鋰電池 MES系統
客戶是一家專業研發生產新能源鋰離子動力電池和啟動電池的高新技術創新型企業，公司產品廣泛應用于新能源汽車、軌道交通、機器人、通信、儲能等領域，目前已與國內外各大汽車廠商和儲能用戶建立了良好的合作關系。
公司新上一條動力電池生產線，為提高生產線自動化管理水平，為生產線建立一套制造執行系統（MES），主要用于對生產過程中的生產、質量、設備、物料等進行綜合管理，實現整個生產過程的數字化管理，并建立生產過程可追溯的能力，全面提高工廠制造效率和管理決策水平。
本項目建設范圍如下：
實現整條生產線各生產工序包括配料、攪拌、涂布、棍壓、分切、卷繞、電芯裝配、真空注液、化成分容、裝配等對應設備的生產過程數據的采集與歷史數據存儲；
實現原材料庫和成品庫的MES管理；
實現產品信息流管理，包括工單進度顯示、批次信息記錄、物料譜系質量追溯、產量統計；
實現設備信息流管理，包括工藝參數、配方執行、生產速率、故障率、合格率、產量統計（循環次數）；
實現人工工時數管理，包括基于機臺操作人員登錄登出記錄；
實現電子派工，包括工單、領料單、工序卡、工藝數據、配方數據發布到機臺。
本方案所建議的MES系統采用施耐德Wonderware工業信息化軟件進行構建，系統總體架構如下圖所示：
ISA-95將企業信息化劃分為5個層級，其中層級0、1、2是控制層，層級3是制造執行層，層級4是企業資源計劃層。
采用Wonderware系統平臺軟件作為整個MES系統的基礎，用于采集控制層的實時生產數據并進行歷史數據存儲，這些數據包括物料消耗、批次、過程控制參數（例如溫度、壓力、攪拌時間等）、產量等，同時，整個系統的數據模型也是在系統平臺軟件上根據工廠實際物理模型進行搭建的；在系統平臺之上，采用Wonderware MES 2014套件完成本方案核心的MES功能應用，主要包括Operations（生產管理）、Performance（設備績效）、Quality（質量管理）三個模塊；通過采用Wonderware WEI企業集成器完成MES系統與其它管理應用系統如ERP、EAM等系統的信息交互。
系統功能架構如下圖所示：
施耐德Wonderware MES軟件功能應用主要包括：生產管理模塊、設備績效模塊以及質量管理模塊。
生產管理模塊主要通過捕獲、監控和管理工單執行過程中的各種生產數據從而幫助工廠管理人員完成日常的各項生產業務活動。
系統硬件拓撲結構圖如下所示：
數據采集是實現所有MES業務功能的基礎。數據采集既包括從控制系統自動采集的實時數據，也包括現場人工錄入的業務數據，或者通過條碼采集的各種物料信息等。
Wonderware MES數據采集功能模塊的特點如下：
采用 SOA架構，利用工廠建模技術 ，有利于二次開發，維護方便；
建立工廠模型，涵蓋數據采集的自動化對象及MES業務對象；
支持幾乎全部工控協議的數據采集；
統一管理，分部部署的數據采集方式；
組態及瀏覽器多種生產監控模式。
2、基礎數據管理
ISA-95制造企業模型
Wonderware MES系統平臺作為所有功能應用的基礎平臺，它的用戶權限可與其它各組件共享，同時各組件單獨使用也具備其獨立的權限管理。
相關的界面舉例如下：
系統管理模塊主要是系統運行相關的配置和參數設定，包括：
應用服務器的安裝和配置；
數據庫配置：配置關系數據庫、設定生產數據庫、歷史數據庫參數；
網絡配置：配置服務器端/客戶端網絡參數；
操作日志配置：設定操作日志級別和輸出方式；
設定、初始化系統參數；
其中，數據庫存檔的配置參數舉例如下：
MES系統可對原料的入庫、領用和庫存進行管理：
管理物料名稱、批號、數量、狀態、失效期，當物料入庫、出庫、退庫時，更新庫存數據；
系統支持庫存量調整；
系統支持庫存調整的權限控制。
生產工單是整個MES系統中非常重要的組成部分，通過對生產工單的執行，它能夠收集所有相關的生產、質量、設備、人工、物料消耗等數據，因此生產工單也是數據追溯的線索。
生產工單列表界面舉例如下：
對于采集的現場數據，設定其正常工作的上限、下限，當實際數據高于或低于各自的預先設定的閥值時，系統自動發出相關的報警。
預警方式可以有看板、手機短信、電子郵件等。
追溯查詢以生產批次為核心，實現從訂單下達到產品制造、檢測、入庫、物料使用全流程的監控和追溯。
全方位多角度譜系追溯：
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。
產線質量管理模塊監控由原材料入庫到成品入庫的所有質量相關業務，建立質量檢驗體系、檢驗方法和缺陷數據定義，輸出質量檢驗數據。
生產過程中，為了更方便直觀顯示現場情況，系統提供各工序生產實時看板、設備狀態實時看板、設備參數實時看板等。根據需要，在原料庫房、配料段、涂布段、烘烤段各配置一臺大屏電子看板，電子看板根據需要可采用LED屏或TV。
生產統計主要是指需要的各業務報表，如：每日的物料消耗報表、生產日報、質量日報等。
通過對車間、生產線進行關鍵指標分析，包括生產統計分析、設備統計分析、質量統計分析、工時統計分析等；提供各種分析圖形、報表，使管理人員能夠及時準確了解生產情況，為有效的決策提供支持和保證。
通過Wonderware InformationServer可實現報表定制化開發以及各種KPI綜合分析展示、生產過程圖形展示等。
使用Information Server，主要是為管理人員提供方便，無需安裝InTouch人機界面的情況下，即可對現場的生產運轉情況了如指掌。
績效分析功能旨在最直觀地發現生產管理中的問題并查找原因，尋找差距爭先進，全面提升指標業績，包括工藝技術、設備運維、質量控制、柔性生產等，真正實現企業經營業績的提升。
績效分析主要針對五大類指標體系，即：生產指標、能耗指標、物耗指標、質量指標、設備指標。分析的維度包括：按年、按月同比、環比；與行業標準、公司標準相比；同產品不同批次之間對比；同機型不同設備之間對比等。
