常完成异常跟踪。,如果是终检就下线。完成状况显示至计划看板。,PDM BOM树与工艺档案、图档管理,任务执行,26,车间现场管理-1熔炼,炉料配比,熔炼作业,设备联网监控,温度氮气流量压力电压电量煤气流量压力压缩空气流量,生产任务工艺标准配料计划 班组管理派工管理产线报工,成分检验,合格,铸造作业,不合格异常处理,熔炉1,车间现场管理-1熔炼业务说明,28,通过车间智能终端接受当天生产计划、炉料配比标准、生产
12、工艺、工序加工时间等.班组长或车间主任通过班组管理确定工人工作时间加工工时-工位扫描 可选择打印工序派工单指定生产任务、指导生产作业、生产派工、工序完成报工确认,成分监控/试验室采集，通过IPOD移动终端填写实际内容并同步到监控中心.,设备PLC 数据同步在现场车间看板和管理中心。绿色正常运行，红色异常报警，黄色暂停或保养,工人只需扫描即可完成相关报工、人员工时等信息采集，无需复杂操作,29,车间现场管理-2铸造,铸造任务,浇注作业,模具管理报工,模温监控,冷却水监控,煤气压力电压电量设备状态,生产计划工艺标准配料计划 班组管理派工管理产线报工,质检,合格,成分监控,不良品异常处理,车间看板,
13、割料,工位终端上工与报工系统,车间现场管理-1熔炼业务说明,30,车间现场管理-2铸造业务说明,31,通过车间智能终端接受当天生产计划、炉料配比标准、生产工艺、工序加工时间等.班组长或车间主任通过班组管理确定工人工作时间加工工时-工位扫描 可选择打印工序派工单指定生产任务、指导生产作业、生产派工、工序完成报工确认,设备PLC 数据同步在现场车间看板和管理中心，可自动计数报工绿色正常运行，红色异常报警，黄色暂停或保养,不良率报警、异常呼叫、,32,车间现场管理-3割料,割料作业,割料作业,生产计划工艺标准配料计划 班组管理派工管理派工单打印产线报工,合格,不良品监控/巡检,不良品异常处理,热处理
14、,物料车扫描报工,割料作业报工,通过物料车扫描报工,工人只需按规定每个物料架按一定数量摆放,并只需每次扫描一次物料架既可记录、统计工时数量,车间现场管理-4热处理,热处理作业,热处理设备联网监控,温度氮气流量电压电量煤气压力风机状态,生产计划工艺标准配料计划 班组管理派工管理产线报工派工单打印,硬度检验,合格,不合格异常处理,涂装作业,设备PLC 数据同步在现场车间看板和管理中心，可自动计数报工绿色正常运行，红色异常报警，黄色暂停或保养,工人只需扫描即可完成相关报工、人员工时等信息采集，无需复杂操作也可采用物料架/车扫描报工,34,车间现场管理-5涂装,涂装作业,设备联网监控,温度电压电量流量
15、,生产计划工艺标准配料计划 班组管理派工管理产线报工派工单打印,涂装检验,合格,不合格异常处理,喷涂设备,机加工,35,车间现场管理-6机加工,机加工,设备联网监控,生产计划工艺标准配料计划 班组管理派工管理产线报工派工单打印,合格,SPC 数据联网,不良品异常处理,刀具管理刀具领用刀具返还,气密性检测,车间现场管理-6机加工业务说明,通过车间智能终端接受当天生产计划、生产工艺、工序加工时间等.班组长或车间主任通过班组管理确定工人工作时间加工工时-工位扫描 可选择打印工序派工单指定生产任务、指导生产作业、生产派工、工序完成报工确认,关键尺寸/测量仪器数据采集，联网同步到监控中心.,设备PLC 数据同步在现场车间看板和管理中心。绿色正常运行，红色异常报警，黄色暂停或保养,工人只需扫描即可完成相关报工、人员工时等信息采集，无需复杂操作,SPC 数据联网,车间现场管理-7气密性检测,气密性检测,SPC数据联网,生产计划工艺标准配料计划 班组管理派工管理产线报工派工单打印,合格,不良品异常处理,清洗烘干,车间现场管理-8清洗烘干,清洗烘干作业,生产计划工艺标准配料计划 班组管理派工管理产线报工派工单打印,合格,车间看板,
