智能工厂系统解决方案V1 0

用友智能工厂让工厂更智能,用友网络科技股份有限公司姓名：张铁军2020年5月26日,用友智能制造整体解决方案,用友智能工厂功能简介,1,庆琏金属制品制造落地方案,2,3,精智丨用友工业互联网平台赋能云时代工业企业,基于精智平台，打造软硬一体化智能制造整体解决方案,用友智能制造整体方案的优势：一体化、全要素覆盖,订单管理,计划管理,产品BOM,图文档管理,车间作业管理,生产调度管理,生产运行监控,过程质量管控,厂内智能物流,设备运行管理,能源管理,健康安全环保,DCS/PLC,CNC/DNC,传感器,机器人,操作系统,数字化仪器仪表,WMS,RFID芯片及读卡器,条码二维码,串行/USB,无线wifi,生产分析,质量分析,生产看板,质量追溯,成本分析,设备监控,质量看板,监控与分析层,运营管理层,执行控制层,标识与采集层,生产现场,工业平板,手持终端,TCP/IP串行接口,物料管理,生产订单,工艺管理,变更管理,PLM,NCU9,智能工厂MES,经营与核算管理(用友ERP),产品数据管理(用友PLM),现场管理(用友智能工厂),数据价值挖掘（用友BQ）,工业物联(用友工业物联平台),用友智能制造整体解决方案,用友智能工厂功能简介,1,庆琏金属制品制造落地方案,2,3,用友智能工厂应用架构,NCU9U8U8cloudXXERP,用友工业物联平台,智能排程,数据采集,API,知识库,生产计划导入,排程模型构建,排程算法执行,排程结果发布,智能监控与分析,电子看板,监控分析,预测模拟,趋势分析,智能调度,现场作业调度,作业指令发布,工序流转,移动派工报工,品质管理,品质数据采集,品质追溯,智能防错,质量SPC,智能物流,无人值守,智能物流驱动,仓储管理,拉式配送,设备管理,设备运行监控,设备巡检维修,设备能耗分析,设备异常管理,异常管理,异常申报,异常推送,异常响应,异常处置,数据清洗存储,设备注册,虚拟设备,反向控制,规则引擎,边缘计算,跨平台IoTSDK,制造云生态伙伴,能源管理,自动采集,能耗分析,对标管理,能源调度,安全环保,安全环境监测,环境预警,安环检查,应急演练,PLM,互联互通，提供更完美解决方案,其它ERP,用友智能工厂特点：多端化、移动化,用友智能工厂特点,日常业务全部采用移动化最新技术，方便、快捷、引领时代潮流,贴近实际业务场景，简单易学。现场作业人员只需5分钟简单培训，即可上手使用,针对每个角色设定个性化的操作界面，简洁、直观,现场部署全移动化，不用布网线，根据工作需要随时挪动地方;适配多类型硬件终端,移动化,易上手,场景化,易部署,智能数据采集是智能制造的基础,借助物联网、移动互联网等当下最先进技术，实现生产、质量、物流、设备等数据的智能化采集，在此基础上实现精细化、实时化、可视化。,人-物-设备-信息互联互通迈向工业4.0,实时,少人,精细,可视,常见智能采集与展示设备,常用标识手段,用途：仓储（所有业务）、生产计划下达、完工反馈、质量管理、设备、工装、模具等所有需要录入编码的地方都可以用,手持条码扫描枪,工业平板主要用于生产现场任务分派、完工报告等,智能手持终端无线PAD,电视机用于车间生产看板实现可视化,标签打印机,无线网络,产品工艺,剪板,冲压成型,热处理,研磨,喷砂,电镀表面处理,组装,包装,压铸件,磨毛边,抛光,木柄原料,五金配件,包装材料,制管,电焊,表面处理,烤漆,钢材原料,切管,分条,注塑,胶料,钻孔/攻牙,主要工序和车间,原料,冲压,热处理,研磨,组装,电镀（外包）,喷涂,包装,喷砂,切管车间精冲车间冲床车间D栋车间研磨车间喷砂车间磨齿车间烤漆