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1、,汽车制造业MES应用案例,饶运清,Manufacturing Execution System,华 中 科 技 大 学,报 告 内 容,一、华中科技大学MES研发情况简介 二、研发案例：江淮汽车装配MES系统,一、华中科技大学MES研发情况简介,MES研发团队 MES研发概况 承担有关MES的科研项目 MES系统开发及其应用,MES 研 发 团 队,华中科技大学机械学院MES研发团队,李培根院士、邵新宇院长是该团队的学科带头人,MES 研 发 概 况,1995年开始从事MES相关研究 先后承担近20项有关MES的国家级项目(863/国家自然科学基金/973) 获得MES方面的软件著作权登记
2、3 项,涉及应用领域：汽车、飞机、船舶、军工、工程机械、模具等制造行业。,承担有关MES的科研项目,1998年：“基于Multi-Agent车间管理控制系统的建模与实现” 2001年：“敏捷化MES若干关键技术及其应用系统” 2003年：“支持网络化制造的车间制造资源集成及制造管理系统” 2005年：“自主品牌汽车数字化设计制造管理集成应用平台开发与实施” (863重大专项，参加单位，负责MES研发) 2005年：“数字化制造管理与执行关键技术研究及应用” （ 863重大专项） 2006年：“基于复杂性科学的车间动态调度理论与方法研究”,主持国家863项目,承担有关MES的科研项目,1998年
3、：“现代制造系统的理论、建模与运行试验研究” （国家自然科学基金重大项目子课题） 2001年: “车间非常规信息条件下的决策机制及其MES应用研究” 2003年：“群体智能理论与粒子群优化算法在作业车间调度中的应用研究” 2006年：“基于神经网络计算试验的制造系统行为预测理论与方法”,国家自然科学基金项目,承担有关MES的科研项目,2005年：“数字制造系统的复杂信息处理及执行过程决策”（973项目子课题） 2006年：“自主品牌重型汽车数字化设计制造集成平台研发与实施”（ 国家科技支撑计划，负责MES研发） 2006年：“潜艇产品车间快速响应制造支撑技术”（总装预研项目） 2006年：“江
4、南机器（集团）有限公司工艺执行管理系统(MES)”（军工项目）,其它重要项目,MES系统开发及其应用,软件名称：“敏捷化车间制造执行系统 (AMES1.0)” (软件著作权登记号:2003SR12564) 软件名称：“支持网络化制造的车间资源管理系统 (SRMS1.0)” (软件著作权登记号: 2005SR09789) 软件名称：“支持网络化制造的车间制造管理系统 (SMMS1.0)” (软件著作权登记号: 2006SR02093 ),有关MES的软件著作权登记,基于Agent的MES实验系统(AgentMES),MES系统开发及其应用,MES系统开发及其应用,离散型作业车间制造执行系统(AM
5、ES),MES系统开发及其应用,支持网络化制造的车间资源管理系统(SRMS),MES系统开发及其应用,汽车装配MES系统(JacMES),MES系统开发及其应用,导弹装配MES系统(A2MES),二、研发案例：江淮汽车装配MES系统,背景介绍 现状与需求分析 JacMES方案设计 JacMES系统开发及应用 总结,背 景 介 绍,安徽江淮汽车股份有限公司商务车公司，按订单混流装配生产多种型号的商务车 拥有完备的汽车装配生产四大工艺车间：冲压、焊装、涂装、总装,汽车装配生产工艺流程,焊 装,涂 装,总 装,现状与需求分析,该汽车厂在产品设计(CAD/CAPP/CAM/CAE)和企业信息管理(OA
6、/MIS/ERP/CRM)等方面具有良好的信息化基础 在制造环节存在的主要问题： 信息孤岛较为严重，不同部门通过EXCEL来传递信息 上层计划与下层车间生产执行脱节，导致实际生产的可控性和灵活性较差 缺乏有效的面向汽车混流装配的生产计划与调度的理论方法和实用工具 车间层的信息实时采集与处理能力不足 对生产中异常状况的监测与控制手段落后 所需要的物料不能按时按量配送，生产线经常出现缺料待产现象 问题总结：信息反馈、信息集成、生产调度,现状与需求分析,现状：目前信息的发布主要通过人工来通知各个岗位的员工，遇到紧急的变更时由生产人员口头通知或者email到各个岗位来进行变更，属于多通道信息发布模式。
