制造车间MES系统设计概要.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,制造车间,MES,系统设计,广东中渊科技,重要内容,重要内容,MES系统概述,MES系统需求分析,MES系统体系构造,MES系统网络构造,结论和意义,2025/5/12 周一,2,重要内容,MES(Manufacturing Execution System,）,制造执行系统,CIMS,（,Computer Integrated Manufacturing Systems,）计算机集成制造,ERP,（,Enterprise Resource Planning),企业资源计划系统,FCS,（,Fieldbus control system,）现场控制系统,CIMS,覆盖企业的多种经营活动，包括生产经营管理、工程设计和生产制造各个环节，即从产品报价、接受订单开始，经计划安排、设计、制造直到产品出厂及售后服务等的全过程,FMS(F,lexible,Manufacturing System),柔性制造系统,2025/5/12 周一,3,MES,系统概述,FCS,（,MES,）,ERP/CRM/SCM,CIMS,2025/5/12 周一,4,MES,系统概述,系统体系机构,2025/5/12 周一,5,MES,系统概述,MES系统可以完毕对制造车间生产过程有关信息的集成管理，实现了系统信息资源的共享，对生产线故障进行自动诊断，对产品质量进行控制。,制造执行系统(MES)(Manufacturing Execution System）是企业CIMS信息集成的纽带，是实行企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段.制造执行系统MES是近来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理信息系统。,目前国外著名企业应用MES系统已经成为普遍现象，国内许多企业也逐渐开始采用这项技术来增强企业的竞争力。,2025/5/12 周一,6,MES,系统概述,MES处在计划层和现场自动化系统之间的执行层，重要负责车间生产管理和调度执行。,2025/5/12 周一,7,MES,系统概述,MES对制造车间生产过程有关信息的集成管理，实现了系统信息资源的共享；,MES可以实时监控车间状态、及时反馈车间生产状况给企业管理层；,接受产品生产计划；,可以对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。,MES,特点,2025/5/12 周一,8,MES,系统概述,柔性制造,故障诊断,信息管理,MES,功能,物流管理,混线生产,故障点查找,材料需求,管理层,MES系统上集成生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同步为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来协助企业实行完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化信息体系。,2025/5/12 周一,9,MES,系统概述,冲压车间,焊装车间,总装车间,制止执行系统,（,MES,）,ERP,系统,CRM,系统,MIS,系统,优化指标,车间控制层现场网络,涂装车间,动力总成间,以时间，产量，能源，价格，销量，设备状况等指标进行统一优化。,整个车间的数字化连接和建模。,2025/5/12 周一,10,MES,系统概述,MES系统以实时数据库和网络为支持平台，对生产过程进行全面管理和控制，它提供了企业所需的基础构架和决策支持工具，打破了生产单元间的信息壁垒，它的目的是优化生产资源，实时监控生产运行，实现成本最低化、利益最大化的目的。,使用MES处理方案后企业可以提高产品质量、缩短制造时间、减低制导致本等。MES系统可以和ERP、CRM、SCM、电子商务进行数据互换。