车间液体车间注塑车间组装车间,物料清单,21-3/4泡棉握把9两截波浪,9两截波浪上刀(GH-31刀头),55C中碳热轧钢卷(HR),9两截波浪下刀(GH-31刀头),55C中碳热轧钢卷(HR),五角调整钮,ABS胶粒ABS色粉平螺帽,磨面泡棉握把(倒角)弹簧华司实心铆钉两脚华司圆头固定螺栓,其他,1.1、工厂建模,庆链,冲压车间,D栋车间,磨齿车间,工位A,工位B,工位D,工位E,作业A,作业B,作业C,作业D,作业E,作业F,作业G,作业H,工序10冲压,工序20热处理,工厂,部门（车间）,工位,作业,工艺路线,工位F,工位G,工位H,喷漆车间,装配车间,产线,热处理1线,热处理2线,A设备,B设备,总装线,线边仓,线边仓,线边仓,作业I,作业J,电镀线,工位A,工位B,线边仓,作业K,工序30抛光,工序40装配,A设备,B设备,智能工厂与ERP的数据集成,大齿BOM和工艺路线,大齿工厂建模,大齿,轴加工部,发动机齿轮加工部,热处理部,工位A,工位B,工位D,工位E,作业A,作业B,作业C,作业D,作业E,作业F,作业G,作业H,工序10热前,工序20热处理,工厂,部门,工位,作业,工艺路线,工位F,工位G,工位H,磨加工部,总成装配部,产线,中间齿轮线,中间齿轮I线,曲轴齿轮I线,中间齿轮I线,日本东方炉线,易普森生产线,总装线,线边仓,线边仓,线边仓,作业I,作业J,输入轴磨工线,工位A,工位B,线边仓,作业K,工序30热后,工序40装配,关于庆链车间作业和物料管理的探讨,看板信息流物流,图例：,装配线,烤漆,热处理,冲压,成品库,加工信息,物流信息,物流信息,物流信息,推式配送：计划信息,拉式配送：看板信息,原料库,1.2、优化企业的计划管理模式：实现从人工到智能,计划管理从原来的手工方式，过渡到物料需求计划，再逐步向基于有限能力约束的高级智能排程发展，以实现：,提高计划可执行性,降低物料库存,提高设备利用率,缩短生产周期,提高订单交付率,手工计划,MRP/日计划齐套分析拉动生产管理模式,轻量排程基于生产线、设备等多约束排程,高级排程（APS）基于约束理论与数学模型的智能计划排程,无限产能计划+日有限产能,有限产能计划,人工经验,消费升级，个性化定制成为趋势：多品种小批量短交期多瓶颈订单多变计划多变,1.2.1、作业计划流程：按生产线有限产能日排产,注塑产线日计划,电镀部门日计划,电镀产线日计划,喷砂线日计划,按生产线有限产能日排产以及作业计划算法逻辑,注塑、电镀,包装计划,切管、冲压、压铸等,倒排,倒排,正排,拆批,计划变更流程,锁定期,总装计划维护界面,热前计划维护界面到产线、到设备、到人员,齐套分析界面,库存相关,生产相关,1.2.2、产能负荷分析让设备更高效,一条生产线或一台设备在某个工作日的产能负荷变化情况：,在“提前期”排产基础上，假设“能力池”中的产能无限大，并对进入到能力池中的订单需求进行能力负荷评估。有如下评估结果：,低载：能力负荷处于空闲状态，可以接受新的订单。,正常：能力负荷处于正常区间，可以接受新的订单。,超载：能力已经处于超负荷状态，无法接受新的订单，需要人工干预。,订单需求,订单需求,订单需求,正常,1.2.3、精细化物料管控，实现T+X模式拉料报警，杜绝缺料！,销售预测,MRP,BOM,库存,外协计划,生产计划,采购计划,销售订单,基于MRP运算的T+X拉料报警,有缺料,按计划组织生产,追料,Y,N,在途/在制,生产计划员根据生产计划，通过系统每天随时生成拉料报警单,采购员督促供应商及时交货,库房保管员查是否齐套，如果不齐套，及时通知计划员,多环节多层次多视角任意时间紧盯缺料确保齐套保证按期交付,日排产,拉动生产计划模式的发料管理,为计划下达,为自制件转移,为材料配送,各车间设置现场仓，由材料仓发料至车间现场仓库，依据生产使用完工后倒冲自动形成发料，月底进行盘点进行补退料,要货计划,不用定义复杂的工艺路线。