数字化智能工厂MES项目实施建设方案

数字化智能工厂MES项目实施建设方案2025-06-24目

录CATALOGUE02实施规划01远景目标03实施方法04应用案例智能工厂MES远景与目标01对项目目标的理解支撑企业发展满足现有组织架构及未来扩张需求，通过监控生产过程实现透明工厂，并提供数据支持以助力企业决策。提升效率与质量旨在提高企业管理及生产效率，同时确保生产质量，从而实现企业整体效益的提升。简化操作流程设计简单易用的操作界面，减少数据录入量，采用下拉、扫描等便捷输入方式，并借助系统提升工作效率。实现系统集成与报工信息化系统无缝集成，确保数据的一致性和准确性，同时推动无纸化生产，自动生成所需数据。强化管理层功能确保系统稳定运行，保障数据安全与完整性，建立完善的权限控制和日志机制，提高系统运行效率，并提供自定义业务流程及报表功能。智能工厂MES系统集成关系集成PLM、ERP等系统，实现客户订单、计划订单、物料清单(BOM)、生产步骤等基础数据的统一管理与共享。基础数据集成通过SFC与PLC的集成，实现设备监控仪表与SFC参数的映射，以及现场调度和生产指令的精准下达。现场调度与设备监控借助项目管理、文档管理、需求管理、设计协同等高级功能，提升智能工厂的协同效率和创新能力。高级功能与协同集成批次的质量信息和成本信息，实现产品质量的全程追溯和生产成本的精准控制。质量追溯与成本控制02040103智能制造工厂顶层架构SIMATICHMISIMATIC控制器SIMATICIDENT工业识别系统SIMATIC分布式I/OSIMATICNET工业通信SIRIUS工业控制系统SITOP电源SIMATIC控制逻辑设计AutomationDesigner驱动技术博途软件(TIAPORTAL)用于自动化任务的工程框架PROFINETPROFIBUSHARTASInterfaceTEAMCENTERCollaborativePDMNXProductDevelopmentTECNOMATIXDigitalManufacturingSIMATIC过程控制系统PCS7SIMATICIT生产套件SIMATICIT智能套件COMOS工厂工程SIMATICIT研发套件ERPTECNOMATIX数字化制造TeamcenterPLM平台NX&Simcenter产品开发SIMATICWinCCSCADA系统过程仪表与分析系统SIMATICIT（MES软件）制造执行MOM仓储物流WMS数据采集与监视控制系统工业网络控制器和显示终端PLC/CNC/MC/HMI识别和设备驱动系统TIA全集成自动化产品生命周期管理(PLM)企业资源管理(ERP)工厂层现场层控制层操作层执行层服务研发物流制造数据采集设备监控自动化控制人机交互销售供应装备产线实现智能制造三化总目标智能制造核心要素01涵盖产品设计、工艺、制造执行等多个环节，通过全集成自动化、数据采集与监控等技术手段，实现高效、精准的智能制造。层级架构明晰02从管理层到现场层，各层级功能明确，通过工程平台实现信息的无缝对接与高效协同，确保智能制造的顺畅实施。三化目标引领03以柔性化、平台化、透明化为总目标，推动智能制造的持续发展。柔性化满足个性化需求，平台化实现资源共享，透明化提升管理效率。全方位服务支持04提供完善的服务体系，包括前期咨询、方案设计、系统实施及后续维护等，确保智能制造解决方案的落地与持续优化。智能制造MES建设目标