,2025/5/12 周一,11,MES,系统需求分析,F,S,Client,客户,批量,Company,产品,/,厂商,2025/5/12 周一,12,MES,系统需求分析,目前制造企业基本上都实现了企业资源管理系统（ERP）和车间内的现场控制系统（FCS），车间生产已经高度自动化，不过怎样按照客户的订单规定来最优化安排生产，怎样分析控制质量，怎样面对顾客的特殊规定，怎样将车间的有效生产数据及时传递到ERP系统，怎样更有效地控制人力资源和物料损耗，怎样更有效地安排仓库管理和运送等等问题又出目前企业管理者面前。,2025/5/12 周一,13,MES,系统需求分析,在企业中，,ERP,系统和,FCS,系统都具有各自的局限性，使得在企业范围的信息化过程中暴露出上层计划系统与底层控制系统之间的生产执行领域的空白,.,2025/5/12 周一,14,MES,系统需求分析,制造车间往往有多条生产线、设备复杂，产品生产要通过多种工序、完全靠人工的方式进行管理和控制几乎是不也许的；,MES对产品订单、质量、设备、资源等进行全面的动态管理；,作为将ERP等业务系统与生产设备的控制系统相连接的神经系统，在信息集成中起着承上启下的重要作用，它为管理与过程控制系统之间提供了一种通道，使两者之间有机地构成一种整体。,2025/5/12 周一,15,MES,系统需求分析,MES作为企业信息化建设的重要构成部分，起到承上启下、前后贯穿的作用，它通过搜集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件进行及时的反应和处理，来进行生产过程的优化管理，既接受生产实绩数据并反馈生产成果给上一层管理系统（ERP），又把上一层管理系统的生产指令下到达现场控制层（FCS）。上下连通现场控制设备与企业管理平台，实现数据的无缝连接与共享；前后贯穿所有生产线，实现全过程的一体化产品质量跟踪、一体化计划与物流调度、一体化生产控制与管理，从而形成以MES为关键的企业信息系统。,2025/5/12 周一,16,MES,系统需求分析,由于生产装置和生产线控制系统规模大小不一（单一控制系统从几十个I/O到几千个I/O）、控制网络构造复杂、与管理网络的接口状况不一样（软件的接口和硬件的接口），我们运用先进的实时历史数据库以及有关软、硬件接口技术，迅速、高效地从生产线控制系统中直接获得第一手现场实时数据，并且运用先进的实时数据库技术完毕海量数据的高效压缩和安全存储，为建立其他实时生产管理系统（如生产成本动态跟踪系统、生产实时调度系统、设备故障诊断、经济运行、产能优化、质量管理、生产过程可视化等）提供多种在线（如产量、温度等）或离线（质量分析、试验数据等）的过程数据。从而消除信息孤岛，实现资源共享、集中指挥。,Plant,Manage,Interface,2025/5/12 周一,17,MES系统体系构造,制造车间的信息化架构可分为三个层次：企业管理层、制造执行层，现场控制层。MES的重点是产品生产的执行过程；对产品的制造过程进行跟踪，并在ERP和FCS之间进行双向传递信息；管理的范围一般是整个工厂或整条生产线。,2025/5/12 周一,18,MES系统体系构造,2025/5/12 周一,19,MES是处在管理层和控制层之间的执行层，重要服务于企业的生产管理和调度指挥。使用统一的数据库和通过网络联接可以同步为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供服务。系统通过强调制造过程的整体优化来协助企业实行完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的ERP/MES/FCS信息体系。,MES系统体系构造,2025/5/12 周一,20,MES系统体系构造,2025/5/12 周一,21,实时数据库不仅能将分散在各生产现场的实时信息集成起来，为管理者全面地实时监控全企业生产过程提供一种集成化的平台，并且可以通过对生产过程数据的再次加工处理，提炼出真正对生产管理、计划调度、经营决策有用的数据，从而在生产经营管理和实时过程控制之间架起一座桥梁，到达两者之间的信息互换和紧密集成。