江淮汽车MES.ppt

WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 汽车制造业汽车制造业MESMES应用案例应用案例饶运清Manufacturing Execution SystemManufacturing Execution System华 中 科 技 大 学2024/5/82024/5/8周三周三1WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）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2024/5/82024/5/8周三周三2WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 一、华中科技大学MES研发情况简介nMES研发团队nMES研发概况n承担有关MES的科研项目nMES系统开发及其应用2024/5/82024/5/8周三周三3WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 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2024/5/82024/5/8周三周三4WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 MES 研 发 概 况n1995年开始从事MES相关研究n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)n获得MES方面的软件著作权登记 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。2024/5/82024/5/8周三周三5WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 承担有关MES的科研项目n1998年：“基于Multi-Agent车间管理控制系统的建模与实现”n2001年：“敏捷化MES若干关键技术及其应用系统”n2003年：“支持网络化制造的车间制造资源集成及制造管理系统”n2005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)n2005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）n2006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2024/5/82024/5/8周三周三6WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 承担有关MES的科研项目n1998年：“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）n2001年:“车间非常规信息条件下的决策机制及其MES应用研究”n2003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”n2006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2024/5/82024/5/8周三周三7WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 承担有关MES的科研项目n2005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）n2006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）n2006年：“潜艇产品车间快速响应制造支撑技术”（总装预研项目）n2006年：“江南机器（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2024/5/82024/5/8周三周三8WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 MES系统开发及其应用n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)n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)n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2024/5/82024/5/8周三周三9WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 基于Agent的MES实验系统(AgentMES)MES系统开发及其应用2024/5/82024/5/8周三周三10WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 MES系统开发及其应用离散型作业车间制造执行系统(AMES)2024/5/82024/5/8周三周三11WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 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)2024/5/82024/5/8周三周三12WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 MES系统开发及其应用汽车装配MES系统(JacMES)2024/5/82024/5/8周三周三13WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 MES系统开发及其应用导弹装配MES系统(A2MES)2024/5/82024/5/8周三周三14WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 二、研发案例：江淮汽车装配MES系统n背景介绍n现状与需求分析nJacMES方案设计nJacMES系统开发及应用n总结2024/5/82024/5/8周三周三15WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 背 景 介 绍n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n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2024/5/82024/5/8周三周三16WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 汽车装配生产工艺流程焊装涂装总装2024/5/82024/5/8周三周三17WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 现状与需求分析n该汽车厂在产品设计(CAD/CAPP/CAM/CAE)和企业信息管理(OA/MIS/ERP/CRM)等方面具有良好的信息化基础n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2024/5/82024/5/8周三周三18WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 现状与需求分析n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。n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。n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2024/5/82024/5/8周三周三19WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 现状与需求分析n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。n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。n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。信息系统的集成问题2024/5/82024/5/8周三周三20WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 现状与需求分析n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。n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2024/5/82024/5/8周三周三21WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 现状与需求分析n订单管理(含生产计划与调度)n数据采集n生产过程的实时跟踪与监控n物流管理n统计报表与性能分析n系统集成JacMES功能需求2024/5/82024/5/8周三周三22WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 JacMES方案设计功能结构设计2024/5/82024/5/8周三周三23WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 JacMES方案设计体系架构设计2024/5/82024/5/8周三周三24WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 JacMES方案设计网络拓扑结构设计2024/5/82024/5/8周三周三26WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 JacMES系统开发及应用2024/5/82024/5/8周三周三27WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 JacMES系统开发及应用实施MES之前：n靠ERP的HMI完成，操作不方便n没有断线重发功能，数据容易丢失n各车间按照不同的标识管理在制品n生产数据不能实时反应到系统中实施MES之后：n数据采集点管理n焊装车间白车身生产数据采集n涂装车间空车身数据采集n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2024/5/82024/5/8周三周三28WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 数据采集点管理2024/5/82024/5/8周三周三29WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 总装车间VIN码采集2024/5/82024/5/8周三周三30WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 焊装、涂装车间RFID数据采集2024/5/82024/5/8周三周三31WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 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：n生产指令基本靠手工发布n电子大屏看板完全依靠手工输入n关键件装配信息仅凭操作工人经验n车型配置清单靠手工维护实施MES之后：n生产指令在线发布n电子大屏看板实时自动更新n自动生成关键件装配信息n车型配置清单自动维护2024/5/82024/5/8周三周三32WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 生产指令在线发布2024/5/82024/5/8周三周三33WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 电子大屏看板及时自动更新2024/5/82024/5/8周三周三34WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 自动生成关键件装配信息2024/5/82024/5/8周三周三35WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 自动生成车型配置清单2024/5/82024/5/8周三周三36WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 JacMES系统开发及应用实施MES之前：n各车间在制品分开管理，管理部门无法全局控制n生产状况靠电话沟通，不够实时和准确n生产过程不可视实施MES之后：n生产订单管理n在制车辆状态实时查询n订单与完工状态实时统计n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2024/5/82024/5/8周三周三37WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 生产订单管理2024/5/82024/5/8周三周三38WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 在制车辆状态实时查询2024/5/82024/5/8周三周三39WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 订单与完工状态实时统计2024/5/82024/5/8周三周三40WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 JacMES系统开发及应用实施MES之前：n完全手工生成配送清单，工作量大n信息滞后，导致配送不够及时n无集成，容易出错n无历史纪录，无法追溯实施MES之后：n与ERP信息集成n配送模板管理n自动生成物料配送清单和物料清单日报表n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2024/5/82024/5/8周三周三41WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 总装物料配送管理2024/5/82024/5/8周三周三42WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 配送模板管理2024/5/82024/5/8周三周三43WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 物料配送清单2024/5/82024/5/8周三周三44WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 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：n各种系统，操作复杂，种类繁多，无法进行有效数据交换nERP,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：2024/5/82024/5/8周三周三45WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 系统集成方式2024/5/82024/5/8周三周三46WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 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：2024/5/82024/5/8周三周三47WWW.HUST.EDU.CN Huazhong University of Science&Technology（HUST）华 中 科 技 大 学 谢 谢 大 家！汽车制造业MES应用案例2024/5/82024/5/8周三周三48