一、汽車行業(yè)的數(shù)字化解決方案

1、發(fā)動機(jī)裝配車間MES系統(tǒng)功能需求
發(fā)動機(jī)裝配線是一個比較復(fù)雜精密的順序裝配流水線工藝過程，一般包括：總裝線、分裝線、冷試區(qū)、熱試區(qū)、返修區(qū)等區(qū)域，其中分裝線主要有：活塞連桿裝配線、缸蓋分裝線。裝配線工位主要有自動工位、半自動工位、手動工位、測試工位及返修工位等組成。發(fā)動機(jī)在總裝線及分裝線的輸送多采用輥道輸送，發(fā)動機(jī)放在托盤上，到工位時由停止器擋住，操作工開始裝配工作，完成裝配后停止器放行至下一工位。
MES主要功能包括：
（1）計劃、訂單管理
主要包括從上層ERP系統(tǒng)接收生產(chǎn)計劃、訂單以及裝配BOM，進(jìn)行訂單的分解、下發(fā)，生產(chǎn)計劃及訂單狀態(tài)跟蹤、完工匯報，班次作息管理。
（2）自動識別與跟蹤
建立發(fā)動機(jī)裝配跟蹤隊列，跟蹤信息可以實時顯示在監(jiān)控界面上，同時支持查詢功能能夠跟蹤監(jiān)控具體發(fā)動機(jī)的裝配過程。
（3）質(zhì)量與物料ANDON系統(tǒng)
通過質(zhì)量ANDON系統(tǒng)，工位當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問題或者設(shè)備故障等情況時，操作工觸發(fā)ANDON呼叫，響起ANDON音樂，ANDON板顯示呼叫信息及呼叫工位，班組長、維護(hù)人員及時到現(xiàn)場解決問題，降低故障率，提高生產(chǎn)效率及質(zhì)量。通過物料ANDON，操作工在缺料的情況下及時通知倉庫補(bǔ)料，送料工通過ANDON提示信息進(jìn)行送料。
（4）設(shè)備接口及數(shù)據(jù)采集
MES系統(tǒng)需要對設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，對每種設(shè)備定義數(shù)據(jù)接口方式，通過車間級的數(shù)據(jù)采集站（PDU），采集設(shè)備的狀態(tài)信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)等。設(shè)備的接口主要包括如：PLC接口、RFID接口、掃描站接口、電槍及擰緊機(jī)接口、泄漏測試儀、測量機(jī)、打號機(jī)等設(shè)備接口。
（5）生產(chǎn)過程監(jiān)控
通過生產(chǎn)過程監(jiān)控（PMC）系統(tǒng)對車間設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控，在時間將底層設(shè)備的必要信息顯示在企業(yè)服務(wù)器和所有瀏覽工作站上，用戶可以非常準(zhǔn)確地知道該條生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀況，例如產(chǎn)量，以及各條機(jī)運鏈、操作工位、關(guān)鍵設(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)等，如設(shè)備狀態(tài)、故障信息、停機(jī)時間等，以便其快速解決問題，從而達(dá)到減少停線時間，提高生產(chǎn)效率的目的。
（6）裝配防錯
包括工藝參數(shù)防錯以及零部件裝配防錯。工藝參數(shù)防錯是指將系統(tǒng)實時采集到的裝配數(shù)據(jù)與系統(tǒng)針對每種機(jī)型預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)合格工藝參數(shù)進(jìn)行比對，如發(fā)現(xiàn)裝配數(shù)據(jù)不符合工藝要求則報警，如擰緊機(jī)擰緊力矩防錯等。對于有條碼的關(guān)鍵零部件在裝配時掃描條碼，系統(tǒng)獲得零部件信息后會與系統(tǒng)BOM比對，如發(fā)現(xiàn)零部件的型號或批次不符合裝配工藝要求則彈出報警提示信息。
（7）質(zhì)量管理與質(zhì)量追溯
系統(tǒng)將采集到的發(fā)動機(jī)質(zhì)量數(shù)據(jù)與發(fā)動機(jī)號進(jìn)行綁定，建立產(chǎn)品質(zhì)量檔案，便于當(dāng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題時進(jìn)行追溯，查詢到不合格發(fā)動機(jī)的裝配歷史記錄、不合格零部件信息（批次、供應(yīng)商、裝配時間……）、不合格裝配工位及職工信息。同時可以生成統(tǒng)計報表便于生產(chǎn)線質(zhì)量優(yōu)化改進(jìn)。
系統(tǒng)對關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行SPC質(zhì)量統(tǒng)計與分析，通過各種SPC圖表反映工藝參數(shù)的質(zhì)量過程控制，自動生成質(zhì)量問題報告。在裝配線關(guān)鍵工位和下線點設(shè)置質(zhì)檢站，合格發(fā)動機(jī)放行下線，不合格發(fā)動機(jī)可以查看具體質(zhì)量問題，以及控制流轉(zhuǎn)到返修區(qū)返修。
（8）關(guān)鍵零部件管理
關(guān)鍵零部件需要掃描具體零部件信息，并與發(fā)動機(jī)號綁定，系統(tǒng)判斷零部件與發(fā)動機(jī)機(jī)型匹配，不匹配則報警。系統(tǒng)中還可以設(shè)置某些批次的零部件禁用，系統(tǒng)自動判斷避免裝配了被拒絕的零部件批次。
關(guān)鍵零部件管理還能做到售后的質(zhì)量追溯，為產(chǎn)品召回管理提供方便。系統(tǒng)還可以生成關(guān)鍵零部件的使用報表，記錄關(guān)鍵零部件的使用數(shù)量。
（9）設(shè)備效率、停機(jī)管理
系統(tǒng)中自動記錄各種生產(chǎn)事件，建立停機(jī)原因樹，按不同的停機(jī)原因以及按班次計算停機(jī)時間，計算設(shè)備總體效率OEE、MTTR、MTBF、FTT、JPH和進(jìn)行KPI關(guān)鍵指標(biāo)分析。并提供根據(jù)各種圖表分析工具，找出生產(chǎn)瓶頸，提高生產(chǎn)線運行效率。
（10）返修管理
發(fā)動機(jī)裝配線返修管理一般分為線上返修和線下返修，在關(guān)鍵的質(zhì)量檢查工位，系統(tǒng)通過自動判斷以及質(zhì)檢人員手動選擇錄入的方式，發(fā)現(xiàn)并歸類裝配不合格的質(zhì)量問題，并自動根據(jù)返修工作流將發(fā)動機(jī)流轉(zhuǎn)到返修區(qū)或在生產(chǎn)線上進(jìn)入下一輪循環(huán)，通過自動的工作流軟件采用標(biāo)準(zhǔn)的返修管理流程來規(guī)范管理，返修人員能夠通過系統(tǒng)界面提示了解到所需進(jìn)行的返修步驟以及返修后自動流轉(zhuǎn)到工位上線。
通過系統(tǒng)的自動工作流軟件自動記錄返修工作內(nèi)容，并記錄返修數(shù)據(jù)，作為產(chǎn)品檔案信息與發(fā)動機(jī)綁定存儲在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫里。
（11）物料配送及倉庫管理
裝配線物料配送及倉庫管理主要為了及時地將發(fā)動機(jī)裝配所需的物料配送到相應(yīng)的工位，實時統(tǒng)計線邊物料消耗情況，及時補(bǔ)料，并將物料信息上傳給ERP系統(tǒng)。
（12）報表系統(tǒng)
MES系統(tǒng)提供豐富的圖標(biāo)工具，靈活的報表形式，通過web方式使得經(jīng)過授權(quán)的管理人員能夠及時地了解各種生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息、效率信息、統(tǒng)計信息。

