萬豐摩輪智慧工廠生產執行MES解決方案MES裝備制造業生產執行解決方案目錄項目背景需求分析項目概述MES系統規劃SCADA系統規劃技術選型實施策略海寶公司介紹項目背景整個制造業面臨著空前的降低成本、縮短交期、提高產品質量、提升創新能力、改善服務水平的壓力；很多大型制造企業企業面臨著分離、重組和聯合，強化主營業務，強化核心技術與制造技術，形成競爭力；利用低成本優勢，國內制造企業努力進入全球化采購體系，形成生產精益化、敏捷化，工廠數字化，管理信息化和網絡化；企業信息化程度逐步提高，強調全環節協同和企業智能化；智能設備的應用逐漸增多，產生智能設備、系統之間的數據交互需求預期目標提高訂單到生產的響應速度提高產線應變能力實現產品生產過程追溯生產信息可視化

精益生產leanproduction目錄項目背景需求分析項目概述MES系統規劃SCADA系統規劃技術選型實施策略海寶公司介紹現狀分析浙江萬豐摩輪有限公司是萬豐奧特控股集團控股子公司，系摩托車鋁合金車輪專業生產廠家。浙江萬豐摩輪享有自營進出口權，自主開發新產品能力和作業平臺已達到國際先進水平。公司擁有國際一流的摩托車鋁合金車輪生產設備及直讀光譜儀、X光探傷機、滾動疲勞試驗機等整套進口檢測設備，先進的二維、三維實體造型設計系統、繪圖儀、工作站、微機平臺。市場占有率從九八年起躍居行業首位，國內有生市場占有率已超過55%。萬豐磨輪主要生產模式為少品種、大批量的面向庫存生產，產線模式為離散、流水線混合模式，主要工序包括鑄造、熱處理、機加工、噴涂等，擁有完整的生產結構。只有在產能不夠時才會進行部分工序外協。直接需求衍生需求浙江萬豐摩輪擁有一套較為成熟的ERP，其覆蓋范圍包括進、銷、存。但對生產計劃的下發排程、生產進度的跟蹤及生產現場的生產狀況沒有信息化的管理工具。本次設計將對ERP沒有覆蓋的范圍進行系統設計，主要包括：1、生產計劃與生產排程2、生產現場的監控與物料流轉跟蹤3、生產設備的數據采集與生產信息可視化根據上述需求及具體業務流的調研我們可以推斷出衍生需求如下：1、對物料需求的分解2、對生產準備的跟蹤與調度3、對在制品積壓、成品積壓、廢料回收情況的快速數據共享目錄項目背景需求分析項目概述MES系統規劃SCADA系統規劃技術選型實施策略海寶公司介紹系統概述本項目基于萬豐磨輪的現有生產模式及現有業務流，結合信息化改造的建設目標，進行數字化建設，推進生產標準化、作業過程程序化、器件裝卸運輸自動化、生產管理信息化等目標，實現工業自動化控制和計算機信息化管理，進行完備的人機界面實時監控，進行全集成的系統規劃，實現萬豐磨輪的少品種大批量柔性生產體系。通過MES+SCADA實現敏捷制造的生產管理目標最大限度地調動、發揮人的作用標準的基礎結構信息交換迅速準確以訂單定生產海寶“智慧工廠”業務管理模塊架構

應用場景現場圖例業務規劃目錄項目背景需求分析項目概述MES系統規劃SCADA系統規劃技術選型實施策略海寶公司介紹MPS主生產計劃輸入營銷部的要貨需求，系統根據優先級生成主生產計劃模板。其中系統抓取產品對應的庫存積壓數、在制品積壓數、備庫低于安全庫存的產品等。制造部可以對相同種類的產品根據優先級進行合并及調整，最終生成對應的批次任務，對各批次的生產進度進行相應的跟蹤。約束條件：1、供貨優先級2、積壓庫存數3、積壓在制品數4、總產能5、各工序節拍生產計劃拆分約束條件：1、工藝路線2、工序節拍3、排程規則4、工序產能MPS主計劃生成后，計劃會根據工藝路線及對應的生產節拍拆分成各分廠的月度生產計劃，并根據產能、工序節拍生成甘特圖，對一、二分廠可設置優先級，優先級較高的工序會優先被排滿。并把生成后的計劃同步至車間看板、PC、工位機等設備，實現可視化管理。排程方式會選用錯位排程模式及平行錯位排程模式。生產計劃管理