只要定义了物料和设备的对应关系就可以进行自动排程。支持针对计划订单、工单进行排程。支持自定义排序规则：交期、客户、物料等。支持倒排、正排。支持多设备排程，支持多种分配策略：最低负载、尽快完工、顺序轮转等。支持换模时间定义：可设置不同物料之间的换模时间。支持插单排程。优先针对有限能力工序进行排程，并根据排程结果自动对无限能力工序进行排程。,1.2.4、轻量排程的关键特性,特性1：自动化排程,拖拽式排程：选择要排程的订单，直接拖拽到排程区域即可排程。指定设备排程：可将待排程订单拖拽到特定设备进行排程。指定位置排程：即插单排程。排程调整：采用类似Excel方式进行拖拽式调整。自动异常信息显示：对超载设备、延期订单系统自动标红给予提醒。图形化的产能调整方式。,特性2：手动排程,系统可定期或自动下载业务系统的生产数据。并根据生产数据自动修正排程数据：提前完工：自动清除已占未用产能。改产生数量：自动增减产能占用。过期订单：自动重新进行排程。延后完工：自动重新进行排程。,1.5、轻量排程的关键特性,特性3：自动修正排程数据,可定制显示的数据项。可定制要处理的订单范围。可定制要显示的设备范围。可定制排程展望的天数。,特性4：个性化工作环境,产品功能-排程首页,待排程订单,已排程订单,个性化配置,下载业务系统数据,自动修正排程数据,图形化的产能调整界面,自动排程,产品功能-自定义排序规则,支持多栏目的数据筛选,支持多栏目的排序,产品功能-拖拽式排程,选择要排程的订单,拖拽到右侧排程区域的某个设备上,产品功能-插单排程,选择要排程的订单,拖拽到右侧排程区域的某个已排订单后面,产品功能-类似Excel风格的产能调整,也可采取拖拽单元格的方式批量修改其它单元格的排程数据,可直接在单元格修改排程结果数据,可通过拖拽整行，将某个订单安排到同资源的其它位置或不同设备中,产品功能-异常自动提醒,如果产能超载，自动标红提醒,1.3、升级改造庆琏金属如下业务模式,聚焦车间生产管理核心业务，借助先进技术手段，实现全要素效率提升！,1.3.1、柔性化任务派工方式适应不同场景,作业分派,2,任务领取,1,4,生产加工,5,QC检验,3,任务领取,检,作业分派,2,指派打印机现场打印工票,1,4,生产加工,5,3,任务领取,检,计划指派、现场领用,QC检验,现场自助领用,01-作业计划-场景（A）：工票派工模式,1,作业分派,作业任务,2,3,4,任务领取,生产加工,QC检验汇报,作业人员通过部署在车间的自助终端，自助认领任务并打印工票信息，加工完毕，在自助机扫描工票进行任务报工。,通过电子看板，各级领导、计划人员、调度人员，随时掌握生产作业进度、质检状况,质量检验人员对现场加工完毕的物料及时进行检验，并通过移动终端汇报质检结果信息。,车间计划员，在办公室下达作业计划到班组或个人，并随时掌握生产进度、质量信息等,生产订单,生产订单,电子看板,工艺路线,ERP,智能工厂,工序作业排程,01-作业计划-场景（B）：机台派工模式,订单计划,3,2,1,作业计划,作业分派,线上操作,QC检验报工,车间计划员，在办公室下达作业计划到机台，并随时掌握生产进度、质量信息等,工人刷卡登录部署在机台边终端查询任务清单，使用模具任务，需要经过系统模具检查后，才能进行任务加工，加工完毕，通过终端进行任务报工。