應(yīng)用背景
A公司是我國“一五”時期興建的156 個重點建設(shè)項目之一，目前已發(fā)展成為以農(nóng)業(yè)裝備、工程機械、動力機械、主機和零部件制造為主要業(yè)務(wù)的大型綜合性機械制造企業(yè)集團。A公司在其新建的拖拉機工廠中為了增強工廠的生產(chǎn)管理以及增強綜合市場競爭力，需要一套成熟、可靠的MES 系統(tǒng)來支持生產(chǎn)管理信息化的控制。
客戶需求
MES系統(tǒng)建設(shè)以實時信息為基準的制造執(zhí)行系統(tǒng)。將制造過程系統(tǒng)化、一體化，包括操作流程標準化、關(guān)鍵點、事件的控制，能夠有效改善工廠現(xiàn)場的操作性能并且在整個信息化的戰(zhàn)略發(fā)展中發(fā)揮作用，能滿足A公司拖拉機生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)需要，實現(xiàn)“精益和數(shù)字化的管理”目標。
解決方案
GE智能平臺所提供的MES 系統(tǒng)是結(jié)合A公司拖拉機生產(chǎn)區(qū)的企業(yè)局域網(wǎng)的總體的規(guī)劃要求、生產(chǎn)管理及調(diào)度流程標準、企業(yè)工藝編碼規(guī)則，建立的一個技術(shù)先進適用、運行安全可靠的網(wǎng)絡(luò)體系。MES系統(tǒng)通過車體條碼數(shù)據(jù)采集管理，實現(xiàn)車體的實時的流轉(zhuǎn)跟蹤，為保證總裝和分裝線節(jié)拍的一致、了解和調(diào)度車間生產(chǎn)提供了可視化平臺；通過裝配線邊的觸摸屏動態(tài)顯示線上主機的裝配指示，減少錯漏裝現(xiàn)象，提高裝配質(zhì)量；通過對關(guān)重件的掃描管理，實現(xiàn)拖拉機生產(chǎn)履歷的及時和準確的記錄，為實現(xiàn)質(zhì)量追溯以及及時召回提供支持；通過對裝配線的啟停記錄和原因統(tǒng)計分析，實際對兩條主裝配線效率的分析。同時，由于A公司拖拉機生產(chǎn)區(qū)是一個全新的運行模式，因此，MES系統(tǒng)充分考慮了系統(tǒng)的開放性與可擴充性的能力，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能在生產(chǎn)運行過程中，能夠具有不斷摸索、持續(xù)改進、充實完善的能力。
1. MES系統(tǒng)架構(gòu)
根據(jù)功能需求，MES系統(tǒng)架構(gòu)如下，圖中的計算機僅僅是功能示意，不代表相應(yīng)的數(shù)量。
MES 系統(tǒng)主要包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分：
- 軟件系統(tǒng)包括應(yīng)用程序模塊（如接口界面、主數(shù)據(jù)管理、訂單跟蹤和排產(chǎn)、主機跟蹤和生產(chǎn)監(jiān)控、可追溯、報表系統(tǒng)，等等）、數(shù)據(jù)庫（關(guān)系性數(shù)據(jù)庫、實時數(shù)據(jù)庫）、自動數(shù)據(jù)采集、信息廣播，等等。軟件系統(tǒng)采取三層架構(gòu)，兼顧B/S 和C/S 模式的分布組織。
- 硬件系統(tǒng)是分布式，分布在各車間的生產(chǎn)現(xiàn)場，主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、PC 終端、條形碼打印機、票據(jù)打印機、局域網(wǎng)、條碼槍、LED 顯示屏，等等。
2. MES系統(tǒng)現(xiàn)場信息點分布
MES系統(tǒng)在車間共設(shè)置了20個信息點，每個信息點由工控機、觸摸一體機組成。根據(jù)每個信息點的功能，對于需要掃描或打印條碼的信息點，還需配置掃描槍和條碼打印機。
3. MES系統(tǒng)功能
3.1. 生產(chǎn)計劃管理
生產(chǎn)計劃管理主要實現(xiàn)生產(chǎn)計劃的下達、修改、分解等功能。MES系統(tǒng)實現(xiàn)從SAP系統(tǒng)自動下載生產(chǎn)計劃，并對計劃進行跟蹤查詢，并能把計劃執(zhí)行的情況反饋給ERP。
3.2. 主機條碼管理
每臺主機從前后箱上線開始跟蹤，所以在前后箱上線前需要打印出兩個一致的主機條碼用于后續(xù)工位掃描。該條碼貼在隨車卡上進行流轉(zhuǎn)。產(chǎn)生規(guī)則：按照排序規(guī)則(計劃日期、計劃ID)，依次消耗分裝順序計劃來生成主機號
- 主機號產(chǎn)生1個，分配數(shù)量增加1
- 主機號產(chǎn)生后，計劃數(shù)量只能修改為比分配數(shù)量大的數(shù)字。
- 主機號編碼規(guī)則：廠序號+年份后兩位+5位生產(chǎn)順序編號
如：31000001（三裝+2010年+00001主機序號）,主機號產(chǎn)生后，即產(chǎn)生主機上線預(yù)備隊列，數(shù)據(jù)保存到分裝線生產(chǎn)表
3.3. 生產(chǎn)過程管理
3.3.1主機跟蹤
掃描主機條碼，確認上線功能：
- 記錄主機號、上線時間、操作工序、操作人到分裝生產(chǎn)表
- 顯示下一主機號，上一主機號
