MES系统基础介绍.pdf

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MES系统基础介绍TonyTong（童正军）（童正军）GEIntelligentPlatform数字化企业微信发布2016.6.242010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved内容安排MESMES系统简介系统简介数据采集与过程控制数据采集与过程控制排产调度排产调度生产、物料平衡与看板生产、物料平衡与看板效率模块与效率模块与OEEOEE质量模块与质量模块与SPCSPC批次分析批次分析追踪与反追踪系统追踪与反追踪系统SOPSOP介绍介绍应用演示应用演示2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedERP集成和全厂报表系统集成和全厂报表系统实时历史数据库实时历史数据库工厂层工厂层管理层管理层财务财务维护维护人事人事MES（制造执行系统制造执行系统）什么是MES系统2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedbusinessplant效率效率质量质量历史数据库历史数据库标准规格标准规格配方配方产品产品环境环境设备设备原因原因生产消耗生产消耗MES生产生产工厂生产数据工厂生产数据实验室数据实验室数据消耗消耗计划计划订单订单财务财务采购采购人事人事计划计划ERP生产生产效率效率质量质量2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved管理信息系统管理信息系统MIS工厂运作工厂运作MES定位管理系统VS过程控制管理信息系统管理信息系统ERP、MIS业务业务/公司公司过程控制过程控制&工业自动化工业自动化DCS,PLC,SCADA实时系统实时系统秒秒分钟分钟小时小时班次班次日日周周月月年年公司公司业务业务工厂工厂生产区生产区生产单元生产单元生产过程生产过程MES2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved基于基于ISA95ISA95的的MESMES架构架构2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedSOAPortalDatamartWorkflowPlantApplications效率效率生产生产质量质量批次批次Historian工厂系统和应用工厂系统和应用企业应用企业应用HMI/SCADA运营管理解决方案EnterpriseConnectorMaintenanceGateway计划计划调度调度工厂运营工厂运营业务运营业务运营ShopFloorSPC自动化软件解决方案WebSpace远程控制远程控制ChangeManagementCAUSE+TroubleshooterMES系统软件模块功能架构透明数字工厂2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedMESERPTCP/IPLocalnetwork需求计划下达计划协调工单协调工单下达数据采集监控信息发布生产管理生产实绩处理并存贮控制层控制层生产调度设备管理质量过程控制生产报表OPC-Server123144678121315161819TCP/IPLocalnetwork9工单执行10生产控制11生产监控一车间执行层车间执行层MES层层计划层计划层执行层执行层计划生成55企业连接器17MES总体业务流程2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved解决方案架构图2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved内容安排MES系统简介系统简介数据采集与过程控制数据采集与过程控制排产调度排产调度生产、物料平衡与看板生产、物料平衡与看板效率模块与效率模块与OEE质量模块与质量模块与SPC批次分析批次分析追踪与反追踪系统追踪与反追踪系统SOP介绍介绍应用演示应用演示数据采集与过程监控关注点数据采集与过程监控关注点1.设备是由各个设备厂商提供，由于这样那样的原因，他们都有自己的操作画面，但一个个都是控制和信息孤岛，有什么好办法能把他们整合起来？

