1、Page 1Page 1Page 2主要内容全集成的数字化工厂制造执行系统解决方案投资回报总结Page 3MES的由来制造业三要素 供应链管理 生产制造技术 信息技术信息孤岛 各 DCS之间无链接 信息系统和 DCS之间无链接 各信息系统之间无链接Page 4现代制造企业的信息化体系ERP (L4)MES (L3)PLC (L1)DCS (L2)Page 5MES基本概念MES： Manufacturing Execution System（制造执行系统）基本特性 标准性 可扩展性 链接企业信息系统和过程控制系统 制造执行，而非决策 相对适应性Page 6MES基本概念MES： Manufac
2、turing Execution System（制造执行系统）定义 一个宗旨：生产如何执行 两个核心数据库：关系数据库和实时数据库 两个通信接口：与控制层接口和业务计划层接口 四个管理：生产工艺管理、生产资源管理、生产过程管理、全集成质量管理Page 7企业资源计划(ERP)制造执行系统(MES)控制单元(PLC)监控系统(DCS)z工单z牌号z数量z规范z时间z工艺路线毫秒秒小时天 周月年控制层监控层执行层计划层 z单元反馈z设备运行情况z物料消耗z能源消耗z工单反馈z设备能力z物料消耗z能源消耗全集成的数字化工厂Page 8MES可以带来什么？管理人员 生产透明化技术中心 设计制造一体化生
3、产车间 准确快捷记录生产过程质管部门 生产驱动的全过程质量管理生产调度部门 智能辅助排产信息中心 保护 IT投资Page 9主要内容全集成的数字化工厂制造执行系统解决方案投资回报总结Page 10承上启下的 MESS95国际标准Page 11物理制造虚拟制造业务层执行层控制层业务过程描述工艺数据接收1工艺路线2BOM构建3工艺设计4BOM5MRP7生成生产计划8下达生产计划9生产定义管理6订单组件计划排程10设备运维管理20人员管理19物料管理及追溯18生产过程监控17生产效能分析16数据采集15生产统计14质量管理11文档管理12生产调度执行13完工确认22反馈生产数据21Page 12 S
4、iemens生产定义管理产品建模工厂建模功能工厂建模包括 物理模型 逻辑模型特点 建模在 SIMATIC IT 产品建模器中完成，形成和工厂及生产过程实际相对应的虚拟数字工厂 完全面向对象（ OOD）的模型 基于库（ Library）的灵活可扩展的框架结构客户益处 完全兼容于 S95的模型，具备通用性和灵活的扩展性 图形化的模型为生产管理、监控提供提供良好的基础Page 13 Siemens生产定义管理功能产品建模包括 产品数据模型 物料基础数据 BOM 质量标准 生产基本工艺配置及工艺控制参数 产品管理模型 版本管理 流程状态管理特点 建模在 产品定义组件中完成，形成结构化、关联性的产品模板
5、客户益处产品建模工厂建模 是衔接设计和制造的关键桥梁，使得设计结果真正可执行 以物料和产品为导向整合生产制造定义、规则，使得对于产品定义管理更便捷 全面产品定义给生产人员提供指导Page 14生产调度管理生产完工确认效能分析生产过程监控数据采集及归档生产调度执行计划排程功能 对生产资源进行管理：设备、物料、人员等； 有限资源约束下的多目标排产调度，包括：订单交付数最多、设备利用率最大、订单延迟最少、最小作业时间跨度、最低成本等； 支持多种排产策略，如设备利用率、订单网络、换型安排、订单优先级、按时交单率等； 支持多次试算，形成比对方案，由用户进行人工参与计划调整与方案决策，计划模拟仿真； 与
6、ERP的整合，兼容处理突发事件的从排程，如紧急插入订单 支持手工计划调整 生产进度跟踪 滚动排程客户益处 实时、准确的排程优化了制造资源的利用 缩短生产制造周期，为用户节约了成本。 减少生产提前期 降低在制品库存Page 15生产调度管理功能 作业派发 作业执行及进度监视 作业加工指示（数字信息，打印指示） 生产过程文档管理 现场交接班管理 现场数据反馈收集 人员管理 用户特定的显示视图客户益处 固化业务知识的规则流程，高效处理各种生产事件，保证生产顺畅 全面的生产信息，让生产调度对生产现场的异常响应更及时、准确 实时、真实的信息数据优化了制造资源的利用 提供生产文档及加工指示，让生产更加高效
