3 3 2016年西门子MES业务流程优化与功能支撑共34页

西门子MES实现智能制造,2016.3,目录,一、智能制造的战略愿景与定位二、提效KPI目标三、重点功能汇总四、重点业务流程优化与解决方案计划工艺物料制造质量设备与模具,人工+自动化,人工+自动化+MES,人工+自动化+MES+PLM,大规模制造到大规模定制,智能制造的明天-从大规模制造到大规模定制化,应对变革，西门子的智能制造策略,项目周期的时间比例,自动化程度,作业指令,维护、培训技术方案产品质量控制工厂布局、生产线设计生产计划(产品、进度、资源)工艺资源(设备、工装、刀量具)工艺计划，工艺审查、,产品生产,生产车间现场,产品设计,产品研发部门,2030%,2030%,4060%,项目的实施周期中，约有40%60%的时间都消耗到生产准备阶段，主要的工作是生产工艺过程的设计规划；在产品研发部门，基本上实现了CAD产品设计；生产现场大量采用自动化设备（现场总线、PLC）；但是，在生产规划部门（时间消耗最长的部门)的设计手段却最为落后!数字化制造系统定位在提升工艺设计部门的核心能力、弥合制造鸿沟！,中国制造2025发布（2015-5-19）以【智能制造】为主攻方向,“三步走”实现制造强国的战略目标。第一步：力争用十年时间，迈入制造强国行列。第二步：到2035年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。创新能力大幅提升，重点领域发展取得重大突破，整体竞争力明显增强，优势行业形成全球创新引领能力，全面实现工业化。第三步：新中国成立一百年时，制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。制造业主要领域具有创新引领能力和明显竞争优势，建成全球领先的技术体系和产业体系。,“推进制造过程智能化。在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用，促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成，实现智能管控。加快民用爆炸物品、危险化学品、食品、印染、稀土、农药等重点行业智能检测监管体系建设，提高智能化水平”,如何实现智能制造-建设目标,采用先进技术，开放技术路线,目标,信息互联产业链下多维的数据互联统一的数据规范，有力的数据采集和分析,虚实互联虚拟改进现实；现实验证虚拟数字与物理一致性，如：虚实设备互联、物流虚实互联,内外互联各相关方在安全控制下参与设计、工艺、产学研、制造、利益体,智能互联利用物理网、互联网及传感技术实现智能互联如：远程检测、远程服务、销售模式,中国国家战略：中国制造2025,德国国家战略：德国工业4.0,以智能产品和智能制造为中心,西门子建议的智能制造的路径,MOM/MES制造运营（执行）系统,ERP企业资源计划,人力资源管理,物料管理,财务管理,生产计划管理,采购管理,销售管理,自动化立体库,输送系统,AGV小车,计划、物料主数据、,生产BOM、工单、,出库申请单、物料配送计划,库存、,设备状态、参数、,产品BOM、工艺指导,生产BOM实际工艺数据,产品BOM、工艺路线、,西门子建议的以MES为中心的智能制造五大系统框架,二、提效KPI目标,项目提效KPI目标与功能与报表支撑,4、物料停机率,7、综合直通率,8、内部损失率,生产制造KPI,增补退料,不良扫描,人员出勤,功能支撑,PDA配送,质量看板,出勤损失,账实相符,KPI预警,标准工时,3、设备模具停机率,设备数采,维护保养,设备OEE,5、异常消除时间,停机时长,进度监控,KPI预警,1、人均标准产量,人员出勤,产量统计,标准工时,2、周计划完成率,计划下达,产量统计,进度监控,6、减员目标,物料配送移接报表,直通率报表,工时利用率报表,报表支撑,设备