MES系统标准化-汽车制造

1、MES系统标准化 信息技术部2014.10.20目录一、目的2二、适用范围2三、术语和定义2四、职责2五、管理内容和规定3六、MES系统功能标准化建设规范说明7七、MES系统标准化推进周期19一、目的伴随整车事业本部的快速发展，在“打造以北京为核心，覆盖全国的汽车制造加工基地”的企业发展目标下，各新工厂的建设工作已陆续开展，信息化系统的规划及搭建工作也同期并行实施。MES系统作为制造执行业务重要的信息化管理平台，在“降本增效”的企业理念下，拟通过建立标准化建设规范，实现信息系统功能在各下属单位之间的平移和扩展，从而简化系统的升级和维护难度，确保成功经验的平稳转移。综上所述，信息技术部拟对MES

2、系统建立标准化建设策略，策略主要针对如下范围：1、 系统功能标准化制定；2、 硬件部属标准化制定；3、 外围系统边界标准化制定；4、 外围系统接口标准化制定；5、 实施条件标准化制定；6、 实施周期标准化制定；二、适用范围本办法适用于整车事业本部各下属单位MES系统的标准化建设工作。三、术语和定义1、MES：Manufacturing Execution System，为制造企业生产过程执行管理系统。是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成

3、本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。2、MPS（计划排产）模块：实现日生产计划的序列排程及订单下达；3、ANDON模块：实现现场设备故障的自动报警及声光提示；4、PMC（生产过程监控）模块：实现设备及生产过程监控；5、AVI（自动车辆跟踪）模块：实现车辆位置的自动跟踪；6、质量管理模块：实现车辆缺陷内容的自动采集及上传；四、职责1.本部信息技术部1.1、 负责制定整车事业本部各下属单位MES系统的标准化建设规范；1.2、 负责收集下属单位新增系统功能的建设需求，分析、梳理并形成标准化建设规范；

4、1.3、 负责评估MES标准化建设规范中明确内容的合理性及适用性；1.4、 负责定期修改、优化MES系统的标准化建设规范；1.5、负责监控整车各下属单位对MES标准化建设规范的贯彻落实情况；2、下属单位信息技术科2.1、在系统实施过程中，坚定贯彻落实MES标准化建设规范中明确的实施方法论；2.2、负责及时向本部信息技术部反馈系统建设过程中遇到的各类问题；2.3、 定期向本部信息技术部提报MES标准化建设规范的优化性建议；五、管理内容和规定1、MES系统模型1.1、MES系统总体架构：分为设备层、信息采集/交互层、应用显示层和管理指令层四个层次，四个层面通过接口依次进行数据和指令传输，实现了底层

5、数据的上位接收展示和上位指令的下达及现场执行。2、MPS（计划排产）模块：实现日生产计划的序列排产及生产订单的下达。3、ANDON模块：提供生产信息的可视化显示，提示现场人员请求帮助信息和故障信息，并帮助相关人员做出响应。（1）监控管理（2）求援管理4、PMC（生产过程监控）模块：集成的生产实时监控系统，能有效监控到设备的运行状态和车间整体的生产运行情况，将接收到的各类信息整合展示到各类终端上。5、AVI（自动车辆跟踪）模块：通过硬件采集或软件推算方式实现生产线上车辆位置的准确定位、跟踪，并将收集到的数据展示到现场。硬件采集数据方式：质量管理模块AVI（车辆自动跟踪）模块6、质量管理模块：实现

6、车辆质检信息的自动扫描识别，并上传至服务器，形成相应的质量报表，为用户进行车辆缺陷内容改善提供数据依据。六、 MES系统功能标准化建设规范说明1、MPS（计划排产）模块1.1、系统功能标准化制定计划排产模块标准化功能列表功能项功能描述备注基础数据管理1、 车辆式样数据维护2、 通过接口从ERP系统接收物料主数据3、 排产基础数据维护根据实际需求确定是否接收BOM生产计划广播1、通过文件导入生成生产计划；2、通过接口接收ERP系统广播的日生产计划；车辆相关信息查询1、 车辆式样数据查询2、 车辆信息查询包括车辆的配置、简码等信息生产计划排程1、 计划拆分2、 根据约束规则调整、生成车身上线序列3