2.企业里控制设备品牌多，型号多，系统结构零散，怎么办？

3.不要老跟我谈数据监控，我考虑的是工厂的生产和管理，除了PLC的数据，我还想整合其他诸如管理信息、视频监控等内容，我可不想弄一堆的系统？

4.我的预算不够一下子把整个工厂信息化，我有什么办法能让我每次的投资都是我整个规划中有机的一分子，而又没有过多的拘束？

5.我们的领导很关心生产，不可能每次去现场，怎么样让它们在自己电脑甚至出差时也能随时了解生产信息？

2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservediFIXiFIX的连接能力的连接能力-I/OI/O通讯通讯业界最多的DLL形式驱动程序2200种主流驱动程序通讯速度和可靠的数据传输简单的配置新的支持OPC模式的驱动程序既可读取数据，同时可作为OPCServer供别的OPC客户端读取通用的OPC驱动程序支持COM/DCOM技术，远程控制组态同样兼容传统DDE等其它交换数据的方式2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved数量众多的硬件连接驱动数量众多的硬件连接驱动2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved数量众多的硬件连接驱动数量众多的硬件连接驱动（Cont.）2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedOPC产品通信能力WorkspacePDBFix内部网络内部网络PDBOPCServerWorkspaceOPCClientOPCClientDriverOPCServerOPCClientOPCServerDA&AEOPCClient本本地地远远程程iFIXOPC国际基金会创始成员OPC标准验证平台DA/HDA/AE/UA标准拥有丰富OPC驱动程序通用OPCDevelopToolkit标准OPCServer开发工具包2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved监控软件系统结构原理图I/ODriver（s）I/O硬件生产过程DriverImageTableScan,Alarm&Control打印机历史窗口历史文件报警汇总配方历史数据采集实时数据库数据库存取文件报警队列Chart对象图形界面WorkspaceVBA调度器报警ODBC图形对象控件2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved客户端客户端/服务器结构的过程数据库服务器结构的过程数据库监控软件包监控软件包=数据库数据库+监控画面监控画面iFIXiFIX软件包软件包=iFIXPDB+iFIXWorkspace=iFIXPDB+iFIXWorkspaceiFIXiFIX数据库和监控的画面可以分开数据库和监控的画面可以分开一个数据库可供多个一个数据库可供多个iClientiClient连接连接一个一个iClientiClient可连接多个数据库可连接多个数据库2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved一个一个PDB可供多个“可供多个“Workspace连接”连接”过程硬件可以是各种形式的网络iFIXPDBiClientTCP/IP或NetBios2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved一个“Workspace”可供多个PDB连接过程硬件PDB1TCP/IP或或NetBiosPDB2PDB3iClient2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservediClientiClientReadonlyiFIXSCADAFIXSCADAiFIXSCADAiFIXSCADA冗余冗余现场控制器现场控制器典型的分布式结构典型的分布式结构iClient2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved监控系统的制作动态，立体图符集监控系统的制作动态，立体图符集2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved开放、安全的嵌入式环境支持第三方的安全容器技术高可靠性视频整合2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved监控信息的WEB发布-WebSCADA

（1）2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedManagewithrealdataImproveanalyticalandplanningabilitiesImprovetimetodecision监控信息的WEB发布-WebSCADA

（2）2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved生产过程信息收集

（1）1.WEB监视生产流程2.实现对生产程序、关键流程的实时监视2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved生产过程信息收集

