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耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家IE实验《离散制造业生产过程信息化服务平台》报告人：邱磊学号：20140713067t2014年12月耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究背景与现状应用案例研究内容与方法应用效果分析小结报告提纲耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究背景与研究现状主要内容耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家•我国制造业规模世界第一，但大而不强从2010年起，我国制造业产出占世界比重的19.8%，超过美国，成为全球制造业第一大国。•我国制造企业大多数为离散型制造企业，企业在生产过程中面临的问题有：生产计划生产计划的制订非常复杂，计划的多变性是最常见的控制难点能力需求是根据每个产品混合建立，并且很难预测生产过程控制生产任务多，生产过程控制非常困难生产数据多，且数据的收集、维护和检索工作量大；工作流根据特定产品的不同经过不同的加工车间。因每个生产任务对同一车间能力的需求不同，因此工作流经常出现不平衡；因产品的种类变化较多，非标准产品多，设备和工人必须有足够灵活的适应能力；一个产品的加工周期较长，每项工作在工作中心前的排队时间很长，引起加工时间的延迟和在制品库存的增加成本管理原材料、半成品、产成品、废品频繁出入库、成本计算复杂，需要针对成本对象并随着生产过程进行成本的归集和分配重庆大学工业工程系研究背景耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家因此离散制造企业普遍存在生产制造过程管理方式较落后、生产效率不高等问题，对生产制造过程信息化有着迫切的需求。需要一个服务机制灵活、服务层次多样生产制造过程信息化MES系统提高离散制造企业生产能力和生产效率。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家国外研究现状MES的推广和应用已成为制造业信息化工程的重要工作之一，研究MES的应用与发展将会为制造业定制MES实施的整体解决方案提供必要的参考。目前，MES产品在西方发达国家已经形成了一系列比较成熟的软件系统。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家重庆大学工业工程系国外研究现状——Camstar公司的InsiteMES产品Camstar公司的InsiteMES产品覆盖航空航天、半导体、电力装配、金属加工、医疗器械等离散制造业。它可以对分布式全球工厂所从事的制造活动进行监控，支持其同步协作。Insite提供的监控功能，可以支持使用者进行必要的技术更改，优化生产资源的利用，并加快新产品的研发速度耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家国外研究现状——Siemens公司的SIMATICIT产品Siemens公司的SIMATICIT产品的组织结构由框架（Framework）、功能组件（Components）、工业套件（Suites）三部分组成。其中框架部分主要提供应用开发工具、建模工具和各种接口适配器；功能组件部分提供对应的MES功能模块；工业套件则是专门为特定的工业领域，如离散制造企业、冶金企业、食品饮料和制药企业提供的专门套件。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家国外研究现状——EMS公司的TCM-MES数字化产品制造平台总体流程图EMS公司的TCM-MES是典型的面向离散制造行业的MES系统。它可以实时采集和处理车间作业执行情况等相关数据，并及时反馈或自动报警，从而提高计划层制定和调整生产任务的准确性。其车间工作台集作业计划、CAD图形、CAPP工作指令、NC加工程序和质量管理为一体，可面向不同用户的需要进行集成。TCM-EMS不仅可根据用户情况参数化设置内部模块，实现功能集成，而且可与外部软件集成。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家国内研究现状国内在面向离散制造业MES的研究和应用方面起步较晚，但经过“十一五”863计划的支持，我国有关高校和软件公司针对若干典型行业进行了MES自主研发和应用实施工作，并形成了相关产品。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家国内研究现状——讯泰科技有限公司研发的OrBit-MESOrBit-MES的基于批次的工作模式示意图OrBit-MES产品提供的可视化工艺路线管理介面，来完成对复杂工艺的建模。OrBit-MES产品提供的无纸化操作指导SOP，来让现场人员针对产品以及订单进行无纸化的现场检验作业。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家国内研究现状——比邻软件公司的R2E-MESR2E-MES针对制造企业亟需提高制造、物流和质量管理等执行效率的需求，结合AIDC（Auto-IDDataCapture）技术，为制造企业提供实时的、可视化的执行过程和资源状况监控，能实现对车间生产现场的实时监控和管理，同时提供了与企业ERP/MRPII的集成接口。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家国内研究现状——大连理工大学的天为MES天为MES系统结构天为MES功能结构大连理工大学的天为MES是一种构件化的制造管理专业平台。它能帮助用户快速搭建一个柔性、精细的制造现场作业指挥和控制环境，协助企业更好地控制生产成本，提高生产效率和优化生产计划。天为MES主要面向制造企业的车间管理。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究内容与方法主要内容耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究内容对前期成果进行改进、完善和提升，形成一套具有自主知识产权的软硬件一体化的多功能生产过程信息化系统（eMES）；建立一种以信息化促进离散制造企业生产制造过程改造和提升的具有多层次服务特点的新型服务平台；基于以上建立的新型服务平台，在一些典型的离散制造企业进行应用验证。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究方法——研究总体思路集成前期的研究成果借鉴国内外的研究成果改进、完善和提升，形成一套具有自主知识产权的软硬件一体化的多功能生产过程信息化系统（eMES）在以上基础上，建立一种以信息化促进企业生产过程改造和提升的新型服务平台eMES实施模式和实施方法库eMES成功案例库和体验中心eMES技术支持和服务队伍在中国一些典型的离散制造企业实施应用，并为企业提供各种信息化服务耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究理论——MES概念•定义一（AMR定义）MES位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统，为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等方面）的当前状态信息。