7、、有序生产完工确认效能分析生产过程监控数据采集及归档生产调度执行计划排程Page 16生产调度管理功能 与底层自动化提供多种接口驱动方式，实现畅通实时数据采集 支持条码数据采集 支持 RFID数据获取 支持多种语言脚本，对实时数据操纵灵活 实时数据的缓冲处理服务 提供高压缩比的原始数据归档工具 关系型数据归档工具，便于数据归档计算 灵活的客户化结构数据存储客户益处 强大实时数据处理能力，为数字化 生产管理奠定数据基础 先进的实时数据压缩归档，使得存储长期数据成为可能，同时减少客户存储设备的投入 关系型数据归档让用户可以对数据综合运用和全面分析客户端 /办公室Clients/Office客户端
8、/办公室Clients/Offic趋势浏览器Trend viewer趋势浏览器Trend viewer事件浏览器Event viewer事件浏览器Event viewer生产绩效分析Production / KPI analysis生产绩效分析Production / KPI analysis班次报表Shift reports班次报表Shift reports批次报表 Batch reports批次报表 Batch reports在线归档Online-Archive离线归档Offline archive自动化Automation自动化Automati过程值Process values过程值ro
9、cess values报警与事件Alarms & events报警与事件Alar s & events批数据Batch data批数据Batch data手动输入 Manual input (Lab)手动输入 Manual input (Lab)遗留数据Legacy data遗留数据Legacy data生产完工确认效能分析生产过程监控数据采集及归档生产调度执行计划排程Page 17生产调度管理功能 总体生产过程统计信息实时监控 支持大屏幕监控 生产线状态监控 生产线产品监控 设备状态监控 故障报警客户益处 可以对车间的生产情况进行实时监控，使管理者能及时的掌握生产第一线的情况，以便尽快响应和
10、决策 给用户提供一个生产线上图形化显示，让用户方便、直观地了解现场生产完工确认效能分析生产过程监控数据采集及归档生产调度执行计划排程Page 18生产调度管理功能 提供预置的标准生产 KPIs的计算 脚本环境支持定制 KPI计算，满足客户不同需求 从各种不同来源，收集过程和生产数据 多种 KPI计算的触发方式，如基于时间或者事件 多种数据分析展现方式， Web, Excel, 报表等客户益处 以分析图形或统计报表的形式，使管理者能够及时准确了解生产绩效，为决策者制定有效的管理决策提供支持和保证 基于历史数据的分析，能够给持续的提高提供支持FAULT ANALYSIS : CATEGORIES
11、ONPACKER L12C004Pck02/44 PET BOTTLING LINE FOR 0.5L , 0.9L & 1.8L L12a031PERIOD 01/03/2004 - 25/04/2004 (data from last 8 recorded weeks)312812108413.00%30.00%33.00% 11.00% 9.00% 4.00%05101520253035Occurrencies00.10.20.30.40.50.60.70.80.91N. of faults 31 28 12 10 8 4Fault percentage 0.33 0.3 0.13 0.
