智能制造MES系统基础介绍

1、智能制造MES系统基础介绍技术创新，变革未来内容安排MES系统简介数据采集与过程控制排产调度生产、物料平衡与看板效率模块与OEE质量模块与SPC批次分析追踪与反追踪系统SOP介绍应用演示实时历史数据库财务维护人事管理层ERP 集成和全厂报表系统MES (制造执行系统)工厂层什么是MES系统2010 GE Intelligent Platformsbusinessplant效率质量历史数据库配方产品标准规格设备原因 环境生产消耗MES生产工厂生产数据实验室数据消耗计划订单财务采购人事计划ERP生产效率质量管理信息系统MIS工厂运作MES定位 管理系统 VS 过程控制业务/公司管理信息系统 ERP

2、、MIS实时系统过程控制& 工业自动化DCS,PLC,SCADA秒分钟小时班次日周月年公司业务工厂生产区生产单元生产过程MES基于ISA95的MES架构PortalDatamartSOAWorkflow效率Historian工厂系统和应用HMI/SCADA运营管理解决方案MaintenanceEnterprise GatewayConnectorPlant Applications生产质量批次计划 调度工厂运营企业应用业务运营Shop Floor SPC自动化软件解决方案WebSpace远程控制Change ManagementCAUSE+TroubleshooterMES系统软件模块功能架构

3、透明数字工厂GE Intels2010All Rightsligent PlatformReservedMESERPTCP / IPLocal network需求计划协调工单协调工单下达数据采集监控信息发布生产管理生产实绩处理并存贮控制层生产调度设备管理生产报表OPC-Server13计划下达14467812131516质量过程控制1819TCP / IPLocal network9工单执行10生产控制11生产监控一车间执行层MES层计划层执行层计划生成255企业连接器17MES 总体业务流程2010 GE Intelligent Platforms解决方案架构图内容安排MES系统简介数据采集

4、与过程控制排产调度生产、物料平衡与看板效率模块与OEE质量模块与SPC批次分析追踪与反追踪系统SOP介绍应用演示数据采集与过程监控关注点设备是由各个设备厂商提供，由于这样那样的原因，他们都有 自己的操作画面，但一个个都是控制和信息孤岛，有什么好办 法能把他们整合起来？企业里控制设备品牌多，型号多，系统结构零散，怎么办？不要老跟我谈数据监控，我考虑的是工厂的生产和管理，除了 PLC的数据，我还想整合其他诸如管理信息、视频监控等内容， 我可不想弄一堆的系统？我的预算不够一下子把整个工厂信息化，我有什么办法能让我 每次的投资都是我整个规划中有机的一分子，而又没有过多的 拘束？我们的领导很关心生产，不

5、可能每次去现场，怎么样让它们在自己电脑甚至出差时也能随时了解生产信息？iFIX的连接能力-I/O通讯业界最多的DLL形式驱动程序2200种主流驱动程序通讯速度和可靠的数据传输简单的配置新的支持OPC模式的驱动程序既可读取数据，同时可作为OPC Server供别的OPC客户端读取通用的OPC驱动程序支持COM/DCOM技术，远程控制组态同样兼容传统DDE等其它交换数据的方式数量众多的硬件连接驱动数量众多的硬件连接驱动(Cont.)OPC产品通信能力WorkspaceFix内部网络PDBOPC Client DriverPDB OPCServerWorkspaceOPC ClientOPCServ

6、erOPCClientOPC Server DA & AEOPC Client本 地远 程iFIXOPC国际基金会创始成员OPC标准验证平台DA/HDA/AE/UA标准拥有丰富OPC驱动程序通用OPC Develop Toolkit标 准OPC Server开发工具包监控软件系统结构原理图I/O Driver(s)Driver Image TableScan, Alarm & Control打印机历史窗口历史文件报警汇总配方历史数据采集实时数据库数据库存取文件报警队列图形界面WorkspaceVBA调度器Chart 对象报警ODBC图形对象控件Intelligent Platforms生产过程

7、I/O 硬件2010 GE客户端/服务器结构的过程数据库监控软件包= 数据库+ 监控画面iFIX 软件包= iFIX PDB + iFIX Workspace iFIX数据库和监控的画面可以分开一个数据库可供多个iClient连接一个iClient可连接多个数据库一个PDB可供多个“Workspace连接”iClientTCP/IP或NetBiosiFIX PDB可以是各种形式的网络过程硬件一个“Workspace”可供多个PDB连接过程硬件PDB1PDB2PDB3iClientTCP/IP或NetBiosiClientiClientReadonlyiFIX SCADAFIX SCADAiFI