APS-AdvancedPlanningSystem高級計劃與排程生產任務管理

用戶在ERP新建一個任務，然后輸入任務相關信息，如：訂單號、產品規格、產品數量、交付日期等。并下達到MES系統中。生產計劃排產（APS）

生產部門根據由ERP下達到MES系統的生產計劃自動排產和制定生產通知單，對所需加工的任務安排出開始加工的時間、生產線以及預計結束時間；每條產線都能看到各自的生產任務，但是沒有修改權限。任務模擬排程

系統根據各產線當前任務、產線職能、產線負荷、交付日期等信息，自動模擬排程，供生產部相關人員參考制定生產任務。17□配料計劃根據生產任務，系統會自動拿到相關產品生產總數的BOM清單總和，并生成相應物料配送清單，物流部的配料人員根據配料清單從倉庫中選取需要的物料，送往生產車間，經過生產車間確認后，自動變換配送狀態。圖例訂單甘特圖資源負荷圖任務調度圖圖例將緊急訂單所需使用的資源算上，而原先所排訂單保持加工順序不變的前提下，作平移調整，以便插單。根據排程規則的設置，首先犧牲優先級較低、交貨期較遠的訂單。

工作狀態用于標識工作所處的不同階段。當緊急插單時，首先犧牲工作狀態的級別較低的訂單。

可控制緊急插單是否搶占非緊急訂單的物料。允許插單后短信告知相關領導和人員，并定時統計做到插單可控。資源不足或交期提前保持原加工順序正排緊急訂單接受緊急插單結果產能是否充足加班/外協/分批交貨……YN短信提醒緊急插單緊急訂單受影響訂單物料需求圖示：系統根據拆分后的生產任務進行針對制造BOM的MRP運算，形成對應到各分廠工序的物料需求清單及轉序需求單。該功能包含對物料需求、原材（包含生產工裝）料庫存、廢料回收數、采購在途等數據的對比，便于各分廠在進行排產之前對生產準備過程的跟蹤與確認，確保不出現待料短線。同時也為采購和外協提供了有效的跟蹤手段。MRP–物料需求計劃管理根據生產計劃，通過庫存信息與BOM計算物料需求；物料計劃與生產計劃的節拍控制。21排程派工在系統根據各種約束條件對生產設備進行了最優化的排列組合后，系統將生成一系列的生產派工單、領料單及轉序單。工單下發后，調度人員可以根據生產現場執行情況的反饋對整個生產過程進行跟蹤，控制。保障生產的順利執行，在發生突發事件時也可根據系統的計算給出最優化的應變方案。此功能在計劃拆分后進行了細分，將認為排程到機臺及員工，其中采用基于約束理論的先進計劃與排程技術，包含了大量的數學模型、優化及模擬技術。在計劃與排程的過程中，并發考慮企業內外的資源與能力約束，用復雜的智能化運算法則，做常駐內存的計算，從成千上萬、甚至百萬個可行方案中選出一套最優方案來指導企業的生產，幫助企業對生產中的資源利用進行計劃/執行/分析/優化和決策。排程與任務執行管理-軟件截圖任務跟蹤23領料、轉序、余料反沖系統會根據生產任務生產領料單，工人根據規定的領料數進行領料，當某個生產任務用料不足時，工人可發起補料流程對超出額定用料的部分進行補料操作。并對補料后產生的余料進行庫存反沖。此功能的目的在于優化BOM數據，其中采用的遺傳基因算法，系統會對產品的實際生產需求用料進行不斷的優化進行PDCA的循環改進，最終使BOM數據更加精準。對物料轉序過程進行跟蹤，可以對需求轉序數與實際轉序數的對比情況進行分析，從而分析出生產瓶頸工序，結合質檢數據，可以分析出廢品率及較易出現廢品的工序及位置。為企業過程改進提供準確的數據依據實現良好的PDCA循環。生產執行班組長在工位機刷卡上工之后，班組成員可根據工位機的工藝看板模塊及圖紙查看相關工藝，根據工序BOM模塊查看所需物料。班組開始生產作業，在作業過程中業務流將有兩種可能。順利完成生產工序，作業工程中出現異常，下面我們分別闡述：順利完成。班組將產品移交給質檢員，如果質檢合格質檢員在工位機同時刷員工卡及質檢卡條碼確認合格，記錄一次校驗率。產品流轉至下一工序。如果作業過程中出現異常，班組根據初步判斷到工位機選擇技術組設定好的異常類型，進行異常報警，異常進行將顯示至異常看板，并做出系統提醒。技術組得到通知后到現場進行異常定性，維護異常信息。進行上報處理，當處理結果下達并解決后關閉異常完成異常跟蹤。如果是終檢就下線。完成狀況顯示至計劃看板。PDM