12、11 0.09 0.04Cumulative percentage 0.33 0.63 0.76 0.87 0.96 1Mechanical Electrical Personnel Power down Materials Other生产完工确认效能分析生产过程监控数据采集及归档生产调度执行计划排程Page 19生产调度管理功能 生产完工确认 生产数据归集、分析、计算 作业执行结果反馈给 ERP（物料、能源消耗，设备状态，人员工时）客户益处 通过 MES及时、准确的数据收集，让生产成本核算更加及时准确，使得管理得到提升 实际生产数据的收集（差异、异常），给工艺持续改进提供良好的数据支持生产完
13、工确认效能分析生产过程监控数据采集及归档生产调度执行计划排程Page 20 设备数据采集与评估 设备实时监控 设备可用性和利用率分析 设备信息历史回顾 整体设备效率（ OEE关键数据） 设备报警和消息的采集 设备报警统计 设备数据报表和评估 设备状态分析系统的分析功能可以帮助用户预防故障，延长设备寿命，增加设备可用性和生产率，提高生产效率。功能客户益处设备运维预防性维护数据采集评估Page 21 通过时间、计数器定义触发器来确定维修任务的周期 对操作者的现场操作指示 维护活动实时跟踪 对维护任务的记录，分析和评估 延长设备寿命，削减维修成本 简单维修工作的责任从维护部门转移到生产部门 有计划的
14、、有组织的进行维护活动功能客户益处设备运维预防性维护数据采集评估Page 22物料管理谱系管理在制品管理基础信息管理功能 同步接收物料主数据信息； 管理产品结构； 管理产品类型，如原料、辅料、半成品、成品等； 管理产品族，如按工艺相似性进行分类； 管理产品 BOM，包括 BOM头信息和条目信息；客户益处 无缝集成设计部门的工作成果，作为生产部门进行管理的基础数据； 通过产品族分类，形成产品价值流体系，利于生产过程组织。Page 23物料管理功能 管理原料库出库事务； 管理成品库入库事务； 管理半成品库出入库事务； 实时查询物料的具体工序状态； 物料标识管理（条码、二维码）； 物料批次的分批、合
15、批管理；客户益处 透明化在制品的生产状态； 提高物料识别的准确性和效率； 能够灵活应对现场物料的异常操作。谱系管理在制品管理基础信息管理Page 24物料管理功能 产品谱系动态生成，谱系生成进度与产品实物生产进度同步； 产品谱系按照 BOM结构，实现层次化管理； 实现从产品谱系的任意节点，进行双向展开追溯；向前：追踪到最终产品的产品号向后：回溯至所用原料/辅料批号客户益处 通过产品谱系查询，回顾产品的历史生产过程，以及物料变迁轨迹。谱系管理在制品管理基础信息管理Page 25质量管理功能 获取检验参数信息定义； 质量故障定义； 质检处理方法定义； 自定义检验流程；客户益处 自动继承设计部门的工
16、作成果，作为质检部门进行质量管理的重要基础数据； 根据客户对质量控制的不同需求，灵活定义检验流程。质量追溯质量分析质量作业管理基础配置管理Page 26质量管理功能 质量编号管理，为批次物料分配唯一编号，用来关联其全生产生命周期的质量信息； 质量数据采集，包括手工录入采集和从自动测量仪器全自动化采集； 不合格品管理，不合格品审理流程和结果管理； 不断改进质量控制策略； 质量呈报和成本管理。客户益处 事后检验升级为事先预防，降低产品的不合格率； 建立员工质量成本意识，激发员工改进产品质量的动力；质量追溯质量分析质量作业管理基础配置管理Page 27质量管理功能 SPC分析，监控过程质量数据，超限
17、报警； 产品质量状态统计，如对报废批次的发生概率或发生数量进行统计； 质量统计报表，周报、月报等；客户益处 动态监控产品质量趋势，避免产品的批次质量事故发生； 不断修正质量控制标准； 循序渐进地改进工艺和质量水平。质量追溯质量分析质量作业管理基础配置管理Page 28质量管理功能 产品质量追溯，严格定位质量缺陷发生范围； 从既定节点发起，支持双向质量追溯，可追溯的信息包括：不合格品审理过程记录和审理结果工艺超越记录质量处理过程记录客户益处 未雨绸缪，建立完善的产品质量档案，跟踪产品的全周期质量状态； 快速定位质量问题所在，以及定位会发生同类质量事故的潜在产品。质量追溯质量分析质量作业管理基础配
18、置管理Page 29系统集成功能业务层企业资源计划（ ERP）系统，如 SAP R/3执行层 追溯与谱系 订单管理和生产监控 生产过程中的物流监控 设备数据，过程数据收集 分析和报告：质量， KPI(OEE,DTM)不合格品管理，不合格品审理流程和结果管理；自动化层 过程控制系统 (如 . PCS 7 ) 人机交互 HMI (如 . WinCC ) PLC (如 . SIMATIC S7, .) 设备控制 (如 . SINUMERIK, )系统集成OPCERPERPFIWFISMMSDPPQM PSClient/Serverient/ServeABAP/4AP/4PMHRCOAMConnectivity: TCP/IP, OPC Page 30主要内容全集成的数字化工厂制造执行系统解决方案总结投资回报