8、X SCADAiFIX SCADA冗余现场控制器典型的分布式结构iClient监控系统的制作动态，立体图符集2010AlGE Intelligent Platformsl Rights Reserved开放、安全的嵌入式环境支持第三方的安全容器技术高可靠性视频整合监控信息的WEB发布- Web SCADA（1）Manage with real dataImprove analytical and planning abilities Improve time to decision监控信息的WEB发布- Web SCADA（2）生产过程信息收集(1)WEB监视生产流程实现对生产程序、关键 流程

9、的实时监视生产过程信息收集(2)对每一个生产过程进行详细监视生产程序批次记录每一过程的源，目标每一程序执行的模式、 产量、步骤、状态及出 现的报警信息每一过程参数的监视参数的历史趋势分析可实现多参数比较分析内容安排MES系统简介数据采集与过程控制排产调度生产、物料平衡与看板效率模块与OEE质量模块与SPC批次分析追踪与反追踪系统SOP介绍应用演示计划排产与信息管理系统的定位MESROB-EXschedulerERP e.g. SAP R/3HMI/SCADA iFIX工单执行的图形化调整与滚动调度生产计划执行监控内容安排MES系统简介数据采集与过程控制排产调度生产、物料平衡与看板效率模块与OE

10、E质量模块与SPC批次分析追踪与反追踪系统SOP介绍应用演示构建透明的数字工厂（工厂建模）生产设备库存设备可行路径2010 GE Intelligent Platforms企业应用集成解决方案-企业连接器企业连接器提供了MES与企业外部商业系 统之间的双向连接， 如与 SAP 连接MES企业连接器采用微软的 BizTalk， BizTalk技术架构，可以用于 P2B (plant-to- business) 解决方案, workflows 工作流和 EAI (Enterprise Application Integration) 企 业应用集成通过专用的适配器与商业系统进行整合与ERP/商业系

11、统交换的数据所有MES（生产管理系统）的数据均可实现与ERP的交换送ERPMES基础数据维护（工厂数据，主数据，代码）生产计划库存信息原料及生产资料消耗信息工艺标准信息送MESERP生产计划执行状况/可能的重新排程（APS）原材料、生产资料消耗信息生产统计信息，实时/在线的生产报表相关质量，关键绩效指标的发布关键产品批次、生产过程的追踪信息过程数据采集生产数据自动检测的生产统计数据相关计算的生产数据Barcode数据手动数据录入文件数据现场生产管理现场生产操作数据操作指导数据生产偏差指示实时告警批次数据缺陷数据输入班次人员信息纸卷号，产品，生 产时间，状态等生产班次，运 行批次等信息生产效率计

12、算干燥部，流浆箱等 实时过程数据2010 GE Intelligent Platforms现场生产管理 生产详细信息纸卷详细物 理信息纸卷订单信息 “信息监控”智能显示 实时流程图在一个画面上显示每个机器的仪表盘层层深入的细节显示：库存停机时间消耗质量订单报警 以此监视生产线状态 自动加载设定值产品规格产品规格和配方的管理 从 MES 获取发送到 HMI帮助操作员生产产品而 不仅是提供信息跟踪原材料的使用与消耗，实现物料平衡确定原材料，公用设施， 能源等的成本消耗自动精确的测量资源的消 耗根据产品，订单，客户，人员等测量资源消耗自动更新到 ERP生产合规电子签名 21CFR11 标准符合跟踪改

13、变责任说明安全性谁在何时做的审计跟踪存档时间标记跟踪订单完成状态自动从ERP 系统获得生产计 划自动关联计划订单到好的生 产实时的生产计划适应自动在 ERP 系统中更新订 单信息内容安排MES系统简介数据采集与过程控制排产调度生产、物料平衡与看板效率模块与OEE质量模块与SPC批次分析追踪与反追踪系统SOP介绍应用演示生产运行管理之效率管理OEE/KPI停线分析设备管理设备运行报告与分析原因追溯、应对措施、分析与改进废品、废料、能源消耗原因追溯、分析与改进原因树的管理，根本原因分析统计分析与改进决策支持ESESESESESES ESESES ESESES什么是OEE？原因树管理经验的学习与累积

