1.系統功能概述
GoldMES系統主要由10個模塊組成:
1、工廠建模
2、數據采集
3、操作管理
4、質量管理
5、設備管理
6、能效管理
7、生產跟蹤和產品追溯
8、生產報表與統計分析
9、文檔和知識庫管理
10、系統管理
2 .系統功能詳細描述
GoldMES具備實時管理能力,建立一個全面的、集成的、穩定的制造物流質量控制體系;對生產線、工藝、人員、品質、效率等多方位的監控、分析、改進,滿足精細化、透明化、自動化、實時化、數據化、一體化管理,實現企業柔性化制造管理。
2.1 工廠建模
建立設備層次模型,可以形成現實物理對象在系統中的映射。各級設備對象中,建立對象操作模型,用于實現生產執行、生產跟蹤、質量檢驗、設備運行統計等業務活動。
設備層次結構模型示例
工廠邏輯建模是對工廠物理模型的擴展。在物理模型的基礎上,基于完全面向對象方法和工作流機制,采用圖形化的編程方法,圍繞著生產過程中與工單執行管理、物料跟蹤管理、質量檢驗管理、設備停機管理、關鍵性能指標分析統計等業務內容,建立一系列的邏輯對象,定義其屬性、事件、方法等,實現相關的業務活動。工廠邏輯建模也是遵從 SP95 的設計思想。
2.2 數據采集
底層的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)數據采集部分使用自主研發的GoldControl程序。系統在運行過程中,將實時采集的數據按照一定的要求(模擬量定時記錄、開關量變化記錄)進行數據記錄,包括工藝數據、質量數據、設備數據、物料數據等,用于對生產過程的控制、產品的跟蹤與追溯,以及設備日常運轉的狀態報告和可能的預警。
支持設備列表
數據采集模塊支持的設備非常豐富,常用的施耐德、西門子、三菱、莫迪康等設備均有很好的支持。系統將以上采集信息和運算數據存儲到數據庫中,并與生產批號、生產人員、環境參數等建立關聯以便于生成報表和事后查詢。
2.3 操作管理
主要包括:
·生產工藝流程管理,物料清單BOM,工序作業步驟定義;
·原材料和輔料在制品及成品的定義和管理;
·車間和產線建模,物料準備,庫存及物流批號等級管理;
·與ERP的集成和數據交換,工單的接受與執行;
·訂單執行的調度和排產。
2.3.1 生產工藝流程管理
生產工藝流程的設定主要包括:
a. 生產工序的定義;
b. 加工設備(包括庫存單元):
每道工序的生產設備或產品存放位置;
c. 工藝路線:
即由所有工序按照一定的順序組成一條工藝路線;
d. 投入產出物料配置:
即在各相應工序配置其投入原輔料信息以及產出的半成品、成品信息。主要信息包括:物料名稱、數量、狀態、存儲位置等;
e. 各工序關鍵參數的標準設定:
該參數標準設定后,在后續生產任務執行過程中,當該參數獲取實際結果時,系統可根據標準范圍進行限 定或報警;
f. 產品和工藝路線的關系:
產品和工藝路線可以是一對一、一對多以及多對一的關系,根據實際情況進行設定。
2.3.2 物料清單BOM管理
BOM主要指每道工序生產半成品或成品所需的物料清單。MES可通過接口模塊獲取ERP的等第三方系統的BOM清單信息,也可在MES中手動維護,發到相關車間、倉庫以指導生產作業的執行。
BOM與生產工藝相關聯產生工單后,與生產作業和工步綁定,并由生產調度管理模塊下發到相關自動化系統和現場操作層。
2.3.3 生產計劃管理
生產日計劃的產生可以通過接口模塊從ERP獲取,也可以經由相關人員人工錄入。MES 系統提供“生產日計劃管理”功能,將該結果錄入系統,生產計劃信息一方面用于生產作業即工單的生成,另一方面也用于將生產計劃與生產過程數據相關聯,對各種生產相關的KPI 進行分析。
2.3.4 工單管理
生產工單可根據生產日計劃、產出品的物料清單(BOM)、生產工藝路線,直接得出。生產工單是執行生產計劃的最小單元,可將執行生產計劃的過程數據,包括生產、質量、物料消耗、庫存變化、設備運行情況、人員在崗情況等從原料投入至成品封箱、碼垛、出庫的全過程數據歸集在一起,作為跟蹤追溯的線索。
工單的生成可在生產日計劃設定完成并進行“下達”操作時,直接由后臺完成,不需要人為操作。當工單產生后,生產線現場的觸摸屏即可看到當日的生產任務,并基于該工單進行相應的數據錄入、數據查看等。按照生產組織方式,考慮每天每條生產線每個產品為一個工單,工單內容包括產品型號、BOM、批次及生產線、班次、生產日期等。
