《工业MES实施与应用》-项目3 MES生产过程管理

目录content“”1任务1计划排程管理2任务2生产调度管理3任务3跟踪控制管理4任务4绩效分析管理学习要求从系统的观点了解和概括生产活动和生产系统掌握生产管理的基本概念，理解生产管理的相关功能明确MES中生产计划在企业分层计划体系中的定位与作用能够利用MES制订生产计划和排程能够利用MES接收生产任务能够利用MES分派生产任务和采集生产数据能够利用MES控制和跟踪生产过程培养学生信息收集、筛选、整理的能力培养学生判断分析能力和敏锐的观察力培养学生系统思考和独立思考的能力培养学生养成科学严谨、耐心专注和求真务实的工程素养培养学生利用科学的思维方式认识事物、解决问题的意识培养学生树立现代生产意识、规范意识和大局意识等知识目标能力目标素质目标学习目标项目背景智能制造是精益生产管理与物联网结合的产物，也是制造行业发展的必然趋势。加强生产管理的精益化，提高生产系统的柔性，对于助力“中国制造”转型升级具有举足轻重的作用。项目背景什么是生产活动和生产系统？生产是由社会上的一家企业独立进行或多家企业合作进行的，用于为人们创造产品或提供服务的有组织的活动。如果从系统的观点对生产活动进行概括的话，生产活动包括生产要素投入（简称投入）、转换过程和有效产品或服务产出（简称产出）三个基本环节。生产企业将上述投入、转换和产出三个环节集成于一体就成为了生产系统，也叫制造系统或生产运作系统。项目背景什么是生产管理？生产管理就是企业对上述生产系统的运行进行的管理其主要功能是对生产过程进行组织、计划和控制。生产管理的组织功能生产组织机构的设计工作岗位的设置管理责任和权力的划分01计划排程管理任务描述通过学习相关知识，了解什么是MES中的生产计划，掌握MES系统中生产计划的制订和排产过程。结合缸体智能车间MES系统案例，体验使用MES中的相关管理功能，完成以下生产计划制订及排程的全部过程，为向工位下达生产任务做好准备。根据销售订单制订生产计划把订单生产计划按照工艺路线要求分解到各个工序，形成工位生产任务生成请求库房备料的订单物料请求生成车间线边库配送物料的订单工序物料需求清单相关知识企业分层生产计划体系企业分层结构企业的价值观、经营目的和社会使命企业为实现其经营目标，谋求长期发展而作出的带全局性的经营管理计划在企业经营战略的总体框架下，在生产职能方面所做的长期规划企业分层生产计划体系企业的生产计划体系是一个从上至下，从宏观到微观，从长期变短期的分层计划体系战略计划。企业的战略计划是结合企业的自身能力和外部环境进行分析后做出的经营规划和确定的企业发展总目标。产品与市场计划。产品和市场计划是在企业战略计划的基础上，把企业的发展总目标转化为各个细分市场和各个产品线的发展目标。综合生产计划。综合生产计划是一种中期的企业生产计划，计划期通常是一年，所以也称为年度生产计划。主生产计划。确定了每一个具体产品的生产数量、开始时间和交货时间。物料需求计划。把主生产计划中每个产品的生产需求分解成了对相应的原材料和零部件（包括自制零部件和外购零部件）的需求，分解的依据是产品的物料清单。生产作业计划。主生产计划再经过细化和分解，就变成了生产作业计划，也就是说，生产作业计划是主生产计划的具体执行计划。生产计划的条件、目标和策略条件目标策略生产计划的制定是在各种信息的支撑下进行的。生产计划的目标就是为了资源能力需求与可用资源能力之间建立平衡的过程。需求信息资源信息保证信息的准确性做好生产计划综合平衡能力信息采用先进的计划方法和工具提高计划的生产执行力建立及时的信息反馈机制业务层的生产计划方法

CBA滚动式的综合生产计划调度方法A滚动计划的具体做法是：在制订计划时遵循“远粗近细”的原则，同时制定未来若干期的计划，把近期的详细计划和远期的粗略计划结合在一起。在计划期第一阶段完成后，根据该阶段的执行情况和内外部环境变化情况，对原计划进行修正和细化，并将整个计划向前移动一个阶段，以后根据同样的原则逐期向前移动。业务层的生产计划方法

CBA预算产量指标的盈亏平衡分析法B盈亏平衡分析又称保本点分析或本量利分析法，是根据产品的生产成本、产量、利润之间的相互制约关系的综合分析，用来预测利润，控制成本，判断经营状况的一种数学分析方法，常用于企业为某个产品确定产量目标时使用。业务层的生产计划方法