–BOM樹與工藝檔案、圖檔管理任務執行26

車間現場管理-1熔煉爐料配比熔煉作業設備聯網監控溫度氮氣流量／壓力電壓電量煤氣流量／壓力壓縮空氣流量生產任務工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工成分檢驗合格模具準備精煉嵌積案型芯準備生產計劃工藝標準班組管理工序確認人員報工物料確認鑄造作業不合格異常處理熔爐1車間現場管理-1熔煉業務說明28通過車間智能終端接受當天生產計劃、爐料配比標準、生產工藝、工序加工時間等.班組長或車間主任通過班組管理確定工人工作時間\加工工時---工位掃描可選擇打印工序派工單指定生產任務、指導生產作業、生產派工、工序完成報工確認成分監控/試驗室采集，通過IPOD移動終端填寫實際內容并同步到監控中心.設備PLC數據同步在現場車間看板和管理中心。綠色正常運行，紅色異常報警，黃色暫停或保養工人只需掃描即可完成相關報工、人員工時等信息采集，無需復雜操作

29車間現場管理-2鑄造鑄造任務澆注作業模具管理報工模溫監控冷卻水監控煤氣壓力電壓電量設備狀態生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工質檢合格成分監控不良品異常處理車間看板割料

工位終端上工與報工系統車間現場管理-1熔煉業務說明30車間現場管理-2鑄造業務說明31通過車間智能終端接受當天生產計劃、爐料配比標準、生產工藝、工序加工時間等.班組長或車間主任通過班組管理確定工人工作時間\加工工時---工位掃描

可選擇打印工序派工單指定生產任務、指導生產作業、生產派工、工序完成報工確認設備PLC數據同步在現場車間看板和管理中心，可自動計數報工綠色正常運行，紅色異常報警，黃色暫停或保養不良率報警、異常呼叫、

32車間現場管理-3割料割料作業割料作業生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理派工單打印產線報工合格不良品監控/巡檢不良品異常處理熱處理物料車掃描報工割料作業報工,通過物料車掃描報工,工人只需按規定每個物料架按一定數量擺放,并只需每次掃描一次物料架既可記錄、統計工時\數量

車間現場管理-4熱處理熱處理作業熱處理設備聯網監控溫度氮氣流量電壓電量煤氣壓力風機狀態生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工派工單打印硬度檢驗合格不合格異常處理表面工整拋丸作業涂裝作業設備PLC數據同步在現場車間看板和管理中心，可自動計數報工綠色正常運行，紅色異常報警，黃色暫停或保養工人只需掃描即可完成相關報工、人員工時等信息采集，無需復雜操作也可采用物料架/車掃描報工

34車間現場管理-5涂裝涂裝作業設備聯網監控溫度電壓電量流量生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工派工單打印涂裝檢驗合格不合格異常處理噴涂設備機加工機加工全檢

35車間現場管理-6機加工機加工設備聯網監控生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工派工單打印合格溫度電壓電量流量車床設備SPC數據聯網不良品異常處理刀具管理刀具領用刀具返還氣密性檢測車間現場管理-6機加工業務說明通過車間智能終端接受當天生產計劃、生產工藝、工序加工時間等.班組長或車間主任通過班組管理確定工人工作時間\加工工時---工位掃描可選擇打印工序派工單指定生產任務、指導生產作業、生產派工、工序完成報工確認關鍵尺寸/測量儀器數據采集，聯網同步到監控中心.設備PLC數據同步在現場車間看板和管理中心。綠色正常運行，紅色異常報警，黃色暫停或保養工人只需掃描即可完成相關報工、人員工時等信息采集，無需復雜操作機加工全檢SPC數據聯網

車間現場管理-7氣密性檢測氣密性檢測SPC數據聯網生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工派工單打印合格氣壓保壓時間不良品異常處理清洗烘干

車間現場管理-8清洗烘干清洗烘干作業生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工派工單打印合格車間看板清洗液濃度烘箱溫度槽液溫度噴淋壓力電導率不良品異常處理后表面處理巡檢作業整輪涂裝作業工人只需掃描即可完成相關報工、人員工時等信息采集，無需復雜操作通過IPOD移動終端填寫實際內容并同步到監控中心.

