随着“中国传统制造2025”、工业企业互联网等推进,生产管理车间也正在向自动化、智能化、信息化研究方向不断发展。某新能源汽车公司可以通过有效实施ERP系统、MES系统 ,配料密炼系统,建设一个具有高度自动化、数字化等特色的智能型生产车间。
1、MES系统
MES(Manufacturing Execution System,制造执行系统)是制造企业的生产过程执行系统,是一套面向制造企业车间执行层的生产信息管理系统,用于跟踪生产进度和库存利用情况。 工作进度等信息流。 MES系统可以为企业提供制造数据管理、计划调度管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工装管理、生产过程控制,为企业构建一个坚实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台,降低管理成本。
2、企业信息化现状
新能源公司希望专注于研发和生产新能源汽车与密封的大规模制造企业。Oracle ERP 目前用于销售、采购、库存、财务、生产等管理模块。OracleMRP 自动分解销售订单需求,并将生产需求传递给制造部门。根据生产任务的数量和交付日期,计划人员与车间预定生产任务确认并沟通完成日期,确认后将生产任务划分为若干个生产计划,并将生产计划记录在 ERP 系统中,将手工硫化工艺调度发送到车间。生产现场管理涉及以下五个方面:
1. 生产拣货:PC扫描枪扫描拣货单条形码,在ERP中输入发料数量;
2. 生产过程中投料:PC端扫描枪扫描工单条码,在ERP录入进行投料使用数据或通过PDA扫描工单条码、物料管理条码,完成不同投料,并将投料事务信息处理技术同步至ERP;
3. 流程移动:通过PDA扫描完成流程移动,支持流程完成、流程报废、流程返工,并将流程移动、交易处理与ERP同步;
4. 完工检查: PC 端条码枪扫描单条码,输入 ERP 完工检查结果;
5. 产成品入库上架:通过PDA扫描,产成品上架到指定仓库位置,完成的交易同步到ERP。
在工作发展过程中,逐渐可以发现企业现有ERP系统设计对于社会生产活动现场安全管理,产品服务质量追溯,产能控制技术等方面做不到“精细化管理”,主要表现在以下几个重要方面:计划人员手工编制生产经营计划,效率较低;工序传递只能通过条码系统结构进行分析数据读写,可传递的信息量有限; 生产生活过程中模具、工装设备、机台设备做不到有序统筹管理。
3. MES系统实现及应用
为了优化现有生产的现场工艺管理,新能源公司有效、全面地协调设备、人力和计划,提高公司产品质量、生产效率和质量可追溯性等信息管理水平,建设数字化智能生产车间。经过讨论,计划引入 MES 系统,将 ERP 与自动配料系统集成,构建智能化车间管理系统。
3.1系统实现目标
根据项目要求,制定以下经营目标:
计划排产:通过MES制定一个准确、可执行的生产发展计划,安排企业生产工作机台、生产管理人员及各种原辅材料的领用和产出不同时间。
生产管理:实现机器生产,实时掌握订单生产进度,管理生产过程,包括工单分配统计管理、工单生产执行情况统计管理、物料使用情况统计管理。
配料纠错管理: 通过条码管理,搅拌设备安装配料药箱,根据获得的工作订单信息,配料系统自动检查物料清单,配料准确率达100% 。
质量追溯:生产发展过程中对半成品胶料以条码进行数据记录,出现一些不良时可通过系统能够快速追溯。
设备进行自动取数:设备可以通过PLC控制管理模块,将读数到的数值分析自动写入MES系统。
数据集成:实现MES与公司建立的ERP系统的结合,通过批处理系统+ERP+MES扩展和深化信息系统的制造过程管理,满足智能制造工厂要素的条件。
3.2流程功能点设计
以橡胶胶料生产序列为例,论证了 MES 系统功能点的设计
1. 制造部在制定胶料需求计划时,在ERP中创建胶料生产计划,如下图所示。
ERP以一车为一个企业生产发展计划,如果我们需要进行生产多车混炼胶,则需要学生创建多个国家生产管理计划。ERP的混炼胶生产经营计划创建后,通过网络接口将【生产工作计划号】、【产品编码】、【产品名称】、【需求重量】、【开始学习时间】、【结束时间】等信息技术传给MES,MES根据数据接收的信息系统自动创建对应的多个混炼胶生产成本计划。生产生活计划创建后,其状态为【计划】。