（2）1.对每一个生产过程进行详细监视2.生产程序批次记录3.每一过程的源，目标4.每一程序执行的模式、产量、步骤、状态及出现的报警信息5.每一过程参数的监视6.参数的历史趋势分析7.可实现多参数比较分析2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved内容安排MESMES系统简介系统简介数据采集与过程控制数据采集与过程控制排产调度排产调度生产、物料平衡与看板生产、物料平衡与看板效率模块与效率模块与OEEOEE质量模块与质量模块与SPCSPC批次分析批次分析追踪与反追踪系统追踪与反追踪系统SOPSOP介绍介绍应用演示应用演示2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved计划排产与信息管理系统的定位计划排产与信息管理系统的定位MESMESROBROB-EXEXschedulerschedulerERPERPe.g.SAPR/3e.g.SAPR/3HMI/SCADAHMI/SCADAiFIXiFIX2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved工单执行的图形化调整与滚动调度2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved生产计划执行监控2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved内容安排MESMES系统简介系统简介数据采集与过程控制数据采集与过程控制排产调度排产调度生产、物料平衡与看板生产、物料平衡与看板效率模块与效率模块与OEEOEE质量模块与质量模块与SPCSPC批次分析批次分析追踪与反追踪系统追踪与反追踪系统SOPSOP介绍介绍应用演示应用演示2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved构建透明的数字工厂（工厂建模）生产设备库存设备可行路径2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved企业应用集成解决方案企业应用集成解决方案-企业连接器企业连接器企业连接器提供了MES与企业外部商业系统之间的双向连接，如与SAP连接MES企业连接器采用微软的BizTalk，BizTalk技术架构，可以用于P2B（plant-to-business）解决方案,workflows工作流和EAI（EnterpriseApplicationIntegration）企业应用集成通过专用的适配器与商业系统进行整合2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved与与ERP/商业系统交换的数据商业系统交换的数据1.所有MES（生产管理系统）的数据均可实现与ERP的交换2.送ERPMES基础数据维护（工厂数据，主数据，代码）生产计划库存信息原料及生产资料消耗信息工艺标准信息3.送MESERP生产计划执行状况/可能的重新排程（APS）原材料、生产资料消耗信息生产统计信息，实时/在线的生产报表相关质量，关键绩效指标的发布关键产品批次、生产过程的追踪信息2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved过程数据采集生产数据生产数据自动检测的生产统计数据相关计算的生产数据Barcode数据手动数据录入文件数据2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved现场生产管理现场生产操作数据现场生产操作数据操作指导数据操作指导数据生产偏差指示生产偏差指示实时告警实时告警批次数据批次数据缺陷数据输入缺陷数据输入班次人员信息班次人员信息纸卷号，产品，生产时间，状态等生产班次，运行批次等信息生产效率计算干燥部，流浆箱等实时过程数据2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved现场生产管理生产详细信息纸卷详细物理信息纸卷订单信息2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved“信息监控”智能显示实时流程图在一个画面上显示每个机器的仪表盘层层深入的细节显示：

库存停机时间消耗质量订单报警以此监视生产线状态以此监视生产线状态2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved自动加载设定值产品规格产品规格和配方的管理从MES获取发送到HMI帮助操作员生产产品而不仅是提供信息2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved跟踪原材料的使用与消耗，实现物料平衡确定原材料，公用设施，能源等的成本消耗自动精确的测量资源的消耗根据产品，订单，客户，人员等测量资源消耗自动更新到ERP2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved生产合规电子签名21CFR11标准符合跟踪改变责任说明安全性谁在何时做的审计跟踪存档时间标记2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved跟踪订单完成状态自动从ERP系统获得生产计划自动关联计划订单到好的生产实时的生产计划适应自动在ERP系统中更新订单信息2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved内容安排MESMES系统简介系统简介数据采集与过程控制数据采集与过程控制排产调度排产调度生产、物料平衡与看板生产、物料平衡与看板效率模块与效率模块与OEEOEE质量模块与质量模块与SPCSPC批次分析批次分析追踪与反追踪系统追踪与反追踪系统SOPSOP介绍介绍应用演示应用演示2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved生产运行管理之效率管理OEE/KPI停线分析设备管理设备运行报告与分析原因追溯、应对措施、分析与改进废品、废料、能源消耗原因追溯、分析与改进原因树的管理，根本原因分析统计分析与改进决策支持ESESESESESESESESESESESESESESESES2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved什么是OEE？

2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved原因树管理经验的学习与累积2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved标准停机查询1、开始日期/时间，结束日期/时间，正常运转时间，停机时间，停机位置，停机类型，停机原因（层级）2、显示列自主定义3、不同颜色代表停机处理不同状态4、多种原因综合处理时的原因分解5、原因按层次逐级分析与处理2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved停机分析查询（ExcelReport1）2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved停机概要查询（ExcelReport2）2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报表2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-停机原因分析：