•定义二（MESA定义）MES是一些能够完成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合，这些生产活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程。它通过维护和利用实时准确的制造信息来指导、传授、响应并报告车间发生的各项活动，同时向企业决策支持过程提供有关生产活动的任务评价信息。•定义二（NIST定义）MES为使从接受订货到制成最终产品全过程的管理活动得以优化，采集硬件、软件的各种数据和状态信息。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究理论——MES定位Level1：自动化监控过程级Level2：MES生产级Level3：ERP企业级三层企业集成模型从模型可以看出，制造执行系统MES位于计划管理层与底层控制之间，在整个企业信息集成模型中起承上启下的作用。MESERPAutomationT&LCMC/PDMSCMCRM名词解释1、CRM：客户关系管理2、SCM：供应链管理3、ERP：企业资源规划4、T&L：运输与后勤5、MES：制造执行系统6、CMC：协同制造商务7、PDM：产品数据管理8、Automation：自动化MESA的MES定位耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究理论——MES功能模型耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家研究理论——离散制造MES的业务活动模型上层：企业级经营计划和供应链层下层：工作单元与生产线作业监控层制造作业管理与控制层作业计划与控制统计与绩效管理质量与安全作业管理文档管理车间制造资源管理作业执行管理生产信息计划执行信息文档信息质量信息实时生产信息资源信息耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家应用案例主要内容耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家重庆小康汽车工业集团股份有限公司成立于2004年，隶属于重庆小康工业集团股份有限公司，是一家从事制造、销售汽车零部件及摩托车零部件等为主的法人独资企业，占地面积约411亩，厂房面积约19.82万平方米。重庆小康工业集团公司车桥工厂MES系统耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家MES系统集成接口层数据采集与信息交互层DMSCRMERPCAD/CAESCMERP//OA企业其它信息系统普通设备装备状态采集进度信息采集质量信息采集物料搬运记录条码枪条码枪…车间生产计划管理车间生产任务管理车间物料管理生产过程质量监控生产设备运行管理车间电子看板管理车间安灯系统管理车间作业计划管理报表管理中心系统基础管理………MES核心功能层…DNC……DNC数控设备…控制中心生产车间层生产任务接收异常事件处理数据采集与信息交互层：通过多功能交互式信息终端提供的与机床设备的接口库实现与各类加工设备的互联，并实现数控程序的上传下载功能；通过记忆式功率信息识别技术实时采集设备状态和加工进度信息，为设备管理模块提供设备状态信息；提供嵌入式人机交互界面，实现车间制造过程管理系统与工人之间的信息交互。系统功能层：实现生产管理过程的无纸化和规范化管理。系统的功能包括生产计划管理、车间作业管理、数控程序上传/下载管理、生产质量管理、车间物料管理、综合查询与分析等。系统集成接口层：集成MES的运行需要多维度的信息，包括各种图纸资料信息、工艺路线信息、产品BOM信息、设备运行状态信息等等。系统整体架构耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家管理端下达生产任务终端接收生产任务生产任务下线采集生产任务完工送检生产任务管理界面耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家生产质量管理界面在管理端进行基础数据维护，检验数据录入，售后质量管理等将终端采集的数据信息传送至管理端耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家生产物流管理界面生产物料管理主要是对生产任务的线边库、缓冲区以及成品库的出入库记录管理。通过终端进行线边原材料库、缓冲区以及成品库的出入库记录数据采集耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家综合查询与统计分析界面耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家重庆小康MES应用场景耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家应用效果分析主要内容耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家应用效果分析小康工业汽车后桥工厂通过实施MES系统，有效地提升了车间生产效率和生产产能，缩短了生产周期，降低了成本，提高了客户满意度，并取得了良好的经济效益及社会效益。具体成效如下：（1）通过对产品主生产计划制定、分解、下达全过程管理，以及对车间生产任务制定、下达、运行监控、完工、统计等全生命周期管理，实现了生产过程信息传递的电子化和及时化，信息传递速度加快了21%，沟通效率提高了35%，车间生产效率提高25%。（2）通过生产过程物料JIT配送、动态监控、缺料预警，车间物料配送效率提高了36%，原材料浪费降低了30%。（3）通过生产过程质量问题快速反馈、分析、处理以及质量追溯，提高了产品质量，产品合格率提升了24%。（4）通过仓库管理，在制品库存减少了24%。（5）通过生产现场异常管理，异常事件处理时间缩短了42%，异常事件发生率降低了38%。（6）通过对车间设备使用全过程管理，实现了车间设备透明化管理，为决策是否更换设备提供了重要的参考价值。（7）通过目视车间电子看板和液晶显示屏等装置实现了生产过程的可视化，使相关人员能够及时、快速了解到车间生产进度及生产线状态。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家小结主要内容耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家小结通过该信息化平台eMES系统的建立，为广大离散型制造企业提供了从整体解决方案制定、软硬件产品提供、人才培训、工程实施，到系统长期运行维护等单项或成套服务，提高企业的车间运行效率和车间制造能力，以及在提高整个企业的快速响应能力和市场竞争能力方面起到了重要的支撑作用。企业在生产过程中逐步实现了无纸化和透明化，增强了企业的综合竞争能力。耐劳苦,尚俭朴,勤学业,爱国家谢谢！