规划阶段

第二阶段求全面，促创新，树典范

第一阶段打基础，抓重点，出效益第一阶段2017年末第二阶段2018年末第一阶段可视化工厂(2.0~2.5)打基础，抓重点，出效益第二阶段数字化工厂(2.5~3.0)求全面，促创新，树典范模块1模块2模块3模块4模块5SAP功能优化SAPWMS企业运营平台(BPM/OA、计划平台、CRM、SRM、HR)MES核心功能建设自动化设计数据采集+MES+SAP+WMS企业运营平台+MES+APS+PLMKPI看板与管理驾驶舱（智能化决策支持）（MES\ERP\WMS\Automation\PLM\QM等系统集成）规划阶段高级排程APSPLM(BOM管理工艺管理成本优化)第三阶段智能化工厂(3.0~3.5)完善，数据分析，效益提升第三阶段2019年末BI+云+决策分析能源\排放管理BI（企业现有数据有效整合，快速提供决策分析报表）智能云平台信息化设计自动化设备设备远程控制/运维柔性化生产+智能诊断+智能决策设备数据采集智能AGV&智能料架智能化物流SAPERP推广智能工厂信息化规划信息系统间数据流设计信可执行路线图息化规划MES多工厂推广金星工厂/功能性复合材料事业部/蜂窝材料事业部MES深化应用财务深化(共享中心)企业运营平台优化Andon系统系统应用实施范围核心管理功能包括系统管理、工厂建模、制造标准、生产计划、生产管理、质量管理等，全面覆盖企业运营的关键环节。设备与维护管理集成设备管理、维修管理、点检管理、保养管理等模块，确保设备稳定运行，降低维护成本。仓储与物流管理通过仓库管理、报表管理、物料信息、订单管理等功能，实现物料的高效流转与精准控制。生产监控与优化提供生产进度监控、质量监控、工时监控等工具，实时掌握生产动态，助力企业提升生产效率和产品质量。物料管理通过物料需求看板、拉动供料看板等，实现供应商、外协供应商与工厂间的物料需求与供应的高效协同。智能制造制造车间采用先进装备，依据生产工单（工艺标准）进行生产，实现生产数据采集、过程监控、质量管理等，确保产品高质量产出。仓储与配送通过仓库管理系统，实现成品、半制品、原材料的仓储与配送，确保生产计划的顺利执行。终端用户互联借助移动终端与互联网，收集新产品设计建议与成熟/个性化产品需求，为产品研发与生产提供参考。未来智能制造数字化工厂互联模式智能工厂MES实施方案02工艺质量制造调胶工艺与库存管理严格控制调胶过程，确保胶液在有效期内使用，实施库存有效管理。物料管理采用二维码标签对物料进行标识，包括物料编码、生产批号及供应商信息，确保物料信息的准确追溯。设备参数控制有效控制并同步上胶设备的速度、温度等关键制程参数，确保产品质量。质量检验与追溯通过IPQC填写首检、中途检及末检结果，实现产品质量的全面监控与追溯。压合工艺管理实现压合程序的自动获取，设备参数追踪，确保压合过程防错。FQC质量控制定义抽检规则与频率，记录首检和抽检结果，监控产品质量。产出统计与报工关联压合信息，统计工单产出，实现系统集成报工。包装与物料管理建立包装规则，物料防错机制，确保生产流程的准确性和高效性。工艺质量制造智能制造数字化整体方案ERP财务人力资源物料需求计划采购管理主数据管理订单管理WMS数字化工厂与物流规划厂外物流管理厂内物流管理出货管理立式自动仓库自动运载机具MES/MOM生产计划与工单管理质量管理物料管理工业大数据生产过程监控生产文档管理设备管理报表管理KPI和智能支持Automation物料定位物料移动控制人机交互系统数据采集与监视控制系统智能设备网络与通信系统PLM基于模型参数化产品设计基于模型产品分析验证基于模型的工艺基于模型的质量基于模型的在线协同基于模型产品设计规划基于模型主动服务基于模型的供应链管理质量、设备与产线现状通过专用工具实时监控，全面把握生产各环节的状态。实时反馈机制构建专用界面，提供实时制造信息和商业报告，助力决策。信息通讯与预警系统确保各环节信息畅通，及时发现并处理异常情况。业务蓝图与计划执行建立生产追溯与监控体系，保障生产计划的高效执行。生产管理生产管理模块负责承接生产计划，跟踪产品从原材料到交付的全过程，确保生产任务按预设工序进行。连接SOP，规范现场操作，并进行生产防呆验证，以指导现场作业。实时汇报工作进度及物料、人员、设备消耗情况。记录每个生产步骤的制造信息，并监控设备运行、质量、工艺参数，异常时及时预警。生产管理-整体描述核心功能现场指导进度与消耗汇报信息记录与监控生产管理-调胶关键步骤调胶是生产核心环节，直接影响产品质量。数据管理工单、胶系BOM等数据从SAP自动导入MES，实现数据一体化管理。物料控制通过PDA扫描确认用料准确性，记录物料使用信息，支持双向追溯。质量监控调胶完成后，QC人员检验并在MES输入结果，系统自动比对标准值验证。