,质量检验人员对现场加工完毕的物料及时进行检验，并通过移动终端汇报质检结果信息。,通过电子看板，各级领导、计划人员、调度人员，随时掌握生产作业进度、质检状况。,01-作业计划-场景（C）：工序流转单模式,1,作业分派,2,3,QC检验汇报,生产加工,车间计划员，在办公室下达作业计划到班组或产线，并打印工序流转单，随时掌握生产进度、质量信息等,班组长领取工序流转单后，到对应产线进行工序加工，并通过扫描单据工序条码汇报工序进度。,质量检验人员对现场加工完毕的物料及时进行检验，并通过移动终端汇报质检结果信息。,车间计划员，在办公室下达作业计划到产线，随时掌握生产进度、质量信息等,01-作业计划-场景（D）：产线模式,1,2,单品过程采集,3,QC检验报工,首序工人依据终端的生产任务，依次打印物料标签，粘贴产品后，进行加工和流转。,计划分派,产线每个工位加工过程中扫描物料标签和装配物料标签，进行装配信息记录与生产进度反馈。,质量检验人员对现场加工完毕的物料及时进行检验，并通过移动终端汇报质检结果信息,通过电子看板，各级领导、计划人员、调度人员，随时掌握生产作业进度、质检状况。,冲压作业报工及数据收集,计划采用批次管理模式，周转箱上采用IC卡吊牌方式。只对冲压的开工、完工进行采集。采集的信息包括：物料、产量、批次号、加工人员、工位、加工日期等,冲压作业报工及数据收集,打卡上岗,开工上线,离岗签退,操作步骤,下线报工,冲压作业报工及数据收集,打卡上岗,开工上线,操作步骤,离岗签退,下线报工,所有可操作的任务,开工时，读写周转箱上的IC卡吊环,冲压作业报工及数据收集,打卡上岗,开工上线,操作步骤,离岗签退,下线报工,员工中途离岗时，要及时进行签退操作。,冲压作业报工及数据收集,打卡上岗,开工上线,操作步骤,离岗签退,下线报工,报工时，如果发生返工、报废，需明确具体的报废原因、责任工位等信息。,热处理作业报工及数据收集,热处理工段概述：热处理工段存在合批、拆批的情况。应对方案：采用工艺流转卡模式，卡随实物流转。合批前、后采集周转箱的IC卡。拆批时，要人工进行分卡。硬件清单：,热处理作业报工及数据收集,进炉扫签,签随实物移转,出炉扫签,操作步骤,分卡入库,进炉合批时，扫描每个周转箱的IC卡标签，进行开工上线。,热处理作业报工及数据收集,进炉扫签,签随实物移转,出炉扫签,操作步骤,分卡入库,合批完成后，需要把IC卡从原周转箱上摘下，并采用一定的方式，将这些IC卡及时传递到出炉口。在连续进炉时，CI卡的传递顺序和炉加工顺序要确保一致。如果出现混乱，可通过目视方式，来检查实物和卡是否一致。,1,2,3,4,炉加工顺序,卡传递顺序,热处理作业报工及数据收集,进炉扫签,签随实物移转,出炉扫签,操作步骤,分卡入库,出炉时再次扫签，完成报工操作。,热处理作业报工及数据收集,进炉扫签,签随实物移转,出炉扫签,操作步骤,分卡入库,在制品入库时，先人工分卡，然后通过PDA的任务报工扫卡完成报工入库操作。,组装作业报工及数据收集,总装概述：总装由装配、电镀、包装环节组成。实行单品管理。在装配环节，要记录关键零部件装配关系，并实现三码绑定。应对方案：小车绑定RFID芯片，单品上线时自动将任务信息写入RFID芯片。并在产线两侧安装RFID读头，在小车经过每个装配工位时，实现自动过站采集。同时还要采集关键零部件、部装件的条码，以及3码绑定关系。硬件清单（每条产线）：,组装作业报工及数据收集,自动过站采集,关键零部件追溯,三码绑定,操作步骤,为每个装配小车安装可写的RFID芯片。在上线点部署工业平板，当小车经过上线点时，系统自动将当前任务信息写入RFID芯片中。