CBA确定产品产量最优组合的线性规划法C线性规划分析方法是在具有确定目标、而实现目标的手段和资源又有一定限制，目标和手段之间的函数关系是线性的条件下，从所有可供选择的方案中求解出最优方案的数学分析方法。任务实施在MES中创建订单数据。修改订单BOM。订单生产排程。工位任务转移。排程确认。备料并打包。查看未下达的工位任务。查看工位物料需求。订单信息管理在CYL-MES系统中提供了三种订单创建的方式，分别是ERP接口数据同步、Excel表文件导入和手工录入三种方式录入数据订单管理Excel表导入手工录入订单BOM的信息配置通过CYL-MES中的“订单BOM管理”功能实现，用于对订单生产所需要的物料需求进行配置。订单BOM配置订单生产排程订单信息的数据初始化完成之后，就可以对订单进行排程了。在CYL-MES中订单生产排程是通过“排程管理”功能实现的工位任务转移在待确认的排程结果界面中，通过每个任务信息栏中的转移功能，车间管理人员可以对排程结果进行调整。可根据需把该任务转移到其他工位，如果未发现可以转移的工位则显示“未找到合适工位”。通常情况下，如果事先给某个工序配置了多个工位，则生产任务可以在这几个工位之间进行转移。排程确认当在待确认的排程结果界面中，经过检查没有需要调整的任务后，即可通过保存功能将待确认的排程结果变成有效排程。在有效排程的结果页面中，工位任务前的操作功能部分将不再有效，排程结果将不再能够进行修改备料并打包工位任务分配工位任务分配功能用于查看未下达的工位任务列表，验证并确认生产作业计划已经制定完成。分工位显示已排程的生产任务列表，其中，任务状态为“未下达”的任务，就是已排程还未下达的任务。通过勾选每个工序中任务信息栏前列中的复选框，通过下达任务功能按钮可以实现任务的分派。工位BOM需求线边库发料客户端默认显示主界面订单发料界面02生产调度管理任务描述通过学习相关知识，了解MES提供的生产任务分派方式和工位的生产任务执行方式，了解不同生产保证机制对订单生产周期的影响，以及MES在生产数据采集中发挥的作用。结合缸体智能车间MES系统案例，体验使用MES中的相关管理功能，完成以下生产任务分派、物料配送和生产执行的全部过程。把生产任务下达到各个工序的工位。线边库收、发物料。工位接收任务并开始生产。工位接收物料和在制品。工位输出在制品。工位填报工时并结束任务。应用重点应用状态应用时机相关知识生产调度内涵调度是基于既定的排程方案，面向生产现场的实际资源状态和执行进度信息，进行和调整作业派工。排程主要面向计划任务，而调度主要面向现场执行的动态调整排程是在考虑能力和设备的前提下，在物料数量一定的情况下，安排生产任务的生产顺序、优化生产顺序、优化选择生产设备。使得减少等待时间，平衡各机器和工人的生产负荷排程调度计划排程一般偏重于开始执行前的全局统筹作业安排计划排程偏重于静态的总体评估对于以机器设备为核心的多品种变批量生产，一般强调计划的权威性和指导性，体现为“重计划、轻调度”动态调度强调过程执行中的执行现场时机调整动态调度偏重于动态的现场调整对于以人力、场地资源为核心的大型、单件装配型生产，由于约束问题的复杂性以及人力资源的灵活性，导致难以获得精确意义上的计划排程作业方案，因此普遍采用“轻计划、重调度”的方式进行过程组织相关知识生产调度内涵面向快速响应制造执行的生产调度内涵可定义为：以多品种变批量生产模式为研究与应用背景，以支持快速响应制造执行为目标，以生产中的业务、信息和作业等的关联关系为基础，从广义生产调度的角度，通过业务过程协调、工艺过程驱动的周转控制、混线生产作业优化排产、生产扰动驱动的动态调度等环节系统化综合处理的思路，形成以作业优化排程与动态调度为核心，以业务协同与信息控制为支撑的生产调度技术体系，达到有序、协调、可控和高效的快速响应制造执行结果。生产调度性能的优劣直接制约了离散制造企业多品种变批量生产模式的运行效果，是能否落实快速响应制造执行的核心技术。压件生产策略