OEE报表,生产看板,人均标准产量报表,工单欠生产报表,物料需求报表,柏拉图报表,人员出勤信息报表,设备运行报表,预警信息,工时利用率报表,工单日产量报表,效率,质量,成本,实时报表,及时报工,生产透明,实时看板,报表统计,二、提效KPI目标,项目提效目标举例,4、物料停机率,7、综合直通率,8、内部损失率,生产制造KPI,0.37%,67%,0.54%,一厂指标实绩,0.25%,70%,0.45%,一厂上线后,33%,9%,16%,一厂指标改善,3、设备模具停机率,0.66%,0.5%,24%,5、异常消除时间,25分钟,10分钟,60%,1、人均标准产量,191,259,36%,2、周计划完成率,86.4%,95%,63%,6、减员目标,直接减员20人,0.03%,72%,0.29%,五厂指标实绩,0.70%,20分钟,188,95%,0.02%,75%,0.25%,五厂上线后预测,0.66%,10分钟,240,96%,30%,10%,13%,五厂指标改善,6%,50%,27.6%,20%,直接减员10人,效率,质量,成本,KPI提效举例,三、重点功能汇总,1,2,3,4,6,7,5,四、重点业务流程与解决方案,4.整体业务流程,月度需求,月度主计划,T+3计划,导入T+3计划,生产工单,工单下达,工厂日历,设备节拍,产线节拍,模具换模,生产实绩,自制件WIP,物料拉动,物料配送,物料需求,工单,发料清单,工单报工,四、重点业务流程与解决方案,4.1.1流程优化-计划,计划编制,T+3计划编制,计划员,生产计划,供应商物料供应,生产计划传递,物料供应人工通知,物料需求计算,SAP,生产调度员,物料仓管员,生产班长,生产计划,生产计划,生产计划,仓库计划看板,生产计划看板,邮件,完工计数,1、信息断流点：3个2、人工操作：3个3、系统自动：0个4、信息延时（平均1h）,计划人员手工编制生产计划计划人员通过邮件或者人工传递，以T+3计划来主导生产与物料配送仓库配送人员以及生产人员需要跑动去了解计划，记忆错误会造成配料或者配送错误计划传递滞后平均1小时,月度主计划,T+3计划传递流程AS-IS,X,X,X,X,X,X,MES,生产工单,四、重点业务流程与解决方案,4.1.1流程优化-计划传递流程现状,根据工单的开始日期、顺序、节拍、工厂日历，可以计算出工单的时段计划,计划编制,供应商物料供应,生产计划传递,T+3计划传递流程TO-BE,T+3计划编制,计划员,物料供应信息,物料需求计算,SAP,月度主计划,生产工单,仓库计划看板,工单时段计划,同步生产计划到MES,MES工单制造与配料运算,仓库配料时段计划,外协配料时段计划,MES,MES,MES,MES,MES,MES完全覆盖5大车间各个关键点,仓管员不再负责发料清单分发；PDA指导配送物料，降低对人的依赖性，配料员PDA只能看到属于自己的任务；PDA指导配送，实现数据信息通信无断点APS做高级计划排程模拟推导，改善人员排计划出错几率,提升更新信息传递过程信息反馈的及时性和准确性减少信息断点信息处理提前0.5h,MES,1、信息断流点：（3）（0个）2、人工操作:（3个）3、系统自动：（6个）4、信息延时（1h）（0.5h）,四、重点业务流程与解决方案,4.1.1流程优化-计划传递流程未来,MES,4.1.2功能支撑-计划,四、重点业务流程与解决方案,工单查询工单发料清单工单变更历史工单进度查询SAP工单下载查询报工报工锁定管理报工例外设置工单工艺路径变更PDA工单任务内容与顺序自动更新PDA工单发料清单自动更新计划达成率实时看板安卓电视看板工单进度报表工单欠生产报表,制作工艺文件,上传并设置工艺文件,现场显示工艺文件,制作工艺标准,维护工艺路径,维护重要工艺参数,人员资质维护,制作标签样本,人员资质检查,收集重要工艺参数,上传标签样本,产品条码打印,直通率运算,关键件位置维