,单品上线,完工下线,加工进度展示,RFID读头,工业平板,装配小车,组装作业报工及数据收集,自动过站采集,关键零部件追溯,三码绑定,操作步骤,装配小车经过装配工位时，通过安装在产线两侧的RFID读头，自动采集当前的装配工位信息，实现自动过站采集。,单品上线,装配小车,装配线,工位1,工位2,工位3,工位4,完工下线,加工进度展示,组装作业报工及数据收集,自动过站采集,关键零部件追溯,三码绑定,操作步骤,小车过站时，系统自动采集小车的RFID芯片信息，并显示在工业平板上。同时，通过条码枪采集关键零部件的条码信息，并和RFID芯片进行绑定。,单品上线,完工下线,加工进度展示,组装作业报工及数据收集,自动过站采集,关键零部件追溯,三码绑定,操作步骤,小车过站时，系统自动采集小车的RFID芯片信息，并显示在工业平板上。同时，通过条码枪采集主机厂条码、铭牌条码信息，并和RFID芯片进行绑定。,单品上线,完工下线,加工进度展示,组装作业报工及数据收集,自动过站采集,关键零部件追溯,三码绑定,操作步骤,完工下线时，系统根据小车的RFID芯片，自动打印出大齿内部的ERP条码，并和前面采集的数据自动绑定。,单品上线,完工下线,加工进度展示,组装作业报工及数据收集,自动过站采集,关键零部件追溯,三码绑定,操作步骤,可通过大屏幕电视，随时查看装配线上每个单品的加工进度信息。,单品上线,完工下线,加工进度展示,在库改制,在库改制操作步骤,改制计划,改制发料,操作步骤,在U9系统中，根据改制计划手工录入改制工单，系统自动匹配改制bom及工艺。,改制工单,改制报工,改制入库,在库改制操作步骤,改制计划,改制发料,操作步骤,U9工单审核后，自动同步到智能工厂系统中，形成工序作业计划。,改制工单,改制报工,改制入库,在库改制操作步骤,改制计划,改制发料,操作步骤,改制任务发布后，会形成物料配送计划。具体配送流程参考：材料配送计划流程、在制品配送计划流程。,改制工单,改制报工,改制入库,在库改制操作步骤,改制计划,改制发料,操作步骤,改制工单,改制报工,改制入库,操作者通过PDA选择要上线的改制任务，进行开工操作。改制拆出的物料，可通过“拆卸”App打印条码并进行粘贴。改制报工时，扫描改制后成品码、拆出物料条码进行报工。,在库改制操作步骤,改制计划,改制发料,操作步骤,改制工单,改制报工,改制入库,具体请参考“入库流程”。,在库返修,在库返修操作步骤,在库返修的操作步骤及界面同“在库改制”流程比较类似，可参考“在库改制”流程的处理步骤。,1.3.2、物料配送智能化,无线PDA,RFID读卡器,扫码枪,采购到货,出入库,库位管理,盘点/调拨,工序流转,质检,检验装箱,销售发货,工业平板,AGV小车,拉式配送,准确识别,智能防错,高效少人,降低库存,无线网络,仓储条码化,物料管理与控制精益化,现场物流上游工序下游工序,供应物流材料仓生产线边,物流配送,原材料配送：根据产线计划采取拉动式的配送模式。定时定量将产线所需物料配送到线边。在制品交接：冲压到热处理采用推式配送。热处理到喷砂、电镀到装配采取看板拉动的配送方式。原材料库、毛坯库、三方物流库通过大屏幕电视实时显示配送数据的执行进度。对于返修、改制、料废换料等业务，也通过配送方式完成物料的转移过程。,原材料配送流程,物流部,原材料配送操作步骤,捡货指导,捡货,交接确认,操作步骤,系统根据产线计划生成配送计划，并根据大齿配额规则，自动匹配供应商。对已生成的配送计划，管理人员可以手工调整，并能随时看到配送的执行进度及异常。,配送计划,配送看板,原材料配送操作步骤,捡货指导,捡货,交接确认,操作步骤,物流工每天登录PDA后，系统自动显示分配给该物流工的所有未完成配送任务。