2.4 質量管理
MES質量管理主要用于針對過程品和成品的質量數據進行采集、記錄,實現對質量狀態的全面跟蹤,及時反映生產現場的產品質量情況,通過對現場產品質量數據的匯總、分析,可實現制造過程的質量監控和質量追溯,并對關鍵質量參數進行統計過程控制,為管理決策提供支持,滿足企業對產品質量的要求。主要包括:
質量規范管理:
從物料,設備以及操作工序的角度定義產品和工藝相關的規范。
·定義質量抽檢采樣計劃:
包括需要收集哪些質量特征值,以及什么時候收集,采樣計劃可以通過多種方式觸發,比如:基于時間,數量和生產事件;
·執行質量抽檢采樣計劃:
執行質量抽檢采樣計劃,收集樣本數據(手動,自動或半自動)并顯示計劃執行的狀態;
·SPC(統計過程控制):
(1)方便地配置質量管理參數的范圍和質量控制的規則;
(2)標準的SPC圖表;
(3)對質量控制違規的實時分析與反饋。
2.5 設備管理
主要包括:
·實時掌控設備使用率,故障停機信息;
·及時監控和記錄設備狀態信息,并報告各種異常情況;
·提供決策支持,改善設備運行效率;
·預防性維護,設備數據管理。
子功能主要是基礎信息管理,設備臺帳管理,保養計劃管理,設備維修管理等。設備基本信息包括名稱、型號、生產廠商、折舊率、凈值、入廠時間等內容。
保養計劃管理實現保養計劃制定、編輯、審核,派發保養工單等功能;保養記錄包括錄入保養記錄,查詢保養記錄功能。
維修管理可以實現故障管理和維修記錄管理功能,故障管理包括設備故障報告錄入、派發維修工單、逾期未排除故障提醒等;維修 記錄包括錄入維修記錄、查詢維修記錄功能。
系統會根據設備維修次數和設備停機時間等數據進行統計分析,并對使用狀態進行跟蹤,為用戶提供預防性維修建議。
2.6 能效管理
主要包括:
·監測和捕捉設備利用率事件;
·查看和觸發設備相關事件;
·分析事件出現的頻率或持續時間;
·計算設備整體有效性OEE;
·指定影響OEE計算的各種原因。
系統提供OEE總體分析報表,用戶可通過產線、班組、日期范圍等過濾條件,查看一段時間的綜合OEE 值、各類時間總消耗以及各損失的比例。
OEE分析示例
OEE宕機時間分析示例
2.7 生產跟蹤和產品追溯
在工藝流程的每一步,針對每個產品,系統通過現場計算機詳細記錄生產相關的各種信息,根據這些信息,系統可進行如下追溯:
a. 根據產品批次號,查詢對應的工單、原料信息(廠商、規格型號、批次號)、使用的設備信息、每步操作的操作員、處理結果等;
b. 查詢指定生產設備的異常率、指定操作員的操作情況、每類測試各自的合格率等;
c. 根據產品型號,查詢同批次的所有產品信息;
d. 根據原料信息(廠商、規格型號、批次號),查詢對應的產品批次信息;
e. 根據產品批次號,查詢同批原料的所有批次的產品信息。
追溯報表主要是對生產車間的產出情況、原材料耗用情況、設備利用情況等進行統計,統計數據主要以日報、月報等形式展現,也可以根據管理需要以圖表(柱狀圖、餅圖)、曲線等其它形式展現。
報表示例1
報表示例2
2.8 生產報表與統計分析
2.8.1 日報表
系統提供日報表功能,在當日生產結束之后生成總體日報表,對OEE、產量、計劃性停產損失、停機損失、性能損失、缺陷損失等進行統計。遠程用戶可以通過Web方式進行報表瀏覽,并可以進行打印。
2.8.2 周報表
系統提供周報表功能,在周生產結束之后,用戶可選擇某條生產線,針對某條生產線的不同班次生成周報表,對本周內每天的OEE、產量、計劃性停產損失、停機損失、性能損失、缺陷損失等進行統計。
2.2.3 月報表
系統提供月報表功能,在當月生產結束之后,針對區域生成總體月報表,對OEE、產量、計劃性停產損失、停機損失、性能損失、缺陷損失等進行統計。遠程用戶可以通過Web方式進行報表瀏覽,并可以進行打印。
2.9 文檔和知識庫管理
主要包括:
·操作手冊、流程文檔、配方文檔、專家知識庫等的管理;
·查看多種不同類型的文檔(比如PDF文件,MS Office文檔,網頁等);
·將操作指導和文檔鏈接到產品、工藝步驟、生產工單、操作、設備等。
2.10 系統管理
主要包括:
·用戶和權限數據管理;
·班次信息管理;
·字典數據維護;
·數據庫備份。
其中,對于操作員可以根據級別和安全區設定不同的操作權限,操作員只能在指定的操作安全區內操作。系統可以詳細記錄操作員的具體操作,操作記錄可查詢。