2. 制造部门明确产品流程并发布生产计划。 制造部应在化合物生产前一天在每个生产计划中规定[产品工艺代码],MES应提供批量规定产品工艺的功能。 制造部确认各生产计划中的生产计划编号、产品代码、产品名称、需求数量、单位、开始时间、结束时间等信息后,发布生产计划,生产计划状态变为“发布”。 同时,MES将为每个生产计划生成“生产批号”。 生产计划发布后,MES自动为每个生产计划生成相应的运行计划,运行计划状态为计划。
3. 批量设定作业计划过程的开始时间和结束时间。作业计划生成后,制造部门需要设置作业计划每个流程的启动时间。在第一部分的工序[开工时间]中输入具体的开工时间,其他工序根据各自工序的工时计算额定工时的顺序。例如,制造部门规定了制造橡胶的启动时间,系统会根据固定的工作时间自动设定后续预过滤检查、过滤检查和后过滤检查过程的[启动时间]和[结束时间]。如果需要,可以手动调整。MES 提供了以批处理方式设置从开始到结束的时间的能力。
4. 分批确认并下发作业计划到各班组。生产当天,制造部下达作业计划,MES自动生成派工单,自动下发到各工序对应的班组。此时,运行计划更改为发布。派工单不分派给具体的人,生产计划的每个流程只生成一张派工单。当胶料生产完成且工人在报到上班后确认完成时,生产计划状态将更改为“完成”并反馈到ERP系统。
5. 作业管理计划派工后,MES生成以及各个不同工序的作业派工单并下发至学生对应企业生产技术班组,这时我们每个派工单的状态发展都为【生成】。制造部打印进行混炼胶随序卡并发给炼胶工人,炼胶工人运动会在炼胶完成后将随序卡放置在各车混炼胶上。随序卡上包含【生产工作批次号】和【产品项目编号】等信息。
6. 橡胶搅拌组现场工作人员收到MES发来的橡胶搅拌作业任务书后,选择需要批量执行的橡胶搅拌作业任务书,点击【启动】。 然后工人在调合系统中创建两个调合任务,即“[生产批号]-A”和“[生产批号]-B”,分别代表第一个调合任务和第二个调合任务。
7. 操作者根据混合系统的提示进行混合。混炼完成后,操作人员称量混炼橡胶,然后将其记录在 MES 中进行报告操作。MES 通过接口访问搅拌系统的数据库,获取搅拌系统数据库中的料名、重量、批号、开始时间、结束时间、温度曲线、压力曲线、速度曲线等批号信息,更新 MES 报纸记录,完成报纸编辑。
8. 操作员将顺序卡放入相应的胶料中,在MES中执行完全内炼的调度操作,该操作的调度状态变为【完成】。MES作业计划的【物料名称】、【物料重量】、【物料批次号】等信息会传到ERP,ERP会生成物料消耗记录。
9. 质管部在进行信息过滤前检验一个工序前需要在MES的过滤前检验派工单上执行【开工】操作,然后对混炼胶进行分析检验,检验后在MES中对报工单录入数据检验研究结果,完成相关检验通过并报工,报工后该检验方法工序派工单转为【完成】状态。
10. 过滤操作由胶精制组进行。
混炼组在 MES 过滤器调度表上进行启动操作,然后对混炼橡胶进行过滤。每列火车经过过滤后,进行称重报告。报告完成后,操作员可以执行完整的操作,使过滤进程分派到完成状态。
11. 质量控制部门进行过滤后检验工作。
质管部在进行分析过滤前检验一个工序前需要在MES的过滤前检验派工单上执行【开工】操作,然后对混炼胶进行相关检验,检验后在MES中对报工单录入数据检验研究结果,完成时间检验通过并报工,报工后该检验方法工序派工单转为【完成】状态。当末序派工单完成后,MES会对企业整个社会生产发展计划的生产管理信息和质量控制信息技术进行不断更新,该混炼胶生产经营计划也转为【完成】状态。MES将【生产产品批次号】、【用途】等信息传送到ERP中,ERP生成不同混炼胶入库工作记录。
12. MES发布生产计划后,ERP中生产任务时间节点的变更不会影响MES中生产指令的时间节点。 生产计划确认后,不能修改计划时间节点,否则不能统计计划是否按时完成或延误等执行状态。
新能源公司通过实施建立了结合 MES 系统和 ERP 系统的生产数字化生产管理应用平台,实现了对企业整个生产过程进行监控和管理,从生产计划的发布、生产过程的控制、企业生产过程的主要参数的监控入手,使管理者能够了解实时、准确的生产信息线。定量管理的过程、成本和质量的动态跟踪,在一定程度上提升了现场管理能力。
提高MES系统效率,实现精益管理,为企业建设数字化工厂。效率MES系统可以与ERP无缝集成,为企业搭建智能工厂,承上启下,打造高效、精益、可视化的车间,实现车间一体化管理,提高现场生产效率。