- 顯示上線主機隊列
3.3.2關(guān)重件掃描
對指定主機掃描錄入關(guān)重件信息，數(shù)據(jù)校驗，指導(dǎo)安裝
- 掃描主機條碼，核對主機信息，對于錯誤的主機條碼進行報錯
- 逐個掃描關(guān)重件條碼，系統(tǒng)自動校驗關(guān)重件信息，并將關(guān)重件信息顯示在界面中，包括物料名稱、供應(yīng)商信息、批次號等
- 當提交掃描結(jié)果時，系統(tǒng)根據(jù)當前主機型號、掃描工位進行校驗，判斷裝配是否正確，對于不正確的裝配進行提示
3.3.3裝配工藝查詢
所有生產(chǎn)工位都顯示裝配工藝卡圖片，裝配工藝卡的數(shù)據(jù)維護建立查詢和維護界面。對單個工藝卡數(shù)據(jù)進行維護操作，具體包括新增工藝卡，修改工藝卡和刪除。
- 新增工藝卡，在界面右側(cè)的“裝配工藝卡維護”中填寫相關(guān)信息，選擇圖片點擊添加按鈕。
- 修改、刪除工藝卡，在界面上方選擇條件，查處對應(yīng)工藝卡，修改右側(cè)信息數(shù)據(jù)，點擊保存，或者直接點擊刪除
3.3.4主機合格證管理
每臺主機下線檢查合格后，需要打印合格證。合格證打印位于質(zhì)檢線后，當主機到達該工位后，操作人員通過選擇主機號碼，確認后系統(tǒng)自動打印出該主機的合格證和主機條碼。
3.4. 生產(chǎn)停線管理
MES系統(tǒng)首先是建立設(shè)備故障原因樹，系統(tǒng)可以根據(jù)特定設(shè)備建立所有可能的設(shè)備故障原因庫以及可采取的修復(fù)措施等專家信息，此專家信息庫將可以結(jié)合實時設(shè)備故障分析功能共同對設(shè)備的故障進行分析和報告。
MES系統(tǒng)將所有停線原因進行歸納總結(jié)，可以按照區(qū)域或者種類分成最多4層結(jié)構(gòu)。這種方式既方便與管理，錄入，也方便與以后的歸納，分析和總結(jié)，找出問題的關(guān)鍵和改進工作的依據(jù)。最底層的每個原因?qū)?yīng)一個停線Tag點。由Tag點觸發(fā)，報告生產(chǎn)停線；生產(chǎn)恢復(fù)后該Tag點再次觸發(fā)，報告生產(chǎn)恢復(fù)運行。Tag點信號由現(xiàn)場控制系統(tǒng)提供。畫面中將包括對每一次停機的開始時間，結(jié)束時間，本次停機前正常運行的時間長度，本次停機持續(xù)的時間長度，停機事件發(fā)生的生產(chǎn)工段或生產(chǎn)設(shè)備單元，停機發(fā)生的原因。
3.5. 生產(chǎn)信息發(fā)布
LED顯示MES系統(tǒng)的生產(chǎn)實時統(tǒng)計數(shù)據(jù)和用戶定義消息。生產(chǎn)信息包括指定的生產(chǎn)匯總信息、計劃產(chǎn)量信息，實際產(chǎn)量信息。用戶定義消息，提供用戶輸入的歡迎消息。LED信息格式：
LED信息來源：MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)或用戶輸入。
3.6. 生產(chǎn)統(tǒng)計報表
報表作為生產(chǎn)管理及統(tǒng)計分析最重要的工具，采用信息門戶的方式進行管理和信息發(fā)布。系統(tǒng)提供B/S 架構(gòu)數(shù)據(jù)查詢與分析，如質(zhì)量報表、停線報表、主機順序等。用戶可以靈活進行配置。具體功能如下，
- 報表采用B/S 結(jié)構(gòu)，提供功能強大的實時生產(chǎn)信息顯示。
- 生產(chǎn)統(tǒng)計分析報表信息門戶主要包括生產(chǎn)過程信息，生產(chǎn)報表和分析，生產(chǎn)效率的管理和分析，生產(chǎn)計劃及執(zhí)行情況的查詢和分析等。
計劃報表
查詢計劃開始時間在指定時間段內(nèi)的記錄，內(nèi)容包括：訂單號、物料號、物料描述、訂單數(shù)量、完成數(shù)量、差額、計劃開始日期、計劃結(jié)束日期、實際開始時間、實際結(jié)束時間。
實施結(jié)果
本MES系統(tǒng)于2010年10月在A公司新建的拖拉機工廠上線，運行至今符合生產(chǎn)、作業(yè)等一系列內(nèi)容的管理要求。A公司將于近期開始二期項目的建設(shè)，并考慮將來在其它的公司內(nèi)部工廠內(nèi)復(fù)制應(yīng)用。
關(guān)于GE智能平臺
GE智能平臺是一個提供高新技術(shù)的企業(yè)，它為世界各地的用戶提供用于自動化控制的軟件、硬件和技術(shù)服務(wù)以及嵌入式計算。我們?yōu)橛脩籼峁┮粋€獨特的，靈活的，超可靠的技術(shù)基礎(chǔ)，使得他們在包括能源、水處理、消費品、國防和防御，以及通訊等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域獲得持續(xù)的優(yōu)勢。GE智能平臺是一家總部設(shè)在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業(yè)，是GE企業(yè)解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息，請訪問：www.ge-ip.com/cn。