功能点自动比对设备参数、物料信息验证、物料追溯、在线检验及退料、报工给SAP关键实施玻纤布含浸胶液烘烤成半固化胶片方案思路通过自动化流程，确保生产准确高效核心价值提高生产效率，保证产品质量生产管理-上胶功能点概述关键实施手段选片工序依据产品BOM，核查PP物料种类、比例及数量，并按工单报工给SAP。通过特定方案，实现生产过程中的物料验证与精准报工。生产管理-裁切方案思路核心构建PP半成品库物料验证体系，确保生产报工与领料的准确性。实施效果提升裁切生产管理的精细化水平，保障生产流程的顺畅与高效。生产管理-组合组合工序功能根据BOM检查物料种类、比例、数量；整体报工给SAP；退回未使用物料并计算余料。关键实施手段依厚度规格组合胶片，单双面覆铜箔夹于钢板间热压。方案思路通过有效的物料管理和热压工艺，提高生产效率，减少物料浪费。物料退回与余料计算未使用物料自动退回SAP系统，精确计算铜箔余料。方案目标与手段通过MES设置压合程序，实现设备自动调用，降低人为隐患参数比对与追溯读取设备参数，比对标准值，确保生产质量；利用MES追溯功能掌握生产情况报工与信息反馈工单完成后整体报工给SAP，确保信息准确及时压合工序核心功能高温高压抽真空方法使材料固化与密实，形成铜箔基板生产管理-压合生产管理-裁切裁切工序功能对接测厚仪，获取厚度数据，规划蚀刻编号，关联厚度记录与编号厚度标准与报警MES设定厚度标准，超限实时报警数据分析依据采集的厚度数据支持报表和SPC分析自动测厚裁切报工按工单整体报工给SAP正向追溯反向追溯通过关键信息，快速定位问题产品及工单，实现高效召回和处理。遇质量问题，通过条码迅速查出物料详情、生产数据及返工报废信息。生产管理-包装包装条码管理制定规则，打印并关联产品与包装条码，确保信息一致。高效处理结合正反向追溯，提升生产管理效率和产品质量控制水平。原料与调配涉及树脂、化学剂、溶剂的批次追溯，物料防错，调胶过程跟踪以及设备数据收集。质量控制通过检验数据收集，生产巡检，异常处理，SPC统计过程控制等手段确保产品质量。成品管理与出货包括在制品管理，设备数据收集，裁刀工具管理，标签打印，玻璃布物料追溯，以及最终的包装入库和后道处理。胶液管理涵盖胶液批次追踪，有效期控制及预警，胶液合并追溯等环节。覆铜板生产流程总结01020304条码的唯一性条码打印范围MES中创建的条码是物料的唯一“身份证号”，跟踪整个制造过程。无条码物料、需拆分管理的物料、生产后的成品或半成品需打印。已有条码的无需重复打印。物料管理-标签打印打印方式选择可按配套、批次或外包装数量打印一维码或二维码。解决方案本模块解决大族最关心的标签打印问题，确保物料追溯与管理。物料管理-物料需求MES中，由于工单生产，或者缺料，或增补状况，出现对物料的需求，通过系统直接叫料到缓冲仓，通过缓冲仓发料到工单中。工单叫料：工单以任务形式下发后，即可在MES中执行叫料操作，仓库将工单所需物料配送到现场；缺料叫料：当物料缺料时，按设定的下限，触发叫料需求至仓库，仓库所配送物料可直接上料到装配线；增补叫料：由于消耗过大，或维修等问题，通过手工录入增补数量，直接叫料到工位或装配线；对于辅料，首先查询线边仓库存是否满足需求数量，不满足则向仓库叫料。在MES中，物料呼叫区分手工及自动操作，仓库在配送这些物料时，可送到线边仓，也可直接配送到工位。关键实施手段方案思路智能制造数字化整体方案ERP财务人力资源物料需求计划采购管理主数据管理订单管理WMS数字化工厂与物流规划厂外物流管理厂内物流管理出货管理立式自动仓库自动运载机具MES/MOM生产计划与工单管理质量管理物料管理工业大数据生产过程监控生产文档管理设备管理报表管理KPI和智能支持Automation物料定位物料移动控制人机交互系统数据采集与监视控制系统智能设备网络与通信系统PLM基于模型参数化产品设计基于模型产品分析验证基于模型的工艺基于模型的质量基于模型的在线协同基于模型产品设计规划基于模型主动服务基于模型的供应链管理对成品、半成品及工单物料进行有效期与停放时间控制。BOM管理物料条码与标签打印，不良记录跟踪。物料标识与追溯车间物料盘点、批次管理、领用、退回、转仓、分批、合批等。物料流转管控通过ERP系统结合产线仓位管理，实现物料接收、领用、转移与退料的全面跟踪。关键实施手段物料管理-物料跟踪方案1优势方案1应用PLC控制系统，支持工业以太网，改造量小，直接集成，适用于多数车间设备。构建高效设备集成网络，提升车间整体控制能力。设备集成方案方案2特点针对包装机及部分PLC，采用增加“信号集成PLC”方式，实现间接集成。方案2适用场景适用于PLC控制的部分设备，灵活构建集成网络。设备列表响应数据采集的设备型号清单设备名称设备数量控制器类型控制器厂家控制器型号控制器数量对外通信方式能否集成方案1方案2搅拌槽14未知

