离散型制造企业运用MES系统怎么实现智能制造? 点击:0 | 回复:0



罗浮云计算

    
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发表于:2020-05-04 16:09:22
楼主

随着物联网、大数据、人工智能及云计算等新技术不断融入传统行业的各个环节,新兴技术和智能工业的不断融合,要确保制造企业可持续发展,解决企业产品低端、质量不可靠、服务不及时、人工成本高、生产效率低及决策无依据等问题,必须应用新技术打造制造企业智能化运营平台,从而建立起制造企业在本行业业方面的行业大数据及企业大数据,为提高产品技术含量、优化产品设计、以及高效率低成本运营提供基于数据驱动的决策依据。


一、MES制造执行系统


离散型制造企业多品种小批量的制造方式,使得生产、物料、质量管理的非常复杂。由于制造资源优化调度手段落后,导致生产准备周期相对过长,在单件小批量的生产模式下,生产准备时间常大于加工时间,造成设备的极大浪费。生产计划协调性差,生产作业计划主要依靠调度员经验定制,计划协调性不好,导致设备利用效率,设备效能得不到充分发挥;质量管理采取事后检验为主的管理方式,废品率得不到有效控制。


在离散制造企业车间,将所有的设备及工位统一联网管理,使设备与设备之间、设备与计算机之间能够联网通讯,设备与工位人员紧密关联。因此,建立一套离散制造企业智能制造系统尤为重要,其价值表现如下:


1.建立实时的生产管理、质量管理、物流管理的管控模式,从而更具针对性的改善生产绩效、提高质量水平。


2.工厂智能物流和仓储实现物料在仓库、车间、线体上的流动和数据采集,实现生产物流的精细化、透明化和自动化,质量控制的实时化、数据化、一体化。


3.建立从供应商送货、检验、入库、生产领料、生产过程控制、在线检验、产品入库、发运、售后服务的全流程管理。


4.实时的生产跟踪、物流跟踪、品质控制,通过售后服务等后续环节的信息反馈,实现产线、工位、人员、品质、供货、产品开发、顾客服务等多方位的监控、分析、改进。


5.可与ERP/PLM等系统进行集成,时时掌控生产运营状况。


二、MES制造执行系统主要功能


1.工序详细调度:通过基于有限资源能力的作业排序和调度来优化车间性能;


2.资源分配和状态管理:指导劳动者、机器、工具和物料如何协调地进行生产,并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况;


3.生产单元分配:通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的操作;


4.文档控制:管理和分发与产品、工艺规程、设计或工作令有关的信息,同时也收集与工作和环境有关的标准信息;


5.产品跟踪和产品清单管理:通过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每一个产品的历史纪录,该记录向用户提供产品组及每个终产品使用情况的可追溯性;


6.性能分析:将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及客户的要求进行比较,其输出的报告或在线显示用以辅助性能的改进和提高;


7.维护管理:通过活动监控和指导,保证机器和其它资产设备的正常运转以实现工厂的执行目标;


8.过程管理:基于计划和实际产品制造活动来指导工厂的工作流程(这一功能实际上也可由生产单元分;


三、设备智能管理系统


随着工业自动化程度不断提高,设备越来越智能,功能越来越多,其自身的结构、组成愈加复杂,因而发生故障的原因也随之复杂。当设备出现故障时,需要投入很大的人力和物力进行维修,设备停产给企业生产带来影响。因此,建立设备远程监测系统,有着重要的价值,其价值表现在;


实时监控设备的工况数据,及时进行修正,避免造成更大的损失,同时实现远程无人值守;降低维护成本,通过远程监测,可实现对设备的远程维护和预测性维护。


四、生产数据可视化,利用大数据分析进行生产决策


目前,信息技术渗透到了某些先进离散制造企业产业链的各个环节,条形码、二维码、RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、MES、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术在离散制造企业中得到广泛应用。


尤其是互联网、移动互联网、物联网等新一代信息技术在工业领域的应用,离散制造企业也进入了互联网工业的新的发展阶段,所拥有的数据也日益丰富,随着柔性化智能生产的需求,对生产数据的实时性要求也更高。


在离散制造企业车间,每隔几秒就收集一次数据,利用这些数据可以实现很多形式的分析,包括设备开机率、主轴运转率、主轴负载率、运行率、故障率、生产率、设备综合利用率(OEE)、零部件合格率、质量百分比等。


在生产工艺改进方面,在生产过程中使用这些大数据,就能分析整个生产流程,了解每个环节是如何执行的。


一旦有某个流程偏离了标准工艺,就会产生一个报警信号,能更快速地发现错误或者瓶颈所在,也就能更容易解决问题。


利用大数据技术,还可以对产品的生产过程建立虚拟模型,仿真并优化生产流程,当所有流程和绩效数据都能在系统中重建时,这种透明度将有助于制造企业改进其生产流程。


再如,在能耗分析方面,在设备生产过程中利用传感器集中监控所有的生产流程,能够发现能耗的异常或峰值情形,由此便可在生产过程中优化能源的消耗,对所有流程进行分析将会大大降低能耗。


五、生产文档文纸化,实现高效、绿色制造


构建绿色制造体系,建设绿色工厂,实现生产洁净化、废物资源化、能源低碳化是中国制造2025实现“制造大国”走向“制造强国”的重要战略之一。


目前,在离散制造企业中产生繁多的纸质文件,如工艺过程卡片、零件蓝图、三维数模、刀具清单、质量文件、数控程序等等,这些纸质文件大多分散管理,不便于快速查找、集中共享和实时追踪,而且易产生大量的纸张浪费、易丢失等。


生产文档进行无纸化管理后,工作人员在生产现场即可快速查询、浏览、下载所需要的生产信息,生产过程中产生的资料能够即时进行归档保存,大幅降低基于纸质文档的人工传递及流转,从而杜绝了文件、数据丢失,进一步提高了生产准备效率和生产作业效率,实现绿色、无纸化生产。


六、生产过程透明化,智能工厂的“神经”系统


通过建设智能工厂,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,进而实现整个过程的智能管控。


在机械、汽车、电子信息等离散制造行业,企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间,侧重从单台设备自动化和产品智能化入手,基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。


因此,其智能工厂建设模式为推进生产设备(生产线)智能化,通过引进各类符合生产所需的智能装备,建立基于制造执行系统MES的车间级智能生产单元,提高精准制造、敏捷制造、透明制造的能力。


MES系统在实现生产过程的自动化、智能化、数字化等方面发挥着巨大作用。首先,MES借助信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理,减少企业内部无附加值活动,有效地指导工厂生产运作过程,提高企业及时交货能力。


其次,MES在企业和供应链间以双向交互的形式提供生产活动的基础信息,使计划、生产、资源三者密切配合,从而确保决策者和各级管理者可以在最短的时间内掌握生产现场的变化,做出准确的判断并制定快速的应对措施,保证生产计划得到合理而快速的修正、生产流程畅通、资源充分有效地得到利用,进而最大限度地发挥生产效率。


在中国制造2025及工业4.0信息物理融合系统CPS的支持下,离散制造业需要实现生产设备网络化、生产数据可视化、生产文档无纸化、生产过程透明化、生产现场无人化等先进技术应用,做到纵向、横向和端到端的集成,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,从而建立基于工业大数据和“互联网”的智能工厂。


文章来源:罗浮云计算MES官网(http://www.rofoumes.top/)




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