,实时数据库作为实时数据的存储工具，与管理系统的关系数据库系统通过开放接口进行数据交互，实现了与管理系统的无缝连接；同步运用成熟的压缩、存储技术，使数据存储的容量愈加庞大，性能愈加稳定，维护也愈加轻易。,MES系统体系构造,实时数据库,2025/5/12 周一,22,采集DCS、PLC等系统中的生产实时数据和生产管理过程中的部分离线数据，通过对这些数据的加工分析、整顿和传送。把数据存入实时数据库。控制系统接口方面：在与控制系统的采集器方面，系统提供OPC采集器、文献采集器、计算采集器等，可以支持一般原则的通信接口，如OPC、DDE 等接口方式及数值、字符串、浮点等多种数据类型。,OPC技术是连接现场设备与上层监控软件的信息通道，它提供了一套原则的OLE接口，通过这些接口，客户可以按照统一的数据访问原则的访问不一样厂商的硬件产品，使得系统集成变的非常简朴。SIACON-SmartOPC是国内第一种OPC服务器迅速开发工具，该软件可认为现场设备添加OPC接口，实现与多种流行监控组态软件的无缝集成。,MES系统体系构造,数据采集接口,2025/5/12 周一,23,MES系统体系构造,数据采集接口,2025/5/12 周一,24,MES系统体系构造,防火墙,管理系统,企业数据库,采集系统,PLC/DCS,实时数据库,网关,数据流,2025/5/12 周一,25,MES系统网络构造,MES系统把车间控制层和企业管理层连成统一的网络。该网络具有节点分布广、层次多的特点，这些特点决定了必须有一种健全的网络平台来保证各项业务的顺利运作。因此，在设计时必须充足考虑厂内的组织管理模式、基础设施和机构节点分布、以及业务操作流程等方面的状况，从实际状况出发设计本项目网络系统的总体构造。在采用的网络集成方案中，遵照有关的网络互联原则、规范、选用合适的网络互联技术及产品（包括互换，路由及接入设备），构筑起一种构造合理、性能良好、安全可靠的网络通信平台，在其基础上可以实现高质量的数据、话音图像、视频等的通信服务，结合高速千兆以太网技术，可到达提供高质量通信服务的目的。,2025/5/12 周一,26,现场总像是实现工厂自动化及MES系统的基础。向MES系统数据库提供数据。同步也可接受工厂管理层下达的生产管理及调度命令并执行之。,Foundation Fieldbus,Profibus PA,HART,CAN,Profibus DP,Industrial Ethernet,MES系统体系构造,现场总线,2025/5/12 周一,27,MES系统体系构造,现场总线,2025/5/12 周一,28,安装实时数据库和关系型数据库，通过接口机采集来的实时数据存储于实时数据库中，为历史数据回滚、质量跟踪等分析提供根据，并为ERP提供记录数据，对于非采集数据存储于关系型数据库中，与实时数据共同完毕MES的各功能模块。同步，该系统可以与ERP、MRP、SCM等上层管理系统无缝连接，为这些系统输送基于实时数据的综合生产信息。两台服务器冗余配置。采用集群方式，两台服务器冗余配置，同步也可以采用美国容错技术有限企业的容错服务器,MES系统体系构造,数据库服务器,2025/5/12 周一,29,从数据库服务器获得实时/历史数据，运行多种应用功能软件，将计算成果回写到数据库服务器或通过客户端显示出来。,MES系统体系构造,应用服务器,2025/5/12 周一,30,考虑到各层次网络的相对独立性和安全问题，为了防止黑客袭击、人员的非法操作、病毒的侵害，保障系统的运行安全，在ERP网络与MES网络、MES网络与PCS网络之间配置了防火墙，入侵检测系统实现了信息单向隔离，即保证了系统的安全性又不影响信息的传播。,MES系统体系构造,防火墙,客户端,显示并检索数据，根据需要配置。可以采用C/S构造，也可采用B/S构造。客户的访问采用优先级和身份验证措施。,2025/5/12 周一,31,采用星型拓扑构造，系统主干网使用1000M以太网，主干网的连接介质采用1000M单模光纤和1000M铜缆；采用关键双网冗余机制，保证系统可靠运行；系统可靠且可扩展。