【MES】工业4.0智能制造数字化工厂(数字车间、MES、ERP)解决方案:智能工厂体系架构、系统集成以及智能设计、生产、管理、仓储物流等
工业4.0智能制造数字化工厂的解决方案,涵盖了智能制造的背景、企业实现智能工厂的好处、智能工厂的规划与实现方法以及系统实施模块的详细介绍。通过上汽通用凯迪拉克工厂的案例展示了智能工厂的强大能力,强调了数据、技术、管理、人员等关键要素在智能制造中的重要性,并详细介绍了智能工厂的体系架构、建设规划、系统集成以及智能设计、生产、管理、仓储物流等多个方面的内容。
同时,文件还深入探讨了MES系统在智能制造中的核心作用,以及ERP与MES的区别,强调了MES在实现精益生产、敏捷生产和智能制造中的重要性。
此外,还介绍了智能工厂实施的具体策略和步骤,包括总体规划、分步实施、基础信息梳理、业务主线实施等,并详细介绍了ERP协同门户、条码体系建设、数字仓储、生产计划、MES生产流程、设备联网、设备管理、质量管理、追溯管理、移动工厂管理、可视化产销、智能一卡通、智能监控等多个系统实施模块的功能和特点,旨在帮助企业实现智能化、高效化、透明化的生产管理,提升企业的竞争力和市场响应能力。
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背景与意义:介绍了智能制造的背景,强调企业实现智能工厂的好处,包括提高生产效率、降低成本、提升产品质量等。同时,探讨了怎样规划与实现智能工厂的核心,以及系统实施模块的介绍。
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智能工厂案例:以上汽通用凯迪拉克工厂为例,展示了智能工厂的强大能力。该工厂拥有386台机器人,仅需10多位工人管理,每天可生产80辆凯迪拉克,体现了高度自动化和智能化的生产模式。
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智能工厂的关键要素:
数据:强调海量、实时、综合数据的重要性。 技术:包括整合、智能、无线等技术的应用。 管理:实现自动化、持续改善、节能等管理目标。 人员:注重创新、自治和人员能力的提升。
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智能工厂的体系架构:涵盖个性化定制、工业云、工业软件、大数据、智能服务、工业互联网、远程运维、体系架构、建设规划、系统集成、智能管理等多个方面。
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智能工厂的建设规划:包括系统集成、智能设计、智能生产、智能管理、智能仓储物流、先进控制和优化、车间设备联网、智能诊断和维护、人性化工作条件等关键环节。
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智能制造的核心——MES系统:
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MES的功能:MES通过信息传递优化从订单下达到产品完成的整个生产过程,提高企业快速响应能力,减少无附加值活动,优化生产调度排产,改善物料管理,控制质量,实现车间生产信息共享和生产过程透明化。
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ERP与MES的区别:ERP主要解决销售、采购、库存、生产计划等财务管理为核心的问题,而MES专注于生产车间的管控,以订单执行为核心,以缩短交期、保证质量和降低成本为目标,是实现精益生产、敏捷生产和智能制造的关键。
智能工厂的效益: -
车间级效益:包括生产命令传达更快捷、制造周期缩短、产品合格率提高、满足生产与品质管理的真实数据要求、即时物料配送、防止人员误操作、物流记录完整、减少文档错误、提高人员操作技能、提高生产线异常事件的可见度等。
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企业级效益:快速响应市场需求,提升企业竞争力,提高企业道德水准,赢得公众信任,更容易在供应链环境下协同,显著提升客户满意度,减少客户投诉,实现敏捷制造与精益生产,易于与ERP、SCM、CRM、PDM等系统集成,节省IT投资,降低系统总体拥有成本。
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智能工厂的实施策略:
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总体规划,分步实施:前期由咨询顾问协助客户进行方案与系统的演示交流,总结客户业务流程与管理需求,形成解决方案并进行功能设计与软件开发,最终实施个性化MES系统及智能终端规划。
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梳理规范基础信息:多数企业信息化基础薄弱,需先制定基础信息准备方案,逐步推进MES系统实施,包括与ERP系统对接、设备数据接口开发等。
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围绕业务管理主线实施:先围绕生产管理的业务主线实施主要功能模块,取得阶段成果后再实施外围辅助模块。
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系统实施模块介绍:
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ERP协同门户:实现企业内外部信息的全面集成,提高协同管理水平,支持采购协同、订单协同、信息反馈、权限管理等功能。
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条码体系建设:提供条码打印管理功能,实现业务条码打印所需的数据源、规则配置、标签设计、打印预览、打印及结果存档等功能。
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数字仓储:满足仓库作业流程重塑与作业人员互动,实现仓储精准与科学管理,具备物料全生命周期管理、防呆机制、特殊料件管理、条码自动采集、快速收料、备料机制、储位管理、实时预警、作业时效管理、看板监控、智能盘点等功能。
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生产计划:基于有限产能和实时生产数据动态反馈的闭环生产调度模型,实现作业计划和制造资源的优化调度与动态管理。
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MES生产流程:以工单为线索,以条码为载体,形成信息闭环,涵盖从采购、业务/营销、生产计划到供应商、物流、品质、车间、工艺工程等环节,实现精益生产管理、流程再造、制程防呆控制及无纸化管理。
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设备联网:对车间加工设备进行整合,提高设备利用率,减少辅助时间,实现车间资源与信息透明化,降低管理成本,解决设备管控难题。具备设备实时加工状态监控、系统历史记录查看、备件管理、数控程序上传下载、双向通讯、用户权限管理等功能。
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设备管理:实时监控设备生产性能和使用率,实现信息共享和自动整合,提高设备稼动率。功能包括设备履历、保养维修体系、备件管理、故障预警、异常申请、设备点检、运行状态监控、OEE和稼动分析、员工作业时效管理等。
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质量管理:遵循PDCA原则,建立完善质量体系,基于实时数据采集和数理统计技术实现质量管理目标。支持质检标准自定义、绩效分析、灵活控制、趋势工具、SPC图表、质检数据采集、规范预设、自动或手动采集、异常报警、活动跟踪、检验结果和报告等功能。
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追溯管理:建立完整的产品与物料谱系、产品与制程追溯体系,实现无纸化且准确的产品和物料流向跟踪。可全面双向追溯、客诉品追溯,并延伸至上游供应链。
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移动工厂管理:通过移动终端随时随地了解生产各环节参数指标,远程指挥和控制现场操作,实现“口袋工厂”管理。支持工厂绩效分析、生产进度跟踪、设备状态监控、成本利润掌控、计划产量统筹、质量效率监控等功能。
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可视化产销:客户可通过PC或移动终端跟踪订单进度、产量、品质等信息,查看监控视频、文档追溯、协商反馈,满足订单管理和工作协同需求,提高企业服务水平和客户满意度。
-智能一卡通:对厂区内人员进行门禁管理,实现有序可控流动;可指定访客路线,控制流向,确保安全;系统实时统计人员动态,对超时逗留人员发出报警,预防突发事件。
智能监控:采用一体化软件平台,实现工厂车辆出入口、人员门禁、访客、视频监控、远程控制中心管理,管理人员可随时随地获取数据、视频、出入口控制,确保工厂财产安全和人员有序流动。具备远程监控、回放查询、电子地图、图像抓拍、厂区监控、办公区监控、车间监控、生产监控、配置管理、报警联动、认证管理、日志管理、集成网管、电视墙、矩阵控制、录像存储等功能。
车间智能服务台与操作台:职工可通过车间智能服务台考勤登录、在线请假、查看通知、查询打印绩效;智能操作台和管控中心实现车间智能化管理。