未知待确认

亚泰上胶机（热媒油）5未知（咨询厂商未回复）

未知待确认

海金上胶机（电加热）2PLC：士林AX2N-64MR士林AX2N-64MR2无

能

√

组合机2PLC:三菱Q02CPU三菱Q02CPU1三菱以太网模块QJ71C24N-R4（RS-422/485接口）

能√

压机6未知

待确认

解板机2PLC:三菱Q02CPU三菱Q02CPU1三菱以太网模块QJ71C24N-R4（RS-422/485接口）能

√

裁切机2PLC:三菱Q02CPU三菱Q02CPU1三菱以太网模块QJ71C24N-R4（RS-422/485接口）

能√

包装机1PLC:三菱FX3U-128M三菱FX3U-128M1无

能

√

设备管理-设备监控设备状态实时监控通过系统实现对设备运行状态的实时监控，包括汇总运行数据、捕捉故障信息等。数据可视化展示通过颜色标识设备状态，如绿色代表正常、红色代表停机等，便于直观了解设备情况。详细工作记录点击设备可查看其详细工作记录，包括加工工件编号、已加工数量等，方便追溯和管理。自定义刷新设置设备运行状态可自动刷新，且刷新时间可根据实际需求自行设置，灵活便捷。设备管理-设备绩效对于车间而言，设备是最重要的一类资源，尤其是大机，相对价值都比较高，如果能实现这些设备的绩效数据（如运转时间）统计，则可进行设备的使用效率分析，提高设备产能。设备绩效数据自动生成，并可区分运行时间、待机时间、故障时间、维护时间等；可进行设备实际操作时间与标准操作时间的对比（如生产设备的编程工时与实际加工工时对比），在这些时间超标时，MES可给出预警；结合零件加工质量及数采参数，可实现设备的综合效率（OEE）分析；关键实施手段方案思路如果要实现数采采集不到的小停机等数据，则需通过反馈终端输入这些数据。OEE定义设备综合效率，衡量实际产能与理论产能比率。OEE组成由可用率、表现性、质量指数三个要素构成。关键实施手段提升设备的时间利用、性能发挥及有效工作。方案思路针对OEE的三个要素，制定综合提升方案。设备管理-设备OEE如何确保设备高效运行、故障快速恢复及维保知识传递。构建设备维修知识库，提供故障查询、原因分析、解决方法等。整合MES业务处理中的维修经验，形成标准化知识点。录入车间、设备、维修人员等多维度数据，构建灵活查询与统计分析平台。设备管理-维修知识库核心问题解决方案知识来源实施手段质量管理运行过程数据检查仪测量数据手工检查数据零件首检检查结果过程检检查结果终检检查结果异常事件触发现象/原因分析对策实施闭环管理工艺数据检验数据检查标准上下限设置品质监控质量预警预警处理通过履历来管理工序/品质异常原因实时数据收集质量数据采集质量统计分析异常处理流程异常时预警、冻结、隔离将质量管理的概念贯穿于装配的全过程，真正实现质量PDCA闭环管理，解决“生产得怎么样？”的问题。事前预防：生产预警、检测数据采集/上下限、强制维护保养、品质监控、首检/过程检/FQC、预冻结/冻结；事后补救：追溯查询、生产事件管理、不良原因分析、控制不良影响范围、质量改进、判定处置；业务蓝图：建立从事后补救到事前预防的质量管理体系品质管理-质量模型质量建模用以形成质量标准体系和检验规范的基础模块,基础质量模型需要作为质量数据的环境参数、检测试验参数、附属参数、层别参数等,用于检验判断按类统计分析的条件,主要包括：检验方式维护：比如有目测、显微镜、游标卡尺测量、三座标测量仪测量等；检验类型维护：首检、过程检、终检、抽检等检验方式定义；检验规则：包括异常判断规则、能力判断规则