7、、 根据工作日历、车间标准存量等约束规则，系统自动生成三大车间的计划投入序列生产计划下达1、 计划冻结；2、 VIN号码生成；生产计划完工查询1、 生产计划查询；2、 排产结果查询；1.2、硬件部属标准化制定硬件部属标准化配置表设备名称设备厂商设备型号设备用途部属原则无专用设备1.3、外围系统边界标准化制定外围系统边界标准化界定外围系统对接业务边界界定外围系统MES系统ERP1、订单计划广播2、物料主数据传输1、负责生产订单的生成、广播2、负责BOM信息的同步下发1、负责计划的接收及上线序列的调整2、负责同步接收物料主数据信息1.4、外围系统接口标准化制定外围系统接口标准化界定外围系统对接业务

8、接口说明外围系统接口方式MES系统ERP1、 订单计划广播2、 物料主数据传输1、 生产计划并写入PI2、 物料主数据写入PIWEBSERVICE（PI中间件）接收PI传递的数据1.5、实施条件标准化制定实施条件标准化列表功能项业务满足性数据满足性计划排产模块1、有完善的生产计划管理流程或制度；2、有完善的组织机构负责计划管理业务；3、生产计划执行率80%以上；4、有完善的排产规则；1、车型数据准确率及完整率95%以上；2、可以提供锁定的日生产计划；3、车辆物料数据完整率100%；1.6、 实施规则约束一、计划下达执行层方式； MES系统通过中间表形式，向其它信息系统及自动化设备下达生产排程计

9、划，生产排程计划的获取，由需求信息系统及自动化设备自行下载。2、ANDON模块2.1、系统功能标准化制定生产过程跟踪模块标准化功能列表功能项功能描述备注现场报警1、按钮触发报警提示2、塔灯显示报警提示3、扬声器报警提示4、显示屏报警提示报警信息维护1、报警参数维护2、报警类型维护3、故障代码维护4、报警备注维护建议在后台进行报警基础数据维护报警信息分析1、可动率参考值设置2、设备可动率分析3、故障类报表查询2.2、硬件部署标准化制定硬件部属标准化配置表设备名称设备厂商设备型号设备用途部属原则台式电脑联想与办公台式机一致报警类型及属性维护与生产过程跟踪共用三色报警灯塔施耐德XVG-B3SM报警信

10、息目视化显示每个工位部属一套工业LCD显示器NECP551生产信息显示最远目视距离不超过30米扬声器DAPUST-25AM-DCW生产信息显示最远目视距离不超过50米双触发点按钮盒施耐德XKB-2报警与报停触发每个工位部属一套PLCAB或西门子1756-L75(可升级)报警变量信息接收每个车间部署一套2.3、外围系统边界标准化制定外围系统边界标准化界定外围系统对接业务边界界定外围系统MES系统线体设备系统故障报警传递产生报警信息接收报警信息2.4、外围接口标准化制定外围系统接口标准化界定外围系统对接业务接口说明外围系统接口方式MES系统线体设备系统故障报警传递产生报警信息，并通过UDT（报警变

11、量结构体）传输到MES PLC中PLCMES PLC从UDT读取到相应报警信息，并展示到终端上2.5、实施条件标准化制定实施条件标准化列表功能项部属环境要求设备接入要求现场网络要求生产过程跟踪模块1、生产线主体安装完成；2、独立取电，并需确保取电点的供电稳定；3、现场卫生、安防、强弱电等外围条件具备；4、业务部门确认报警相关设备（按钮、塔灯、扬声器、LED等）安装位置及安装方式；5、业务部门确认桥架走向及安装方式；1、 稳定的网络环境2、稳定的供电系统1、网络延迟不超过1ms；2、可通过办公网与工业网进行访问；3、网线需进行双备份；4、网络安全性高2.6、 实施规则约束一、报警信息分类：根据工

12、厂需求，可将报警细分为设备报警、求援呼叫、线体急停和线体暂停；1、设备报警：反应设备的机械故障和设备状态（原位、停止、加工）；2、呼叫求援：反应由现场操作人员触发的呼叫求援信息；3、急停信号：反应由现场操作人员触发的强制停止线体工作的信号，需记录线体停线时间；4、暂停信号：反应由现场操作人员触发的强制停止线体工作的信号，不记录线体停线时间；二、报警类型分类：根据工厂需求，可将报警信息分为高报类型和低报类型；1、高报信息：配合音乐提示，反应高级别类型的设备故障报警信息（对生产影响较大，需紧急处理）；2、低报信息：配合音乐提示，反应低级别类型的设备故障报警信息（对生产影响较小，无需紧急处理）；3、

