数字化工厂MES系统_设备数据采集_讯鹏方案案例

MES系统是一个面向生产制造型企业对车间执行层生产信息进行全面监控和管理的解决方案系统。讯鹏MES系统综合多项信息技术和管理技术,对现场业务流程进行梳理和再造,为生产过程管控提供良好的指导,保证生产过程可控,生产质量可追溯,有效提高管理工作效率。


一、MES系统基础建模


MES系统基础建模包含工厂、车间、产线、工位、班制、班次、时间段等功能。

MES系统基础建模

二、条码规则及打印模板

条码规则制定流程


1、 SN规则元素:MES系统定义了多种规则元素,包含了工单号、产品编号、年、月、日、车间代码、产线代码等多种规则元素,同时系统也支持自定义常量规则元素。

 SN规则元素


2、SN规则管理:MES系统可以根据多种规则元素进行自由组合,从而生成了SN规则,SN规则可以绑定到产品、外箱、物料上。

SN规则管理


3、打印模板MES系统集成了自定义打印模板功能,可以根据不同元素自定义标签类型,可以进行预览、打印等功能。

打印模板


三、产品模型


1、产品类型:产品类型是为了把产品进行分类管控,使结构更加清晰,查询更加快捷。

产品类型


2、产品管理:产品管理是指所有需要生产的成品,每个产品可以设定其标准产能、工艺路线、打印模板等数据。

产品管理


3、产品BOM管理:产品BOM为生产这个产品需要用到哪些物料,数量是多少,用在哪个工序。BOM信息一般来自于ERP,MES系统同步ERP产品BOM。

产品BOM管理


四、工艺管理


1、工艺流程管理:工艺流程管理是由工序自由组合而成,工艺流程中的每个工序可以设定不良品维修返回工序、是否需要扫码、是否为完工工序等。

工艺流程管理


工艺流程的作用主要用来扫码进行防错防呆逻辑处理,具体流程如下图:

工艺流程图


2、工艺文件管理

①工艺文件管理为SOP作业指导书的文件库,支持多种格式的文件上传,包含Word、PPT、Excel、Pdf、图片及各种格式的视频文件。

工艺文件管理


②上传的工艺文件可以对其进行严格的版本管控,也可以进行预览、审核、盖章。

生产管理方案


3、工艺文件发放

①新建产品时,产品绑定了工艺路线。

②根据产品绑定的工艺路线,定义好每个工序所需的工艺文件。

③后需在扫码时,可以根据条码找到当前生产的产品,根据工位找到当前工序,工位上便可实现扫码自动发放作业指导书。



五、生产管理


1、工单管理工单可以在MES系统中输入,也可以与ERP进行集成,获取ERP的工单信息。

MES工单管理流程图


工单管理界面具备功能包括:

①工单调度:对工单进行导入、导出、下发、完工、关闭、暂停等操作处理。

②工单SN生成及打印:根据产品绑定的SN规则自动生成产品序列号,再根据产品绑定的标签打印模板自动打印产品标签。

③工单WIP管理:查询每个在制品的实时情况,目前停留在哪个工序以及在制品的当前状态。

④工单BOM管理:根据产品BOM自动生产工单BOM,工单BOM可以根据事情生产需求进行调整,最终可根据工单BOM自动生成工单领料单。

工单管理界面



2、生产监控及执行管理:在MES系统中,生产监控和执行管理模块提供以下功能:

①监控产线运行状况,各工序都能够直接有效的获取相关工序的当前生产执行情况;

②监控相关产线的生产执行情况,在发生意外和执行问题的情况下,能够提出预警;

③监控设备状态和人员操作情况;

④将生产监控信息传递给相关产线;

⑤生产实绩数据的收集;

⑥生产过程信息记录;

⑦生产执行意外处理,必要时提交计划模块编制新的作业计划;

⑧生产操作人员操作指令下达。

MES预警信息处理流程示意图



3、物料跟踪:在MES中,物料跟踪模块提供以下功能:

①对于生产过程中的主要产成品、半成品基于件次的编号,编号应遵循一定的体系,体现相应的物料匹配和流转逻辑;

②在上料、维修、下料等节点,记录关键物料编号及普通物料的批次、供应商等信息;

③记录物料的消耗情况,不良情况,为质量问题分析提供依据。



六、现场数据采集


1、数据采集方式:数据采集方式本项目中目前总共分为三种

①工控机连接扫描枪人工采集

②工控机对接设备自动采集

③工控机对接自动扫码设备


2、扫码采集数据

扫码采集数据

(1) 登录人员信息显示:用户登录后,自动显示当前操作人员和作业工位和工序。


(2)SOP作业指导书自动下发:扫描产品唯一序列号之后,SOP区域自动显示当前产品在当前工序的作业指导书。


(3)产品序列号与主要物料信息绑定:

①扫描产品序列号:扫描完成后,自动下发作业指导书,同时通过唯一序列号找到对应的工单,显示此工单的生产的产品型号,完成数量,不良数等信息。

②扫描物料条码:物料条码可以多扫,根据物料清单(BOM)来判断此工序绑定的主要物料数量来确定需要扫描的物料数量,当扫描的数量与物料清单(BOM)中的需扫描的物料数量一致时,说明此工序作业完成,此工序生产数量+1。

③条码扫码判断逻辑:

a)条码有效性检查:检查条码是否可用,是否符合条码规则;

b)跳工序防错:在上工序已进行了第一次扫描,未进行完工扫描的产品,不允许上工序正在作业的产品,直接跳到下工序作业;

c)工序加工防错:在本工序加工前检查其上一工序加工结果,不接受上一工序失败的产品;

d)重复生产防错:对于已经加工成功的产品,不允许重复加工避免二次加工。

e)物料重复上料防错:已经使用过的物料不能重复使用。

f)物料漏扫防错:防止产品绑定的物料出现漏扫描。


3、不良品扫描及维修

不良品维修流程


1、扫描或选择不良描述代码,扫描产品序列号,不良标记完成。

2、不良品标记后,产品必须下线,送到维修工位去维修,维修人员扫描产品唯一序列号,带出不良问题,维修人员维修完成后,需录入不良原因等信息,确定维修完成,维修完成后,产品返回指定工序继续作业(返回工序可以自定义)。

不良品维修


3、如果在维修过程中需要更换主要物料,需扫描旧的物料条码,再扫描新的物料条码,更换后的物料禁止在产线上继续使用。

维修换料


4、设备数据采集:MES系统中集成了讯鹏Iot网关,网关中集成了多种采集驱动,包含了modbus协议驱动,各种PLC驱动,只要有设备符合驱动中的协议规范,只要通过简单的配置便可把数据采集到数据库,上位机软件直接调用数据即可。

设备数据采集


七、 质量管理


1、质量管理是用于品管部门的从物料收料到产品出货全过程的质检功能。


2、IQC检验单来自三种情况:

a.仓库收货单送检后产生的IQC送检单

b.产线退料的退料送检

c.仓库过期或呆滞料的再次送检

检验人员可在IQC界面进行免检确认或录入每个检验项检测结果及检测值。检验完成后需要审核人员进行核验以确认最终处理结果,IQC处理流程。


3、FQC/OQC:FQC与OQC类似,不同在于单据来源,FQC来自产线成品产出的送检,OQC单据来自出货单的出货采集。

操作步骤:

a.设置抽样计划,按产品设置抽样方式及检验项目及标准

b.生产送检单

c.检验员扫描抽检


4、 IPQC:IPQC包含工位巡检及首件/标准件检验,用户可在系统中设置工位巡检检测及巡检项目,首件检验项目、首件判定条件等信息。触发首件检验的工位必须完成首件检验后才能继续作业。

首件检验流程

巡检流程


八、 设备管理


设备管理模块主要功能:

设备管理模块

设备网络连接方式



九、人员能力管理及绩效管理


1、人员能力管理:人员资质是对未培训达标人员,限制其在特定工位操作的功能,可设置人员在某工位的能力等级及有效期,到期后在缓冲期内提醒员工需要进行能力认证,缓冲期后限制其登录该工位。

2、 绩效管理

①产线/工位绩效目标设定

②绩效目标用于对产线或工位的生产目标进行设定,主要用于报表查询或看板展示,也可以用于预警模块对产线情况的监控。



十、 预警通知管理


预警管理在MES系统中是一个可设置的通用模块,可用于对产线、工位生产指标监控,仓库物料情况或其他需要及时发出消息的情况。监控逻辑可以在系统中自定义。例如:工位连续不良预警、物料过期预警、产线不良预警、设备/模具保养预警

MES系统预警通知管理

通知方式:

①MES客户端弹出消息通知

②邮件通知

③短信通知(需要购买短信平台)

④企业微信通知(需要有企业微信)



十一、安灯(Andon) 系统


安灯(Andon) 系统用于从MES线上采集端的及时呼叫,可配合报警灯发出声光报警。警类型及报警通知人均可自定义设置,通常包含:物料异常、质量异常、设备异常、系统异常。

安灯(Andon) 系统



十二、实时看板


看板系统根据具体要求设置看板展示内容,主要包含的看板类型:

1、产线实时看板

装配线生产管理看板


2、车间计划看板

生产计划进度看板


3、车间汇总看板

车间生产汇总看板


4、物料呼叫及需求看板

仓库管理看板


5、品质看板

品质管理看板


6、安灯呼叫看板

安灯监控看板


7、设备监控看板

机台设备监控看板


十三、 统计查询和报表


系统自带丰富、直观的报表,也可以根据客户的需求配置报表显示内容,基础报表如:

①不良物料追踪

②生产用料追溯

③WIP报表

④质量检测报表

⑤直通率报表

⑥工单完成率报表

⑦产品维修报表

⑧出货报表

⑨其他根据客户定制的统计报表



十四、用户及权限管理


MES系统提供了完善的权限管理机制,可以给用户绑定角色,根据角色可以管控到菜单权限、按钮权限以及数据查询权限。

菜单及按钮授权

数据授权

十五、 MES系统集成


MES系统支持与多种相关系统进行集成, 本期项目主要与金蝶云星空ERP进行集成,主要是通过金蝶开放的接口进行对接,本期项目保证后续ERP升级后,金蝶方如有接口变更,MES方提供免费修改接口。

MES系统集成示意图



十六、MES系统部署


MES系统部署


MES系统部署采用本地服务器方案,需要2~3台服务器(初期可以1台),分别负责数据处理和应用服务及其他数据备份任务。



十七、硬件选用


硬件选择本着优先利用现有设备原则,节省硬件成本。以下为推荐的设备类型。



十八、实施规划


1、实施团队组织结构

实施团队组织结构


2、实施步骤及周期


实施步骤及周期


项目实施周期因项目实施具体内容而定,下面是预计实施进度计划:

①由于项目的具体日期目前无法确定,因此本计划的时间安排是一个建议性的实施过程,按照周工作任务进行展开,未涉及具体的日期标志。此计划为MES参照的实施过程。

②实施过程分为5个步骤,最后两个月为磨合期,期间产品出现的任何问题均由系统维护工程师协助处理。

③实施过程中的二次开发内容需要详细调研后确定,再以此为依据估计二次开发工时。


3、运营维护

实施完成后一年内免费维护,后期每年签订维护合同。



十九、上线效益


MES系统基于生产信息化、高效能理念,着重客户实际需求,提高生产效率,降低不良比例,避免重大质量问题。以下是根据我公司以往项目总结出的效益提升统


作者:LCY
配套产品
其他工业终端
工业触摸一体机
MES数采工位机
PAD移动工业终端
工控主机
数采IO控制器
通讯组网网关
数采控制网关
PROFINET系列
工业电子看板