14、标准停机查询1、开始日期/时间，结束日期/时间，正常运转时间，停机时间，停机位置，停机类型，停机 原因（层级）2、显示列自主定义3、不同颜色代表停机处理不同状态4、多种原因综合处理时的原因分解5、原因按层次逐级分析与处理2010 GE Intelligent Platforms停机分析查询（Excel Report1）2010 GE Intelligent Platforms停机概要查询(Excel Report2)2010 GE Intelligent PlatformsWeb 报表Web 报告- 停机原因分析：位置Web 报告- 停机原因分析：原因Web 报告- 停机原因分析：组员Web

15、报告- 设备性能分析：产品Web 报告- 设备性能分析：人员Web 报告- 设备性能分析：故障Web 报告- 设备性能分析：原因Web 报告- 设备性能分析：位置Web 报告- 设备性能分析：MTBF/MTTROEE计算和关键性能指标内容安排MES系统简介数据采集与过程控制排产调度生产、物料平衡与看板效率模块与OEE质量模块与SPC批次分析追踪与反追踪系统SOP介绍应用演示质量管理价值陈述以手动和自动的方式收集各来源的数据忽略用户干扰动作的实时质量评估体系整合生产管理和控制的质量体系工具用于最优化质量和生产过程在线质量评估与统计过程分析质量数据采集可能的系统输入:控制系统 / PLC其他装置

16、(天平, 在线测量设备)HMI / SCADA 应用Bar 代码 / RF 设备无线设备直接手动输入质量规范用于何处？响应检查不影响收/发的对于核心变量的检查报警机制包括普通报警机制和SPC 机制测试计划决定是否进行测试及其测试频繁度分析历史数据分析, 性能统计客户端应用程序在现场或实验室内采集和 输入数据基于产品和其他商业运营 法则测试计划将采集或输入的数据和规 范数据相比较将过程和质量数据紧密整合一体即时生成SPC报警和其他 报警提供一个产品合格性和关键趋势的 全貌SPC/SQC（1）对数据读取的实时报警 查看报警列表工序，文档和报警相关 联用户可以快速检索历史 记录上的报警和采取的 相应

17、行动在特定报警发生时自动 以E-MAIL通知用户SPC/SQC（2）报, 以曲线 / 图表的形式提供 警提供一些标准曲线 (Xbar-R Xbar-MR, P, U, 等.)SPC 规则在服务器后台进行 检查在线质量评估（1）对即将生产的产品进行 管理（产品管理）产品可以定义到对应的 产线、设备上去生产对产品的质量或过程参 数可以相应定义规范和 标准在线质量评估（2）每一个规范可分别定义规范中对每一参数都包 含目标值，上、下报警 限值，质量报废限值、 控制限值等对每一个规范均需要进 行批准生效，而且规范 可定义生效期不同的产品，不同的生 产设备单元，不同的有 效期内都可以有不同的 规范值生产或

18、化验室数据录入 时，对应到具体的批次， 系统将自动进行质量评 估系统还将提供评估进程的统计系统在客户端将提供对 任意有规范定义相关的 参数提供规范提示评估结果包括合格，质量警告，报废等在线质量评估（3）内容安排MES系统简介数据采集与过程控制排产调度生产、物料平衡与看板效率模块与OEE质量模块与SPC批次分析追踪与反追踪系统SOP介绍应用演示批次分析对批量分析的独特需求提供 S88 和非 S88 形式的分批方式集成批量工序信息和实时数据的能力对批量控制系统执行更高层次KPI计量的能力批次执行 & 操作员工作流 (Batch & iWorkInstruction)根据 S88 国际标准管理生产订

19、单在生产单元上的生产 (如 混合、灌装等)对自动和手动过程步骤具有增强的顺序执行管理能力对于手动操作具有灵活的电子工作指令的支持电子批次记录的自动获取批次报表示例批次运行与分析不同批量之间或特定批量的批量趋势参数对特定批量或一组批量显示批量时间线显示和分析细节 产品跟踪，生产指令、生产变量执行黄金批量和批量比较2010 GE Intelligent Platforms2010 GE Intelligent Platforms一些显著优点通过增强即时可视性提高一等品的产出率减少不合格品和次品减少顾客投诉和退货避免主要质量问题避免产品召回低成本，高品质减少数据采集的时间减少ISO 认证时间投诉/质量调研时间减少产品