配送任务自动按配送顺序排列。物流工可根据配送频率，如：每天配送2次，选择要配送的任务，并点击开始配送按钮。,配送计划,配送看板,原材料配送操作步骤,捡货指导,捡货,交接确认,操作步骤,配送计划,配送看板,系统自动给出每个材料的捡货库位，以指导物流工捡货。如果库存量不足，系统会自动标红，以提示物流工。如果物料不在预设的库位上，可通过扫描库位条码来录入实际捡货库位。捡货时，通过扫描料签，系统自动定位物料，并更新捡货数量。当捡货完成后，点击“捡货完毕”按钮。,原材料配送操作步骤,捡货指导,捡货,交接确认,操作步骤,捡货完毕后，系统自动给出配送工位，以指导物流工完成送货过程。当送货完毕后，物流工点击“生成二维码”按钮，系统自动生成交接二维码。车间线边工人扫描二维码，系统进入交接确认画面。如果实际接收数量与配送数量不符，可修改接收数量。交接完毕后，线边工人点击“确认”按钮，完成整个配送过程。,配送计划,配送看板,原材料配送操作步骤,捡货指导,捡货,交接确认,操作步骤,在库房，通过大屏幕电视实时滚动显示库房所有的配送记录状态。对于延期配送的记录，系统自动标红。系统自动计算及时配送率。,配送计划,配送看板,在制品配送流程冲压钻孔-热处理,在制品配送流程冲压钻孔-热处理操作步骤,总体操作步骤和原材料配送类似。区别在于当热前产线计划的累计完工量大于最小配送批量时，系统自动将配送任务推送到物流工的PDA上。避免物流工盲目找货。物流工PDA的捡货指导界面如下：,每天物流工登录系统后，系统立即显示所有未完成的配送任务。同时热前产线报工时，当累计完工量大于最小配送量时，自动推送配送任务到物流工的PDA上。物流工根据配送任务的指示，到相应产线进行捡货。捡货时直接扫描料签，系统自动匹配捡货任务。,在制品配送流程热处理-电镀到装配,在制品配送流程热处理-电镀到装配,总体操作步骤和原材料配送类似。区别在于系统根据装配的日产线计划，自动生成热后的要货看板，形成实时的拉动式要货指令。（热中到热后的配送流程同上）。要货看板及交接界面如下：,每天在热后的库房，通过要货看板实时显示和总装节拍配套的要货数据。物流工根据要货看板数据，通过PDA完成捡货过程。捡货时，如果物料不在要货看板范围内，系统自动报警。交接完毕后，要货看板数据自动更新。,不在交接范围内的在此显示,工序外协,工序外协操作步骤,外协发出,外协交接单,操作步骤,对固定外协工序，在计划排产时系统自动产生外协计划。对临时外协，系统先产生自制的产线计划，并通过计划调整功能，改为外协计划。,外协计划,外协收回,工序外协操作步骤,外协发出,外协交接单,操作步骤,操作者扫描外协待发出物料的料签，系统自动将扫描的料签按外协商分组，并显示每个料签详细的信息。点击“发出确认”按钮时，系统即产生外协交接单。交接单做为收发凭据，随实物发给供应商。,外协计划,外协收回,工序外协操作步骤,外协发出,外协交接单,操作步骤,系统记录每次外协发出的详细信息，形成外协交接单。并打印外协交接单给外协商。外协交接单记录了从哪个工序、哪个仓库发出了什么物料、发出多少、什么时间发出，以及外协收回时的详细信息。,外协计划,外协收回,工序外协操作步骤,外协发出,外协交接单,操作步骤,外协收回时，可扫描随实物回来的外协交接单，系统自动带出交接单待收回物料信息。如交接单丢失，也可选择交接单。根据实际情况，录入收回数量、废品数量、报废原因等信息。点击收回确认时，系统自动记录收回信息，并更新到外协交接单上。如料签丢失，可通过打签程序，重新打印料签。,外协计划,外协收回,采购收货,采购收货操作步骤,依ASN收货,质检,