39車間現場管理-9整輪涂裝整輪涂裝作業設備聯網監控烘箱溫度空壓機壓力鏈速出漆量生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工派工單打印涂裝檢驗合格不合格異常處理噴涂設備成品檢驗外觀厚度附著力包裝作業

40車間現場管理-10包裝包裝作業生產計劃工藝標準配料計劃班組管理派工管理產線報工派工單打印合格車間看板不良品異常處理成品入庫包材檢驗工位終端–圖紙查看系統、呼叫系統車間現場管理41異常情況處理車間現場管理42呼叫作業人員現場呼叫呼叫信息通過預置方式送出響應接收人收到信息現場解決復位解決完成后，按下復位鍵呼叫解除監控節拍計時，監督問題是否解決系統數據記錄質量檢驗1、來料檢驗為了確保物料可以正常投入生產，根據生成環境要求中定義的來料質量要求進行檢驗。合格我的物料貼上生產條碼或附上RFID的批次料卡后批準入庫。2、質量檢驗根據質量關鍵路徑定義各生產環節的質量目標進行質量檢驗，并用工位機進行記錄，數據將為SPC提供依據，對臨時問題進行備注，保證下線時關閉。3、過程檢驗質檢人員進行巡檢，檢查生產過程是否按照裝配作業要求進行。4、問題上報當質檢人員或裝配工人發現生產問題時可以通過工位機進行報警。問題將被記錄通知相關人員來解決。并形成問題庫。質檢SPC針對專用檢測設備，處理儀器的在線自動檢驗數據；以服務器的形式存儲大量數據，并執行在線分析；建立現場實時圖形顯示、聲光提醒報警，在線呼叫系統；質量檢驗44負荷管理針對設備、人力的負荷及稼動率計算45可視化管理46庫存信息可視化庫存信息透明化，實時化；避免信息傳遞延時導致的物料出入庫出錯，減輕倉儲成本

物料信息可視化物料信息透明化，實時化；提升配送精準度；監控生產上下游，確保及時生產運送，提高效率。計劃內容可視化加強員工自主性，提高數據共享效率，增加產線應變能力產線生命周期可視化分析流程瓶頸，有效推進生產協調，降低裝配執行出錯率，提升部門協作效率關重工位視頻可視化生產加工現場高清攝像頭視頻監控，減少溝通時間。生產工藝可視化提升關鍵工藝和關鍵部件裝配質量，降低錯誤率異常信息可視化快速響應有效解決，避免停線，降低風險質檢信息可視化提高質檢信息化水平，提升效率，降低不合格品率，提高用戶滿意度工位終端信息可視化從MES獲取本工位的工作內容及工藝指導、圖紙、物料（物流）信息現場提交工作進度（條碼、掃描、按鍵）提供虛擬按鍵，實現呼叫功能；（安燈系統）呼叫（設備、物料、品質），亮燈顯示接收通知、提醒和發出超時提示統計本工位的生產情況報表注：看板屏可以為單顯示屏也可為觸控屏工位終端可以與按燈系統集成可使用平板電腦可視化管理47看板可視化（顯示內容可根據客戶的需求個性化訂制）：總體生產現場狀態顯示、異常呼叫及尋求幫助的信息總體生產數據（計劃&實際）設備信息（計劃、產量及異常）終端站點的工位作業數據生產節拍計時當班生產計劃及產成數量生產通知、通報、公告可視化管理48可視化管理-車間看板49看板管理-車間看板車間現場看板顯示當前車間任務狀態、生產狀態等信息。通過該看板無需到每一個產線去了解當前生產狀況就可以看到各產線的任務完成情況，返修情況、當前狀態等相關信息。廢料回收對廢料進行回收、稱重、入庫，每個產品開始生產，在一些特定工序都會產生一定量的廢料，這些廢料與該產品在過程中產生的成分及其成分變化是相同的，我們在對廢料進行回收時會根據所在工序，關聯出其成分及成分的可能性變化，在將其稱重入庫保存，系統會將秤量數據經過計算后變為廢料庫存，當新的生產過程設計到類似的成分時，系統將該物料視為原料進行分配和處理。統計分析統計分析報表52班組績效柱狀分析產能月報效率餅圖分析停滯時間分析生產環節時間分析目錄項目背景需求分析項目概述MES系統規劃SCADA系統規劃技術選型實施策略海寶公司介紹SCADA簡介SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系統，即數據采集與監視控制系統。SCADA系統的應用領域很廣，它可以應用于電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。在電力系統以及電氣化鐵道上又稱遠動系統。SCADA系統是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統。它可以對現場的運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。由于各個應用領域對SCADA的要求不同，所以不同應用領域的SCADA系統發展也不完全相同。無線傳輸串口轉換模塊控制器數控系統機械手控制系統無線傳輸模塊中控室交換機若希望采用無線進行數據傳輸，見此圖。數據采集設備監控根據當前設備所能采集的信號，進行設備監控設計。若其它參賽需要監控，需對設備進行相關自動化改造。正常停機故障數控機床數據采集★可采集包括FANUC、SIEMENS、HEIDENHAIN等在內的上百種控制系統。★直觀形象的電子信息看板，可從網絡上的任何PC機監控所有的機床狀態。★對所有控制系統機床，可遠程自動獲知以下實時信息：