13、PMC（生产与设备监控）模块3.1、系统功能标准化制定生产过程跟踪模块标准化功能列表功能项功能描述备注监控总体展示1、 车间生产概况总览；2、 生产线体状态总览；3、 生产区域状态总览；4、 报警监控；监控分项展示1、生产实际情况监控；2、设备实际状态监控；3、生产车辆分布监控；4、设备网路状态监控；5、报警监控；视频监控1、 生产区域视频监控；2、 生产工位视频监控；工艺参数采集1、 工艺参数采集；2、分析与报表；3.2、硬件部署标准化制定硬件部属标准化配置表设备名称设备厂商设备型号设备用途部属原则工业LCD显示器NECP551综合信息展示在生产调度重要岗位，部署显示终端3.3、外围系统边界

14、标准化制定外围系统边界标准化界定外围系统对接业务边界界定外围系统MES系统视频监控系统现场视频监控采集现场视频并开放控件接口通过控件及播放器展示实时画面线体设备系统设备状态信息传递传递设备状态信息接收设备状态信息并展示3.4、外围系统接口标准化制定外围系统接口标准化界定外围系统对接业务接口说明外围系统接口方式MES系统视频监控系统现场视频监控采集现场视频并开放控件接口接口控件通过控件及播放器展示实时画面线体设备系统设备状态信息传递传递设备状态信息至UDT中PLC从UDT读取设备状态信息3.5、实施条件标准化制定实施条件标准化列表功能项部属环境要求设备接入要求现场网络要求设备监控模块1、工厂最终

15、详细布局规划图完成；2、独立取电，并需确保取电点的供点稳定；3、设备监控界面风格确认；4、生产线主体安装完成；5、被监控设备安装调试完成；6、现场卫生、安防、强弱电等外围条件具备；1、设备调试厂商提供完善的设备报警结构体；2、具备以态网接口能力的自动化设备，MES系统通过以态网接口进行状态信息及参数信息提取；3、不具备以态网接口能力的自动化设备，MES系统通过直连线方式进行状态信息的提取；4、设备厂商提供一人或以上协助人员，负责自动化设备与MES系统接口技术支持；1、工业网与办公网联通；2、生产现场预留足够的工业网络接口；3、工业网及办公网运行稳定，且连通正常；3.6、实施规则约束一、画面展示

16、平台：根据需求不同，选用不同的开发平台；1、与设备层交互频繁：可选用RA或GE的开发平台，其产品良好的底层兼容性，有效地支撑了设备数据的实时接收及展示，可轻松处理海量底层机器原始信号； 2、与数据库交互频繁：可选用.NET开发平台，强大的数据逻辑处理能力，支撑强业务逻辑的功能展示，增强用户体验效果；4、AVI（车辆自动跟踪）模块4.1、 系统功能标准化制定计划排产模块标准化功能列表功能项功能描述备注车辆过点信息接收1、 扫描车辆，接收过点信息2、 通过接口接收车辆过点信息3、 通过程序校验，确定车辆过点信息车辆位置信息推算/接收1、 通过接口接收车辆位置信息2、 根据节拍进行车辆位置推算3、

17、通过程序校验，确定车辆位置质量检查卡打印1、 根据过点信息，驱动打印质量检查卡车辆位置查询1、 车辆过点查询2、 车辆区间查询装配指示单打印1、根据过点信息，驱动打印装配指示单序列信息单打印1、 根据过点信息，驱动打印直序列件序列指示单序列信息发送1、 根据过点信息，驱动向直序列供应商发送关键点的车辆序列信息4.2、硬件部署标准化制定硬件部属标准化配置表设备名称设备厂商设备型号设备用途部属原则台式电脑联想与办公台式机一致过点扫描/操作每条生产线上下线点各部属一台一维条码阅读器MOTOLS4208下线订单条码信息采集与瘦客户机配套适用工业LCD显示器NECP551生产信息显示最远目视距离不超过3

18、0米工业LED显示器上海三思定制生产信息显示最远目视距离不超过50米条码打印机ZebraZM400车身条码打印上线跟踪点部署一台行式打印机理光KD350C+单据打印每个单据打印点部属一台自动扫描平台DatalogicDS6400自动过点扫描每条生产线上下线点各部属一台4.3、外围系统边界标准化制定外围系统边界标准化界定外围系统对接业务边界界定外围系统MES系统ERP关键过点信息传递物料反冲、下线车信息采集生成过点序列，向ERP系统发送WMS关键过点信息传递物料拉动生成过点序列，向WMS系统发送排序件序列指示设备类系统关键过点信息传递车辆装配所需信息生成过点序列，向外围设备系统发送序列件厂商系统