位置2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-停机原因分析：

原因2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-停机原因分析：

组员2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-设备性能分析：

产品2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-设备性能分析：

人员2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-设备性能分析：

故障2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-设备性能分析：

原因2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-设备性能分析：

位置2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedWeb报告-设备性能分析：

MTBF/MTTR2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedOEE计算和关键性能指标2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved内容安排MESMES系统简介系统简介数据采集与过程控制数据采集与过程控制排产调度排产调度生产、物料平衡与看板生产、物料平衡与看板效率模块与效率模块与OEEOEE质量模块与质量模块与SPCSPC批次分析批次分析追踪与反追踪系统追踪与反追踪系统SOPSOP介绍介绍应用演示应用演示2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved质量管理价值陈述以手动和自动的方式收集各来源的数据忽略用户干扰动作的实时质量评估体系整合生产管理和控制的质量体系工具用于最优化质量和生产过程在线质量评估与统计过程分析2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved质量数据采集可能的系统输入:

控制系统/PLC其他装置（天平,在线测量设备）HMI/SCADA应用Bar代码/RF设备无线设备直接手动输入2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved质量规范用于何处？

响应检查不影响收/发的对于核心变量的检查报警机制包括普通报警机制和SPC机制测试计划决定是否进行测试及其测试频繁度分析历史数据分析,性能统计2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved客户端应用程序在现场或实验室内采集和输入数据基于产品和其他商业运营法则测试计划将采集或输入的数据和规范数据相比较将过程和质量数据紧密整合一体即时生成SPC报警和其他报警提供一个产品合格性和关键趋势的提供一个产品合格性和关键趋势的全貌全貌2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedSPC/SQC

（1）对数据读取的实时报警查看报警列表工序，文档和报警相关联用户可以快速检索历史记录上的报警和采取的相应行动在特定报警发生时自动以E-MAIL通知用户2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReservedSPC/SQC

（2）以曲线/图表的形式提供报警提供一些标准曲线（Xbar-R,Xbar-MR,P,U,等.）SPC规则在服务器后台进行检查2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved在线质量评估

（1）1.对即将生产的产品进行管理（产品管理）2.产品可以定义到对应的产线、设备上去生产3.对产品的质量或过程参数可以相应定义规范和标准在线质量评估

（2）1.每一个规范可分别定义2.规范中对每一参数都包含目标值，上、下报警限值，质量报废限值、控制限值等3.对每一个规范均需要进行批准生效，而且规范可定义生效期4.不同的产品，不同的生产设备单元，不同的有效期内都可以有不同的规范值2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved1.生产或化验室数据录入时，对应到具体的批次，系统将自动进行质量评估2.系统还将提供评估进程的统计3.系统在客户端将提供对任意有规范定义相关的参数提供规范提示4.评估结果包括合格，质量警告，报废等在线质量评估（3）2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved内容安排MESMES系统简介系统简介数据采集与过程控制数据采集与过程控制排产调度排产调度生产、物料平衡与看板生产、物料平衡与看板效率模块与效率模块与OEEOEE质量模块与质量模块与SPCSPC批次分析批次分析追踪与反追踪系统追踪与反追踪系统SOPSOP介绍介绍应用演示应用演示2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved批次分析对批量分析的独特需求提供S88和非S88形式的分批方式集成批量工序信息和实时数据的能力对批量控制系统执行更高层次KPI计量的能力2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved批次执行&操作员工作流（Batch&iWorkInstruction）根据S88国际标准管理生产订单在生产单元上的生产（如混合、灌装等）对自动和手动过程步骤具有增强的顺序执行管理能力对于手动操作具有灵活的电子工作指令的支持电子批次记录的自动获取2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved批次报表示例2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved批次运行与分析不同批量之间或特定批量的批量趋势参数对特定批量或一组批量显示批量时间线显示和分析细节产品跟踪，生产指令、生产变量执行黄金批量和批量比较2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved2010GEIntelligentPlatformsAllRightsReserved一些显著优点通过增强即时可视性提高一等品的产出率减少不合格品和次品减少顾客投诉和退货避免主要质量问题避免产品召回低成本，高品质减少数据采集的时间减少ISO认证