、AQL取样规则等；检验项目明细：针对具体工位、工艺、具体产品和具体设备的不同检验项目定义；不良代码定义：对应检验项目的不良代码类型定义,对不良类型的分类查询和汇总分析；……关键实施手段方案思路事前预防：生产预警、品质监控、检测数据采集/上下限、强制维护保养、零件加工良率监控、首检/过程检/FQC、预冻结/冻结；事后补救：追溯查询、生产事件管理、不良原因分析、控制不良影响范围、质量改进、判定处置；质量管理-质量检查记录不同品检方式下的检验结果，登记质量缺陷，并对质量缺陷品进行标记。质量检查记录可与单件序列号产品或批次产品进行关联，系统支持以下检查类型：首检：对于批量零件加工，可通过首检控制风险，避免后期产生与计划不符合的批量不符风险；过程检（IPQC）：检验员根据机加精度、装配精度、尺寸要求等检验项目，将检测结果记录到MES中，对于不合格项，可支持后续的更换零件、重新装配、重新加工等操作（可自动生成任务单），防止产生批量的不合格品，防止不合格品流入下道工序；抽检：对批量零件加工进行抽样检查，抽样检支持AQL定义；完工检（FQC）：对完工后的产品进行全面的检查与试验，形成FQC检查报告；关键实施手段方案思路并可通过数据交互，实现结果与ERP的同步。系统可以只记录品质判定结果（OK/NG），具体检查数据可以通过将纸质单据扫描后存储到MES中，从而建立检查数据与产品或工序的关联。通过系统接口，MES可将质量检查结果更新到ERP系统或PLM中，避免数据的重复录入。发现、记录、评估、分析、追查控制及处置不合格品处理流程系统效率分析，提供数字依据，优化工作流程关键实施手段01020304支持闭环质量流程，提升产品质量，减少和降低问题NCM功能记录处理时长，超时预警，及时提醒相关人员处理预警机制质量管理-不合格品处理质量信息查询通过产品序列号或批次码，轻松查询产品在生产过程中的所有质量问题，包括各类质量信息和单据明细。全程跟踪分析对产品所有过程的历史记录进行跟踪分析，得到产品全过程的质量问题分析，以支持持续改进。Porado统计分析系统生成统计分析，识别主要缺陷，通过解决少量关键问题，显著提升整体质量。超差处理与跟踪对超差零件进行全程跟踪，记录明细和结果，并进行综合分析，以确定超差原因，推动工艺和质量改善。品质管理-质量追溯品质管理-品质知识库使用控制规则，支持并允许客制化允许操作员针对数据采集点在线记录质量信息控制规则及上下限目标质量规格上下限过程失控自动处理告警停产Email通知自动LotHold自动产生不合格记录自动更改设备状态过程失控自动处理关键实施手段方案思路数据信息知识价值过程失控自动处理SPC系统集成定义与目标系统集成指与其他系统（ERP、PLM等）进行数据交互，实现“信息一体化”。集成示例与ERP交互获取物料信息；与WMS交互获取库存信息；与PLM交互获取工作包信息。集成范围具体集成的系统和方式需根据企业实际情况确定。关键手段信息一体化是核心，确保各系统间顺畅的数据交互。异常锁定异常报警发生异常时，按预设规则锁定生产批次、物料或停止产线，异常消除后恢复正常。通过现场终端、短信、PC消息等方式及时通知相关人员处理异常，未处理则逐层上报。异常管理异常处理相关人员接收异常后，根据分类和优先级响应并预估处理时间，现场处理并记录过程。异常关闭处理完毕后，系统发出解决消息或通过WEB端确认处理，直至结案。KPI定义关键绩效指标，通过对几个关键指标的考核来评估绩效。SMART原则关键指标必须符合具体、可衡量、可达到、相关、时限的原则。实时监控与提醒KPI提供实时制