护,组装,监控重要工艺参数,现场整改,预警监控,超过警戒,超过警戒,四、重点业务流程与解决方案,4.2.1流程优化-工艺,4.2.2功能支撑-工艺,四、重点业务流程与解决方案,工艺参数定义物料与工艺参数关联ESOP文件库作业指导书配置工艺参数点检工艺路径配置产品线定义工序定义工艺路径定义工艺路径系列定义产品与工艺路径关联资质定义,退料执行,SAP,产生送货单,待检区暂收,ASN,仓库抽检（数量、重量）,实物确认入库,IQC,合格,不合格,退货,按实物入库,原材料入库,产生工单,产生物料发料单,产生物料需求计划,配料,配料员,送接料,送料员,设备节拍,产品节拍,产线节拍,增补料需求,物料移库,生产线,部门领料申请,产生预留单,部门领料,四、重点业务流程与解决方案,4.3.1流程优化-物料,退料申请,ASN原材料批次号,信息流断点：2个；人工操作：7步；单据交接：1次；,信息流断点：2个；人工操作：3步；单据交接：2次；打印工单费用；,准备过程,配料与配送,生产配料与配送-AS-IS,1、信息流断点（6个）准备过程断点：2个配送过程断点：2个产线要料断点：2个2、操作步骤（10步）线下人工：8步线上人工：2步系统自动：0个3、单据交接（3次）发料清单传递：3次4、信息延时（平均8h）SAP移库延迟：8h,工单信息,SAP,工单发料清单,SAP,打印工单发料清单,SAP,发料单,物料统计员,仓管员,发料单,发料单,配料,发料单,配料完成,送料,巡线,发料单,发料单,生产-线体员工,配送员,配送员,配送员,SAP移库,发料单,物料统计员,信息流断点：2个；人工操作：0步；单据交接：0次；,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,MES,MES,四、重点业务流程与解决方案,4.3.1流程优化-物料生产配送现状,信息流断点：0个；人工操作：2步；单据交接：0次；,信息流断点：0个；人工操作：0步；,准备过程,配料与配送,生产配料与配送-TO-BE,1、信息流断点（6）（0个）2、操作步骤（9步）线上人工：3步系统自动：6个3、单据交接（3）（0次）4、信息延时（8h）（30m）5、单据打印（0张）,取消工单发料清单打印，减少人工工时，降低耗材费用,工单信息,SAP,工单发料清单,SAP,配料,配料完成,送料,捡配员,MES下载生产工单以及工单发料清单,生产物料时段计划,生产物料配送需求,MESPDA,MESPDA,配送员,接料确认,生产-线体员工,SAP移库,产线接收与消耗,扫描SN,MESPDA,MES,信息流断点：0个；人工操作：1步；单据交接：0次；,消除信息断点；人工操作步骤减少7步单据交接减少到0；账务处理提前7h,四、重点业务流程与解决方案,4.3.1流程优化-物料生产配送未来,4.3.2功能支撑-物料,四、重点业务流程与解决方案,增补料申请与审核退料申请与审核物料退供应商外协物料管理物料定义投料口定义线边仓管理配料车，料框物料拉动管理时段计划SAP移库凭证管理物料盘点、物料配送暂存PDA待检PDA进检PDA收货入库PDA物料批退PDA出库PDA配送料PDA退料入库PDA盘点PDA扫一扫,信息流断点：2个；人工操作：2步；单据交接：1次；,信息流断点：2个；人工操作：2步；单据交接：1次；,成品生产,半成品生产,信息流断点：2个；人工操作：1步；单据交接：0次；人工耗时：平均150h/月；,报表统计,1、信息流断点（6个）整机生产过程断点：2个两器生产过程断点：2个2、操作步骤（5步）线下人工：3步线上人工：2步系统自动：0步3、人工耗时人工统计生产报表耗时较多,生产计划信息,半成品生产,人工统计各生产报表,计划专员,统计员,设备操作工,报表统计人员,计划打印、分发,组装生产,SAP,操作工,16周计划,T+3计划,生产过程监控-AS-IS,班组长,四、重点业