CBA顺序移动方式A顺序移动方式是指每批制品在上一道工序加工完毕后，整批地移送到下一道工序进行加工的移动方式

压件生产策略

CBA平行移动方式B平行移动方式是指一批零件中的每个零件在前一道工序完工后，立即传送到下一道工序继续加工的移动方式。

压件生产策略

CBA平行顺序移动方式C平行移动方式是指一批零件中的每个零件在前一道工序完工后，立即传送到下一道工序继续加工的移动方式。

车间作业调度算法自动调度算法人机交互调度算法生产数据采集生产数据采集是指MES通过数据采集接口来获取并更新与生产管理功能相关的各种数据和参数，以便生产管理人员进行精细化的生产管理。工位生产人员信息物料信息工位任务生产过程信息在制品消息生产中触发的非正常流程信息生产设备及工装的技术参数信息生产数据采集的种类生产数据采集的方式手工采集自动采集在流程型生产企业，生产自动化程度较高，主要采用自动化的设备数据采集方式，大量的数据来自于PLC；在离散型制造企业，生产自动化程度不是太高，主要采用手工录入方式是进行数据采集，并结合一些条码扫描方式和RFID标签识别方式。任务实施下达工位任务线边库收料线边库发料工位接收任务任务转移开始处理一个生产任务接收物料接收在制品开始生产输出在制品填报工时结束一个生产任务下达工位任务工位任务下达前工位任务下达前线边库收发料当生产任务指令下达后，生产所需物料将从物料库打包发送到车间生产线旁的线边库，便于生产时进行物料领用当线边库完成收料后，可以通过CYL-MES的线边库发料APP客户端完成生产任务物料配发工作工位接收任务工位生产客户端主界面“生产条件标志”。表示首付接收到足够的物料和在制品用于生产。如果接收到的物料和在制品可以在本工位完成一件产品的加工，则显示为“生产条件具备”；否则则显示为“生产条件不具备”。“首件标志”。表示该订单在本工序工位是否要求做首件。要求做首件的意思是，加工第一件产品后，要经过质量检验合格后，才可以继续生产；不要求做首件的意思是，加工第一件产品后无需停顿，就可以把订单要求数量的产品都生产完毕。“生产开始标志”。表示当前的生产开始状态，包含没有开始生产、已经开始生产和已经暂停生产三个状态。“订单取消标志”。表示当前的订单有效状态，包含订单未取消和订单已取消两个状态。生产任务处理生产任务工作界面在制品清单接收物料托盘中的物料信息工位已接收物料清单接收在制品托盘中的在制品信息工位已接收在制品清单开始生产任务托盘中的在制品信息工位已接收在制品清单开始生产任务输出在制品在制品输出在制品投递完成工位生产任务完成填报工时结束任务在制品输出工位历史任务03跟踪控制管理任务描述通过学习相关知识，了解生产活动跟踪与生产进度控制的原理和方法。结合缸体智能车间MES系统案例，体验使用MES中的相关管理功能，完成以下生产任务跟踪和作业调度优化的生产控制活动。生产监控跟踪任务调度拆分相关知识生产控制MES中生产控制的主要任务包括：根据生产计划要求，将生产任务分派给各个工位，通过MES的数据采集接口，实时采集和准确跟踪生产操作的执行情况，并将生产数据反馈给管理人员，帮助管理人员做出准确有效的生产决策和调度成本控制质量控制进度控制生产控制生产进度统计工期分析预警生产作业调整生产控制技术基础MES+PAD+手机任务实施生产监控跟踪任务调度拆分生产监控跟踪生产计划监控用户界面生产计划监控订单详情页面作业调度优化作业优化调度主界面04绩效分析管理任务描述通过学习相关知识，了解生产时间评估算法和基于工时绩效算法的原理和方法。结合缸体智能车间MES系统案例，体验使用MES中的相关管理功能，完成以下生产情况统计和生产绩效分析的活动。生产情况统计生产绩效分析相关知识计划加工完成时间计算流程基于工时的绩效分析什么是生产绩效控制？绩效是指组织、团队或个人，在一定的资源、条件和环境下，完成任务的出色程度，是对目标实现程度及达成效率的衡量与反馈。从管理学的角度看，包括个人绩效和组织绩效两个方面生产绩效控制是为达成绩效目标所进行的生产调度活动降低成本和保证质量是重要的绩效目标生产产品的时间构成工作时间

基本工作时间，设计缺陷耗时，工艺缺陷耗时无效时间

管理不善造成的无效时间，个人因素引起的无效时间工时考核标准工时：衡量作业工生产效率的尺子MES系统通过工位终端采集生产数据，用于绩效评价任务实施生产情况统计生产绩效分析生产情况统计生产情况统计生产绩效分析工序管理界面绩效统计主界面管理工时主界面绩效查询主界面绩效结果：是绩效时间减去有效工作时间的结果。（有效工作时间=工作时间-管理时间）知识拓展APS高级计划与排程，是解决生产排程和生产调度问题，常被称为排序问题或资源分配问题。在离散行业，APS是为解决多工序、多资源的优化调度问题；而流程行业，APS则是为解决顺序优化问题。它通过为流程和离散的混合模型同时解决顺序和调度的优化问题，从而对项目管理与项目制造解决关键链和成本时间最小化，具有重要意义。高级计划排程APS精益生产精益生产以满足客户需求、提升企业利润为追求目标，以消灭产品制造过程中的资源浪费和提升产品品质为执行方向，使企业以最少的投入，来获取成本和收益的运营改善。精益生产追求产线的持续提升和精益求精。精益生产的目标“零”转产工时浪费“零”库存“零”浪费“零”不良“零”故障“零”停滞“零”灾害

精益生产的核心准时生产制（JustinTime，JIT）：在必要的时刻生产必要数量的产品或零部件变“推式生产系统”为“拉式生产系统”精益生产推式生产系统根据产品合同订单量和产品库存量确定产品产出量按照生产工艺路线定义，依次确定各个工