19、关键过点信息传递车辆配送序列信息生成过点序列，向外围设备系统发送终端设备关键过点信息传递车辆过点信息以过点驱动，打印终端介质4.4、外围系统接口标准化制定外围系统接口标准化界定外围系统对接业务接口说明外围系统接口方式MES系统ERP关键过点信息传递ERP从PI接收到过点信息WEBSERVICE/PI过点信息写入PIWMS关键过点信息共享WMS从PI接收到过点信息WEBSERVICE/PI过点信息写入PI设备类系统关键过点信息传递外围系统从MES中间表读取序列信息中间表将车辆序列写入中间表序列件厂商系统关键过点信息传递外围系统从MES中间表读取序列信息中间表车辆序列写入中间表终端设备关键过点信息

20、传递接收过点，驱动打印程序执行打印服务接收过点，并启动打印服务4.5、实施条件标准化制定实施条件标准化列表功能项部属环境要求设备接入要求现场网络要求生产过程跟踪模块1、生产线主体安装完成；2、独立取电，并需确保取电点的供电稳定；3、现场卫生、安防、强弱电等外围条件具备；1、生产线PLC有以太网通讯模块，可是实现数据通讯；2、通过PLC实现AVI跟踪的，需要设备厂商提供一人或以上协助人员，负责自动化设备与MES系统接口技术支持；3、通过条码自动扫描实现AVI跟踪的，工厂相关业务部门需明确车辆条码的粘贴位置；1、工业网与办公网联通；2、生产现场预留足够的工业网络接口；3、工业网及办公网运行稳定，两

21、网联能正常；4.6、实施规则约束一、扫描站点编码规则：根据工厂需求，自行设定编码规则，首车间编码从1开始，后续车间以此类推；1、线体工位较多：首车间编码起始值设为101，结束值为199，其余车间以此类推；2、线体工位较少：首车间编码起始值设为101，结束值为109，其余车间以此类推；在建设标准统一化前提下，建议各工厂采用统一标准；二、跟踪设备分类：参考工厂线体的自动化程度和车辆跟踪方式，确定使用车辆位置跟踪的设备；1、自动化程度高（有载码体）：采用物理方式跟踪，通过自动扫描站和RFID等方式实现车辆的自动跟踪、定位（无人工操作）；2、自动化程度低（无载码体）：通过信号交互，实现MES PLC和

22、线体PLC通讯、校验，定位车辆位置；3、自动化程度低：采用物理方式跟踪，通过手持扫描枪，实现车辆的自动跟踪、定位（需人工操作）；5、质量管理模块5.1、系统功能标准化制定设备管理模块标准化功能列表功能项功能描述备注质量基础信息管理1、关键件信息维护2、车辆质检式样数据维护质量信息采集1、质量缺陷内容扫描2、质量缺陷内容识别3、质量缺陷内容上传服务器质量追溯1、关键件绑定；2、 关键件查询；5.2、硬件部署标准化制定硬件部属标准化配置表设备名称设备厂商设备型号设备用途部属原则质量扫描仪富士通FI-6800扫描质量检查卡总装车间质检部分配一台5.3、外围系统边界标准化制定外围系统边界标准化界定外围

23、系统对接业务边界界定外围系统MES系统无外围系统交界5.4、外围系统接口标准化制定外围系统接口标准化界定外围系统对接业务接口说明外围系统接口方式MES系统无外围系统接口5.5、实施条件标准化制定实施条件标准化列表功能项业务满足性数据满足性质量管理模块1、有完善的质量管理体系且已有效执行；2、有完善的组织机构负责业务的开展；3、有明确的管理目标及管理颗粒度；1、质量检查数据完整率及准确率100%；2、关键件基础信息完整率及准确率100%；5.6、实施规则约束一、缺陷内容记录方式：根据工厂需求，可采用如下两种方式；1、 手工录入：安装工控一体机，方便操作人员在生产线边录入车辆相关缺陷信息；2、自动

24、扫描：将收集到的缺陷信息通过系统进行自动识别、上传。七、MES系统标准化推进周期MES系统推进周期主要包括项目立项与商务准备阶段、系统详细设计阶段、系统开发阶段、系统测试阶段、硬件设备采购与部署阶段、上线准备阶段、上线试运行阶段，各阶段标准周期如下：1、项目立项与商务准备 项目立项与商务准备工作，主要完成需求调研、项目立项及商务招标及合同签订等工作，完成项目立项与商务准备工作后，项目将正式进行实施阶段。此阶段由于招标方式不同，对应工作周期有一定差异，其中公开招标总体周期为118工作日，内部邀标总体周期为98工作日。2、 系统详细设计系统详细设计工作将完成系统需求实现方案的详细描述，详细设计分功能模块并行开展，并最终整合为系统详细设计方案。各功能模块详细