2、GE發(fā)動機(jī)裝配車間MES系統(tǒng)解決方案
系統(tǒng)實現(xiàn)分為幾個層次，包括：底層自動化層、數(shù)據(jù)采集層、系統(tǒng)服務(wù)器層。
在現(xiàn)場自動化層面由PLC通過現(xiàn)場總線（Profibus DP）連接RFID讀寫站讀寫RFID TAG，并與設(shè)備PLC及機(jī)運PLC通信，PLC通過傳感器及RFID判斷發(fā)動機(jī)托盤到位，通過控制工位指示燈按鈕盒提示操作狀態(tài)，并可通過手動按鈕強(qiáng)制放行，通過控制停止器電磁閥放行托盤。
掃描站觸摸屏連接條碼掃描槍，并通過現(xiàn)場總線與PLC通信，將讀取到的條碼信息通過PLC發(fā)送給ETS系統(tǒng)。
MES系統(tǒng)建立跟蹤隊列，同時在PLC里保存基本隊列信息，在MES系統(tǒng)故障的情況下不影響生產(chǎn)繼續(xù)運行。
裝配線數(shù)據(jù)由同一個數(shù)據(jù)采集站（PDU）來采集設(shè)備數(shù)據(jù)，采集站采用GE Proficy Cimplicity HMI軟件，為了使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)更加可靠，也可以采用冗余的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器架構(gòu)。在跟上層服務(wù)器通信中斷的情況下，PDU可以暫存系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通訊恢復(fù)后自動上傳至服務(wù)器，系統(tǒng)數(shù)據(jù)可靠性、完整性。
在系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器層面采用GE Proficy MES軟件架構(gòu)，分為監(jiān)控服務(wù)器、報表信息系統(tǒng)服務(wù)器、生產(chǎn)管理及工作流服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
? 系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器發(fā)布監(jiān)控畫面，客戶端可以為C/S架構(gòu)或B/S架構(gòu)，通過GE新版本的CIMPLICITY GlobalView軟件可以提供基于瀏覽器訪問的全功能HMI監(jiān)控界面，通過平臺化的GlobalView軟件，無需做網(wǎng)頁編程，無需程序開發(fā)工作。