※機床開機還是關機中？

※機床處于加工、停機還是故障中？

※什么產品正在生產中？加工數量；

※加工開始時間、加工結束時間；

※故障開始時間、故障結束時間；

※機床主軸功率等。數據采集自動化設備動態鏈接庫已有數據設備接口提供支持為了使設備數據能順利采集，以及保證數據的完整性、準確性、實時性需萬豐提供以下支持：提供聯網設備的軟件數據庫和開放控制器或系統端口；提供設備手冊及相關參數資料；提供系統要求和工藝要求、采集的數據以及項目實現的目標；提供設備聯網的相關設備平面布局圖；根據設備位置進行網絡布線。（選擇有線或無線模式）目錄項目背景需求分析項目概述MES系統規劃SCADA系統規劃技術選型實施策略海寶公司介紹技術平臺由于本系統由軟件、硬件、中間件組成，所以基礎框架層是整個系統構建的基礎。使用最成熟、最流行的MVC架構模式（模型<Model>，視圖<View>和控制<Controller>），支持B/S架構，在中心機房部署服務器和應用系統，客戶端通過瀏覽器即可訪問系統，符合使用及維護簡潔的特性。另外系統還采用了Ajax等web2.0的技術，并采用Java開發，充分考慮了系統的柔性、開放性和可移植性。整個平臺主要分為表現層，控制層，業務應用層，數據持久層五大部分。在本系統的體系結構中，通過采用業界最新的分布式多層體系結構、J2EE、XML、XSL技術、業務邏輯構件化技術，采用業界經典的MVC

(Model-View-Controller)設計模式，實現系統表現邏輯(用戶界面)與業務邏輯(具體的業務邏輯)的分離，從而實現客戶端應用系統的“零維護”，并能夠支持多種客戶端接入設備；網絡拓撲圖以太網MES服務器工控服務器pcpc看板三菱PLC接口聯網設備歐姆龍PLC西門子PLCLG-PLCTCP/IP實時以太網數控系統

機械手人機界面PLC設備IOT-SCADA系統OPC系統DBsocketwebservice目錄項目背景需求分析項目概述MES系統規劃SCADA系統規劃技術選型實施策略海寶公司介紹項目調研確認合作計劃人員設備就位開始需求分析調研技術方案研發執行確認技術方案完成功能開發模擬業務數據完善軟件功能實施培訓系統安裝調試確認業務流程開始操作培訓測試日常數據正式運行正式導入數據規范操作習慣系統正式運行進入維護階段產品VS項目？以項目制的開發管理模式，保證產品滿足個性化需求以產品化的高標準要求，保證項目功能穩定項目管理方式實施路線著重整體規劃，分步實現進行漸增交付，將把最終的交付分為較細小的子交付。管理層能夠在較短時間內看到成果，并衡量每階段的成效。持續優化數據體系,在系統的實施過程中不斷改進和完善。滾動開發把每一階段的成果加上用戶的反饋都作為下一階段的基礎做持續改進走向目標。需求分析系統設計系統開發系統測試用戶測試上線部署1、整體規劃，