7、 主要缺点：信息发布不及时、容易出错、工作量大、通知不到位、信息反馈不及时等。 解决方案：采用单道信息发布模式电子看板，以减少中间的流通环节和流通时间。,信息反馈与发布问题,现状与需求分析,现状：目前运行两个信息系统中控系统和ERP系统。中控系统主要采集现场的生产数据，ERP系统管理整个生产信息流。目前采用数据人工导入的方式来对这两个系统进行集成。此外，总装车间需求的装配清单没有得到ERP系统的支持。 缺点：不能即时反映现场数据，只能满足管理人员的查询需求，不能满足信息及时发布的要求。 解决方案：采用中间件的集成方式。优点：(1)可以实现数据的交互使用；(2)可以实现数据的即时更新。,信息系统
8、的集成问题,现状与需求分析,现状：目前四大车间主要是根据经验来安排生产，不够优化，增加了现场管理人员的工作量，影响生产效率。 解决方案：通过理论研究和应用工具开发，解决冲压车间的作业调度和焊装、涂装和总装车间的生产排序问题，并实现汽车制造多车间关联生产计划的综合优化。,生产计划与调度问题,现状与需求分析,订单管理(含生产计划与调度) 数据采集 生产过程的实时跟踪与监控 物流管理 统计报表与性能分析 系统集成,JacMES功能需求,JacMES方案设计,功能结构设计,JacMES方案设计,体系架构设计,JacMES方案设计,网络拓扑结构设计,JacMES系统开发及应用,JacMES系统开发及应用
9、,实施MES之前： 靠ERP的HMI完成，操作不方便 没有断线重发功能，数据容易丢失 各车间按照不同的标识管理在制品 生产数据不能实时反应到系统中,实施MES之后： 数据采集点管理 焊装车间白车身生产数据采集 涂装车间空车身数据采集 总装车间物料及整车VIN码采集,一、实现了汽车装配生产现场的实时数据采集,数据采集点管理,总装车间VIN码采集,焊装、涂装车间RFID数据采集,JacMES系统开发及应用,二、实现了生产现场的信息发布和车型配置清单以指导生产,实施MES之前： 生产指令基本靠手工发布 电子大屏看板完全依靠手工输入 关键件装配信息仅凭操作工人经验 车型配置清单靠手工维护,实施MES之
10、后： 生产指令在线发布 电子大屏看板实时自动更新 自动生成关键件装配信息 车型配置清单自动维护,生产指令在线发布,电子大屏看板及时自动更新,自动生成关键件装配信息,自动生成车型配置清单,JacMES系统开发及应用,实施MES之前： 各车间在制品分开管理，管理部门无法全局控制 生产状况靠电话沟通，不够实时和准确 生产过程不可视,实施MES之后： 生产订单管理 在制车辆状态实时查询 订单与完工状态实时统计 历史数据查询与制造性能分析,三、实现了对汽车装配全过程的过程监控和管理,生产订单管理,在制车辆状态实时查询,订单与完工状态实时统计,JacMES系统开发及应用,实施MES之前： 完全手工生成配送
11、清单，工作量大 信息滞后，导致配送不够及时 无集成，容易出错 无历史纪录，无法追溯,实施MES之后： 与ERP信息集成 配送模板管理 自动生成物料配送清单和物料清单日报表 自动生成和发布物料配送指令,四、实现了物料配送功能，辅助生产指令的执行,总装物料配送管理,配送模板管理,物料配送清单,JacMES系统开发及应用,五、实现了MES/计划管理层/过程监控层的集成,实施MES之前： 各种系统，操作复杂，种类繁多，无法进行有效数据交换 ERP,条码打印,焊装打码机,总装打码机,VIN码打印机,大洋软件,电子大屏控制系统,Word, Excel,.,实施MES之后：,系统集成方式,总 结：,集成性：支持与ERP系统、底层控制系统集成 易操作：C/S与B/S相结合的系统架构，大量采用模板机制提高操作效率 灵活性：支持人工录入、条码扫描、RFID等多种数据采集手段 可配置：系统功能模块可在线配置 数据安全性：支持在线缓存功能，不丢失任何有价值的数据 图文并茂：能以报表、图表等多种方式对生产数据进行统计和分析,JacMES是针对汽车装配四大工艺车间开发的一套MES系统，具有如下特点：,谢 谢 大 家 ！,汽车制造业MES应用案例,