報表及信息系統(tǒng)服務(wù)器（如圖3所示）采用GE Real-timeInformation Portal軟件作為生產(chǎn)管理信息的實時門戶，提供基于web的訪問方式，提供豐富的圖表庫，通過組態(tài)的方式將所需的功能拖拽到界面上，能發(fā)布各種類型的圖形、報表，內(nèi)置計算公式。
?
生產(chǎn)管理及工作流服務(wù)器（如圖4所示）采用GE Plant Application Server基于S95的工廠MES管理軟件，提供工廠建模、產(chǎn)品建模、譜系追蹤、生產(chǎn)追蹤、質(zhì)量管理、效率管理等一些列模塊化功能。采用GE Workflow標(biāo)準(zhǔn)工作流軟件，采用電子SOP，強(qiáng)制各個角色的人員按照標(biāo)準(zhǔn)的工作流程進(jìn)行管理操作便于系統(tǒng)自動記錄，人員自動響應(yīng)。
?采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫存儲業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)備份以及查詢的工作。

3、發(fā)動機(jī)ETS系統(tǒng)應(yīng)用
? 裝配線系統(tǒng)由柯馬（COMAU）總包生產(chǎn)線設(shè)備，如圖5所示，由GE負(fù)責(zé)設(shè)計實施ETS系統(tǒng)，主要功能包括：生產(chǎn)監(jiān)控、發(fā)動機(jī)跟蹤、裝配防錯、質(zhì)量管理、SPC、質(zhì)量追溯、關(guān)鍵零部件管理、設(shè)備效率、停機(jī)管理以及返修管理，客戶端通過Web方式能訪問到全部監(jiān)控界面及信息界面，通過GE的報表工具提供了豐富的報表功能。
系統(tǒng)目前已經(jīng)通過測試運行，取得了良好的運行效果和客戶滿意度。



二、電梯行業(yè)的數(shù)字化解決方案

電梯行業(yè)屬于離散型小批量多品種的生產(chǎn)模式，并且品種多，裝配復(fù)雜，客戶特定要求多等特點。所以電梯行業(yè)需要MES系統(tǒng)來管理企業(yè)，提高企業(yè)生產(chǎn)率，給企業(yè)帶來效益。

　　電梯行業(yè)對MES系統(tǒng)的需求:

　?。?）實時報工、任務(wù)進(jìn)度反饋ERP

　　在ERP中生成工單數(shù)量，目前采取的紙質(zhì)管理模式，工作量大、信息延時、不準(zhǔn)確等問題。因此，需要在MES系統(tǒng)中進(jìn)行實時的電子報工，并將任務(wù)進(jìn)度同步反饋到系統(tǒng)中。

　?。?）中間品管理，支撐ERP物料成本核算

　　由于在制品入庫不及時，ERP系統(tǒng)中庫存并未處理，后續(xù)領(lǐng)用無法實現(xiàn)。因此需要通過MES/ERP集成，獲得準(zhǔn)確的實時的制品庫存數(shù)，從而實現(xiàn)物料成本的核算。

　?。?）制造現(xiàn)場技術(shù)文件可視化查閱

　　隨著CAD在電梯設(shè)計環(huán)節(jié)的不斷深化應(yīng)用。電梯的發(fā)展需要通過設(shè)計、工藝、制造、管理各方面的信息化應(yīng)用系統(tǒng)的高度有效集成，全面實現(xiàn)電子技術(shù)文件的下廠應(yīng)用，工人能在制造現(xiàn)場查看電子技術(shù)文件，實現(xiàn)工藝、制造環(huán)節(jié)的可視化、無紙化。

　　（4）設(shè)置看板，提高生產(chǎn)過程可視性

　　在制造車間設(shè)置電子看板，提高生產(chǎn)過程的可視性，督促工人及時準(zhǔn)備執(zhí)行任務(wù)、發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問題。

　　5)統(tǒng)計分析，量化管理

　　對管理的內(nèi)容---任務(wù)、在制品進(jìn)行統(tǒng)計分析，實現(xiàn)它們的量化管理。

電梯行業(yè)MES系統(tǒng)的功能以及效益有哪些

　　MES系統(tǒng)在電梯行業(yè)中的應(yīng)用功能模塊:

　　1.車間資源管理
　　該模塊通過對象化的建模方式對車間、班組、工作中心、人員、設(shè)備等多個方面的實體對象進(jìn)行建模，并對相互關(guān)聯(lián)的對象建立其關(guān)聯(lián)關(guān)系。企業(yè)通過MES系統(tǒng)的車間資源管理功能模塊對生產(chǎn)車間的實體資源進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和管理，這不僅方便了企業(yè)對其生產(chǎn)資源信息的維護(hù)，而且也為MES系統(tǒng)的生產(chǎn)排程和后續(xù)系統(tǒng)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

　　2.工程信息管理
　　工程信息管理模塊包括了物料信息，工藝信息，工程項目信息。該模塊的信息都是通過與其他系統(tǒng)的集成導(dǎo)入的，該模塊里的工藝路線、物料信息來自于U9,和項目信息來自于PDM,在該模塊進(jìn)行統(tǒng)一的管理，方便管理員進(jìn)行維護(hù)和管理。

　　3.車間生產(chǎn)管理
　　車間計劃訂單的主題流程包括：U9計劃導(dǎo)入，計劃員對訂單的合并派工，訂單自動確認(rèn)到車間設(shè)備和人員，操作工人生產(chǎn)加工、質(zhì)檢人員檢驗、工單完工匯報給U9。在GRMES系統(tǒng)中實現(xiàn)企業(yè)的這一整套業(yè)務(wù)過程，并對生產(chǎn)現(xiàn)場的任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度和加工質(zhì)量信息進(jìn)行采集，實現(xiàn)了對企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)的執(zhí)行跟蹤管理過程。

　　車間生產(chǎn)管理模塊的主要功能有：車間計劃管理、任務(wù)調(diào)度管理、車間觸摸屏、手持終端。

　　4.統(tǒng)計分析
　　通過采集現(xiàn)場的生產(chǎn)信息，包括加工，質(zhì)檢，匯報的時間、參與職工信息，設(shè)備信息等各方面信息的匯總，MES提供了大量的統(tǒng)計分析報表，從而對企業(yè)的生產(chǎn)情況進(jìn)行分析統(tǒng)計，挖掘出企業(yè)生產(chǎn)背后隱藏的問題，從而針對性的改進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)管理薄弱環(huán)節(jié)，從而有效地提高企業(yè)資源利用效率和企業(yè)效益。

　　5.生產(chǎn)異常管理
　　車間生產(chǎn)過程經(jīng)常會出現(xiàn)各種意外事件，包括設(shè)備故障、加工質(zhì)量、設(shè)計、客戶需求變更等各方面問題，為了能夠及時的反饋生產(chǎn)現(xiàn)場的各種問題給管理人員，工人根據(jù)現(xiàn)場情況可以在車間觸摸屏上進(jìn)行相應(yīng)的報警，車間管理人員通過相關(guān)的報警看板能夠及時地了解現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，從而能夠及時的處理相關(guān)車間現(xiàn)場問題，減少資源的浪費。

　　6.看板管理
　　通過生產(chǎn)進(jìn)度，裝箱進(jìn)度，待檢和異?？窗?，可以使車間各個崗位的工人和班組長了解車間現(xiàn)場的每個工位的生產(chǎn)情況。

　　7.質(zhì)量檢驗管理
　　通過對特殊物料的質(zhì)檢設(shè)定，更進(jìn)一步規(guī)范了質(zhì)檢流程，避免不合格產(chǎn)品入庫，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。同時記錄質(zhì)檢信息，以便于追溯。

　　電梯制造業(yè)的MES應(yīng)用效果:

　　1.制造流程

　　實施前：人員派工，施工單傳遞人工現(xiàn)場整理報表電話、OA溝通指導(dǎo)倉庫送料

　　實施后：電腦派工，實現(xiàn)無紙化作業(yè)電腦實時監(jiān)控，靈活調(diào)度倉庫看板送料，準(zhǔn)確率高自動生成報表，信息及時

　　2.在制品

　　實施前：車間按照上工序完成的工號通知倉庫送料 推薦閱讀：精益制造管理系統(tǒng)解決方案

　　實施后：工序間節(jié)拍更加協(xié)調(diào)，倉庫送料更加及時、準(zhǔn)確

　　3.數(shù)據(jù)傳遞

　　實施前：手工填寫，之后錄入，出現(xiàn)錯漏，虛假情況

　　實施后：無紙化終端操作，取消文書工作，上下工序責(zé)任關(guān)聯(lián)，減少送料時間，提率

　　4.急梯跟進(jìn)時間

　　實施前：60min實施后：5min

　　5.配套產(chǎn)出率

　　實施前：70%實施后：96%

汽車行業(yè)和電梯行業(yè)的數(shù)字化解決方案各有不同，MES系統(tǒng)靈活運用，企業(yè)聯(lián)系MES廠商需多多溝通，在了解MES系統(tǒng)上找出適合企業(yè)發(fā)展的MES系統(tǒng)。

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