,MES系统体系构造,管理层网络,磁盘阵列,为加强系统的容错能力，可采用双服务器冗余构造，磁盘阵列可满足海量数据的存储，每台服务器内置RAID 5等容错工作方式；关键互换机采用双引擎和双电源，网络模块可在线热插拔。通过这些必要的技术手段，可保证一台主机失败的状况下，仍能正常继续工作。,2025/5/12 周一,32,MES系统网络构造,2025/5/12 周一,33,MES,系统功能,生产订单管理,物料管理,焊接工艺信息管理,MES,系统,AVI,系统,监控管理,ANDON,系统,焊接质量监控,2025/5/12 周一,34,该模块是企业供应链中的一种重要环节，制定生产计划，跟踪生产计划的执行状况，并随时对生产计划进行动态调整，保证企业对生产状况的随时控制，可以有效地保障供应链的平滑性，减少内部的消耗，减少生产成本。,MES,系统功能,生产订单管理,MES,REQUIRE,STORAGE,2025/5/12 周一,35,车身自动识别(AV1)系统 其英文缩 写AVI（Automatic Vehicle Identification)作为MES系统的重要构成部分。AVI通过一系列的自动化和信息设备自动的对车身进行识别监视车体在重要区域的移动并根据生产计划车体信意向控制系统发出数据决定车体的下一步位置。,MES,系统功能,AVI,系统,生产过程,零部件,整车,AVI,2025/5/12 周一,36,安装在生产线上的ANDON系统是用来协助流水线上的工人在给定生产节拍内完毕质量可靠的装配任务，起到了在生产流水线上传递信息提高生产率的作用在由传送带拉制的流水线上各个工位上应安装拉绳，每条生产线安装一块ANDON显示板当操作工发现质量问题或需要祈求班组长的协助时操作工拉下拉绳此时ANDON且示板上的指示灯应点亮 ANDO系统还播放音乐来提醒班组长,MES,系统功能,监控管理,ANDON,系统,2025/5/12 周一,37,操作人员可以通过现场的物料呼喊面板进行物料选择，呼喊库房接受物科呼喊备料并确认，系统数据库对物料使用过程进行数据自动记录，现场安装工人根据现场实际需要选择对应的物料触摸屏上对应的信息后反应出来物料室埠作工在库房中根据物料实际到位后点击 到位确认按钮对物料到位进行确认触摸屏上状冬由已出库变为无呼喊同步报警塔灯的报警灯灭表达物抖呼喊取消整个物料呼喊过程结束。,MES,系统功能,物料管理,2025/5/12 周一,38,运用CAD，CAM对工艺进行设计和编制，优化操作流程。将工序内容、构造图、零件构成的对应关系、零件数量和尺寸、设备型号、数量、工装夹具型号、操作次序、操作人员等级及工时、规范阐明等所有实行计算机管理。,管理人员可通过上位管理机检查生产系统运行状况、对工艺参数进行数据采集与显示、并通过简朴的操作对其进行设定与修改，从而实现高效的非现场化管理。,MES,系统功能,工艺信息维护,2025/5/12 周一,39,MES系统体系构造,Design,设计,Produce,生产,Use,应用,QC,检测,质量管理,每辆车由上百个工件，数千个焊点构成，若某一种零件或焊点出问题，会影响到整台车的质量，因此对每辆车的零件、焊点参数进行记录是由必要的。记录的参数和车身绑定，管理系统可以精确的找到生产定单中的每一辆车的生产参数状况。,闭环质量控制,2025/5/12 周一,40,结论和意义,设计的焊接车间MES系统实现了车间信息共享，使车间控制和企业计划实现了无缝连接，提高了劳动生产率和设备运用率。它的成功运用对提高车间管理效率、减少生产成本、持续改善车间的生产质量等方面将起到积极的推进作用。,2025/5/12 周一,41,结论和意义,提高了工作效率，极大以便了各级管理人员理解生产运行状况；,生产数据都进入到计算机系统中，能监督操作工认真负责地在岗操作。,对操作工的操作有了一种科学的量化的考核根据；,为生产管理提供一种有效的平台,使企业管理效率深入提高，有效改善了企业形象。,本系统的使用，为企业管理提供一种信息平台,使生产愈加平稳，生产成本深入下降，事故深入减少，带来巨大的经济效益和社会效益。,2025/5/12 周一,42,谢谢各位！,2025/5/12 周一,43,