务流程与解决方案,4.4.1流程优化-制造,信息流断点：0个；人工操作：0；单据交接：0次；,信息流断点：0个；人工操作：0步；单据交接：0次；,整机生产,两器生产,信息流断点：0个；人工操作：0步；单据交接：0次；人工耗时：平均24h/月；,报表统计,1、信息流断点（0个）整机生产过程断点：0个两器生产过程断点：0个报表统计过程断点：0个2、操作步骤（5步）线下人工：0步线上人工：3步系统自动：2步3、人工耗时降低人工统计生产报表每月,生产计划信息,半成品生产,系统自动统计各生产报表,组装生产,SAP,班组长,16周计划,MES,MES,MES,T+3计划,MES计划分解,MES,生产过程监控-TO-BE,班组长,信息断流点：0个排除追溯信息断层减少人工数据收集工时,四、重点业务流程与解决方案,4.4.2功能支撑-制造,四、重点业务流程与解决方案,返工管理序列号管理批次号管理标签打印生产客户端PDA返修登记在制品看板生产进度看板生产监控预警,SAP,送货单,入待检库,IQC,入库,不合格,退货,合格/让步接收,质检合格不合格结果,制程检验,首件检验,自动质检,FQC,返修,合格,不合格,入库,自制件让步接收,巡检,四、重点业务流程与解决方案,4.5.1流程优化-质量,质量管控2个等级：基础：不良代码规范化，管控质量合格不合格结果高级：检测参数详细记录，PDA录入重要检测参数的，实现完全无纸化,信息流断点：2个；人工操作：5步；单据交接：0次；,信息流断点：1个；人工操作：1步；单据交接：0次；,发现不良,不良处理,信息流断点：3个；人工操作：1步；单据交接：0次；信息延时：平均10h；,不良信息收集,1、信息流断点（3个）发现不良过程断点：1个不良处理过程断点：2个2、操作步骤（7步）线下人工：2步线上人工：5步系统自动：0步3、信息延时（平均10h）人工不良信息统计延迟：10h,发现直通不良,不良,故障判定,维修,重新上线,录入生产追溯系统,直通报表分析,操作人员,操作人员,工艺,操作人员,操作人员,生技担当,直通不良处理-AS-IS,组装指示票,组装指示票,组装指示票,组装指示票,组装指示票,组装指示票,四、重点业务流程与解决方案,信息流断点：0个；人工操作：6步；单据交接：0次；,信息流断点：0个；人工操作：1步；单据交接：0次；,发现不良,不良处理,信息流断点：0个；人工操作：0步；单据交接：0次；信息延时：平均0h；,不良信息收集,1、信息流断点（0个）发现不良过程断点：0个不良处理过程断点：0个不良预警及信息收集断点：0个2、操作步骤（5步）线下人工：5步线上人工：2步系统自动：3步取消不良信息收集统计由人工转变为MES自动实现，降低人工3、信息延时（平均0h）人工不良信息统计延迟：0h,发现直通不良,组织处理,确定故障代码,扫描故障代码,录入MES,MES,不良现象录入MES,系统自动实时统计不良信息,MES,操作人员,操作人员,班组长,工艺/班长,操作人员,操作人员,直通不良处理-TO-BE,重新上线,操作人员,信息断流点：0个减少不良信息人工统计工时不良信息统计延迟时间0h,四、重点业务流程与解决方案,4.5.2功能支撑-质量,四、重点业务流程与解决方案,不良代码规范化质量不良登记抽检规则定义质量检验参数定义IQCFQC巡检首件检验SPC报废,维护模具基础数据,模具初入库,模具出库,维护设备基础数据,维护设备保养计划,定期保养,模具上模,模具下模,模具入库,新模具检验,模具二级保养,维修,设备数据采集,OEE,设备异常数据采集,设备巡检,四、重点业务流程与解决方案,4.6.1流程优化-设备、工具,准备过程,信息流断点：5个；人工操作：11步；单据交接：0次；信息传递时长：约2h;,设备保养-AS-IS,1、信息流断点（5个）准备过程断点：4个实施过程断点：1个2、操作步骤（11步）线下人工：11步3、单据交