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制造執行管理系統MES FOR新能源汽車

日期: 2017-01-04
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1.背景與需求

隨著國家新能源汽車業務的增長,動力電池的需求量日益增大。動力電池產品作為一種儲能的化學部件,具有一定的安全隱患,且產品的制造過程直接影響的產品的質量和使用性能,這兩個方面是消費者最關心地方,也是生產廠家最關心的方面。如果是因為產品質量造成召回事件,不但需要耗費大量的追溯召回成本,同時對廠商的聲譽更是造成不可估量的損失。實施MES系統作為提高車間生產管理水平、改善產品質量最有效的方法,無疑是最好的選擇。

2.建設目標

總的來說,鋰電池生產線MES系統覆蓋了工廠從接收訂單、制定生產計劃、零部件生產、產品組裝、產品檢驗、入成品庫、出庫發貨等全部流程,具體的目標:

ERP系統集成:ERP系統向MES系統下發物料、工藝流程、生產計劃以及MES系統向ERP系統報工生產計劃進度、物料消耗數據、能源消耗數據、人員績效數據、設備綜合利用率等

工藝關鍵參數監控:盡可能保障鋰電池隔膜的工藝安全

生產實時監控:實時監控生產進度、設備運行狀態、質量數據以及異常呼叫反饋等

計劃管理:實現從ERP系統接收生產計劃、調整生產順序、生成物料需求計劃、物流計劃、指導生產等

設備管理:電子管理設備臺帳信息、制定和記錄維修保養計劃、常用備品備件管理等信息

能源管理:統計能源消耗數據并分析能源消耗與生產工藝、設備狀態的關聯關系,為節省能源的決策提供數據依據。

工藝流程管理:實現可調整的動態的工藝流程指導現場生產。

工作流管理:制定通知流程模板(設備異常、質量異常、數據報表)和相關操作的審批流程模板,實現MES系統電子化審批、無紙化操作過程。

物流管理:電子顯示物流計劃、線邊庫物料數據、及時保證現場物料充足。

質量管理:制定質量檢驗制度、實時質量數據監控,將質量的事后補救改為實時監控、事先預防。

物料追溯:產品生產的工藝參數、質量數據、物料批次、產品編號等數據詳細記錄,實現生產過程的可追溯性、快速精確的召回范圍。

報表管理:生產進度、生產產量及質量的實時查詢,減少計劃部門的交付壓力。

電子看板:實時顯示生產產量、設備運行狀態、質量統計數據、質量報警、物料報警數據等。

3.系統方案

天河智造MES系統將結合工廠的實際應用需求,實現以下功能:

生產計劃管理:

根據與ERP系統接口工廠日生產計劃、BOM等數據,MES 系統接收計劃的同時,生成產品序列號,并將該序列號按次序與每臺上線加工的產品進行綁定,用于后續產品加工過程的數據采集。MES系統在獲取計劃數據后,可以對作業計劃的制定、分解、下達、終止與結束,根據作業計劃的完成信息,可實時的自動監測與更新作業計劃執行狀態,并可根據作業計劃的執行狀態,提供對應操作(如提交、暫停、緊急插單等)與動態調整的功能。

數據采集:通過與生產線控制器進行通訊,自動采集生產設備的生產過程工藝參數、產品的關鍵質量數據,并與自動采集手持PDA或掃描槍的批次數據進行綁定。通過設備上的PLC實現與設備的通訊,遠程獲取設備實時運行的狀況。所有運行狀態信號的設備以方便的方式直觀顯示。

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制造執行管理系統MES FOR新能源汽車


實時存儲數據:實時存儲生產現場的設備運行狀態、工藝參數、能耗數據、質量數據。

生產監控:實時監控設備的運行狀態、生產工藝參數、檢驗質量數據、產品、物料批次信息、設備異常呼叫、質量異常呼叫、設備OEE、生產進度統計、可人工錄入停線時間、停線原因等。


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設備管理:建立設備履歷(包括設備名稱、供應商、聯系方式、設備圖紙、操作說明書等)、常用備件名細、數量、備件更換記錄、維護保養計劃。設備停機時間、停機原因錄入接口等。

物料管理:在線庫存物料拉動、物料異常呼叫、定時統計物料消耗并上報ERP

集成倉儲數據,MES系統集成倉儲數據,實時顯示倉庫物料信息。

質量管理:建立并維護檢驗制度、檢驗標準等。通過對實時質量數據分析、處理實現對生產過程質量數據的管理與控制,根據質量參數、與檢測數據,結合統計過程控制分析方法,實現對產品生產過程質量的分析用控制圖與控制用控制圖等功能集成管理,減少產品生產過程中的“ 質量異常 ”。


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物料追溯:物料追溯模塊包括物料追溯和質量追溯,物料追溯包括前向追溯(由產品批次追溯到零部件批次)、后向追溯(由零部件批次追溯到產品的批次);質量追溯是指根據批號、查詢產品在制造、裝本過程中的工藝參數、質量檢測數數據、質量結果、設備號、操作員、時間等。


制造執行管理系統MES FOR新能源汽車

能源管理:實時顯示相關能源表的數據信息、設置能源表的參數、在線查詢能源表的統計數據。

工藝流程管理:可制定、修改、工藝流程的信息,管理工藝流程的生效、失效以及動態工藝流程的工藝條件。實現可調整的動態的工藝流程指導現場生產。

看板管理:生產監控室的電子看板顯示生產進度、設備運行狀態、呼叫系統提示信息。質量部門的電子看板顯示生產線產品的實時質量趨勢、SPC控制圖、呼叫系統提示信息等。物流部門的電子看板實時顯示物流計劃、生產線設備線邊庫存的數量、呼叫提示信息。設備部門電子看板顯示生產線設備運行狀態、工藝參數、設備維護計劃、呼叫系統信息。

報表系統:可在線查詢生產數據、產品產量、物料消耗數量、生產線計劃完成率。品質數據:不良品率、成品率、過程能力指數。性能數據:平均生產工時、生產效率。設備運行數據:開機時間、停機時間、故障率、平均修復時間、時間利用率、性能利用率、OEE等。可設置報表模板、可設置自動打印的配置。

基礎數據管理:日歷-時間管理:設置、維護車間或工序設備的工作日、上班時間、下班時間、休息時間等信息。車間產能管理:設置、維護工序設備的理論產能等信息。日志管理:MES系統的每一步操作以及該操作產生的后續反饋都將會記錄到日志模塊中,便于以后的異常追溯,快速定位異常產生的原因、為相關異常解決決策提供依據。

4.預期實施效果

工廠在實施MES系統后將極大改變工廠的運行流程和人的工作重點、工作方式等。下圖是生產現場操作人員的角色在實施前后的對比,現場操作人員的工作重點從設備操作轉為整個生產過程的關注包括物料批次、設備工藝參數設置、質量數據、生產計劃、生產進度等;


制造執行管理系統MES FOR新能源汽車


生產人員角色轉變


下圖是工藝工程師的角色在實施前后的對比,設備工程師的工作重點從設備運行狀態、組裝工藝等生產過程轉變為MES系統的維護、設備管理分析和制定、執行設備維護計劃等


制造執行管理系統MES FOR新能源汽車

工藝工程師角色轉變


下圖是生產經理的角色在實施前后的對比,生產經理的工作重點從數據的整理與分析、制做報表等轉變為分析設備運行成本、統籌分析各項報表、統一調配資源、提高生產效率等


制造執行管理系統MES FOR新能源汽車

生產經理角色轉變


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