西门子MES解决方案.pdf

Page 2Siemens 主要内容主要内容 全集成的数字化工厂全集成的数字化工厂 制造执行系统解决方案制造执行系统解决方案 投资回报投资回报 总结总结 Page 3Siemens MES的由来的由来 制造业三要素 ? 供应链管理 ? 生产制造技术 ? 信息技术 信息孤岛 ? 各DCS之间无链接 ? 信息系统和DCS之间无链接 ? 各信息系统之间无链接 Page 4Siemens 现代制造企业的信息化体系现代制造企业的信息化体系 ERP (L4)ERP (L4) MES (L3)MES (L3) PLC (L1)PLC (L1) DCS (L2)DCS (L2) Page 5Siemens MES基本概念基本概念 MES：Manufacturing Execution System（制造执行系统） 基本特性 ? 标准性 ? 可扩展性 ? 链接企业信息系统和过程控制系统 ? 制造执行，而非决策 ? 相对适应性 Page 6Siemens MES基本概念基本概念 MES：Manufacturing Execution System（制造执行系统） 定义 ? 一个宗旨：生产如何执行 ? 两个核心数据库：关系数据库和实时数据库 ? 两个通信接口：与控制层接口和业务计划层接口 ? 四个管理：生产工艺管理、生产资源管理、生产过程管理、全集成质量管理 Page 7Siemens 企业资源计划 (ERP) 制造执行系统 (MES) 控制单元 (PLC) 监控系统 (DCS) ?工单 ?牌号 ?数量 ?规范 ?时间 ?工艺路线 毫秒秒小时天周月年 控制层 监控层 执行层 计划层?单元反馈 ?设备运行 情况 ?物料消耗 ?能源消耗 … ?工单反馈 ?设备能力 ?物料消耗 ?能源消耗 … 全集成的数字化工厂全集成的数字化工厂 Page 8Siemens MES可以带来什么？可以带来什么？ 管理人员管理人员生产透明化生产透明化 技术中心技术中心设计制造一体化设计制造一体化 生产车间生产车间准确快捷记录生产过程准确快捷记录生产过程 质管部门质管部门生产驱动的全过程质量管理生产驱动的全过程质量管理 生产调度部门生产调度部门智能辅助排产智能辅助排产 信息中心信息中心保护保护IT投资投资 Page 9Siemens 主要内容主要内容 全集成的数字化工厂全集成的数字化工厂 制造执行系统解决方案制造执行系统解决方案 投资回报投资回报 总结总结 Page 10Siemens 承上启下的承上启下的MES—S95国际标准国际标准 Page 11Siemens 物理制造虚拟制造物理制造虚拟制造 业 务 层 业 务 层 执 行 层 执 行 层 控 制 层 控 制 层 业务过程描述业务过程描述 工艺数据接收工艺数据接收 1 工艺路线工艺路线 2 BOM构建构建 3 工艺设计工艺设计 4 BOM 5 MRP 7 生成生产计划生成生产计划 8 下达生产计划下达生产计划 9 生产定义管理生产定义管理 6 订单组件订单组件 计划排程计划排程 10 设备运维管理设备运维管理 20 人员管理人员管理 19 物料管理及追溯物料管理及追溯 18 生产过程监控生产过程监控 17 生产效能分析生产效能分析 16 数据采集数据采集 15 生产统计生产统计 14 质量管理质量管理 11 文档管理文档管理 12 生产调度执行生产调度执行 13 完工确认完工确认 22 反馈生产数据反馈生产数据 21 3 Page 12Siemens 生产定义管理生产定义管理 产品建模产品建模工厂建模工厂建模 功能功能 工厂建模包括 ? 物理模型 ? 逻辑模型 特点 ? 建模在 SIMATIC IT 产品建模器中完成，形成和工厂及生产过程实际 相对应的虚拟数字工厂 ? 完全面向对象（OOD）的模型 ? 基于库（Library）的灵活可扩展的框架结构 客户益处客户益处 ? 完全兼容于S95的模型，具备通用性和灵活的扩展性 ? 图形化的模型为生产管理、监控提供提供良好的基础 Page 13Siemens 生产定义管理生产定义管理 功能功能 产品建模包括 ? 产品数据模型 ?物料基础数据 ?BOM ?质量标准 ?生产基本工艺配置及工艺控制参数 ? 产品管理模型 ?版本管理 ?流程状态管理 特点 ? 建模在 产品定义组件中完成，形成结构化、关联性的产品模板 客户益处客户益处 产品建模产品建模工厂建模工厂建模 ? 是衔接设计和制造的关键桥梁，使得设计结果真正可执行 ? 以物料和产品为导向整合生产制造定义、规则，使得对于产品定义管 理更便捷 ? 全面产品定义给生产人员提供指导 Page 14Siemens 生产调度管理生产调度管理 生产完工确认生产完工确认效能分析效能分析生产过程监控生产过程监控数据采集及归档数据采集及归档生产调度执行生产调度执行计划排程计划排程 功能功能 ? 对生产资源进行管理：设备、物料、人员等； ? 有限资源约束下的多目标排产调度，包括：订单交付数最多、设备利 用率最大、订单延迟最少、最小作业时间跨度、最低成本等； ? 支持多种排产策略，如设备利用率、订单网络、换型安排、订单优先 级、按时交单率等； ? 支持多次试算，形成比对方案，由用户进行人工参与计划调整与方案 决策，计划模拟仿真； ? 与ERP的整合，兼容处理突发事件的从排程，如紧急插入订单 ? 支持手工计划调整 ? 生产进度跟踪 ? 滚动排程 客户益处客户益处 ? 实时、准确的排程优化了制造资源的利用 ? 缩短生产制造周期，为用户节约了成本。

? 减少生产提前期 ? 降低在制品库存 Page 15Siemens 生产调度管理生产调度管理 功能功能 ? 作业派发 ? 作业执行及进度监视 ? 作业加工指示（数字信息，打印指示） ? 生产过程文档管理 ? 现场交接班管理 ? 现场数据反馈收集 ? 人员管理 ? 用户特定的显示视图 客户益处客户益处 ? 固化业务知识的规则流程，高效处理各种生产事件，保证生产顺畅 ? 全面的生产信息，让生产调度对生产现场的异常响应更及时、准确 ? 实时、真实的信息数据优化了制造资源的利用 ? 提供生产文档及加工指示，让生产更加高效、有序 生产完工确认生产完工确认效能分析效能分析生产过程监控生产过程监控数据采集及归档数据采集及归档生产调度执行生产调度执行计划排程计划排程 Page 16Siemens 生产调度管理生产调度管理 功能功能 ? 与底层自动化提供多种接口驱动方式，实现畅通实时数据采集 ? 支持条码数据采集 ? 支持RFID数据获取 ? 支持多种语言脚本，对实时数据操纵灵活 ? 实时数据的缓冲处理服务 ? 提供高压缩比的原始数据归档工具 ? 关系型数据归档工具，便于数据归档计算 ? 灵活的客户化结构数据存储 客户益处客户益处 ? 强大实时数据处理能力，为数字化·生产管理奠定数据基础 ? 先进的实时数据压缩归档，使得存储长期数据成为可能，同时减少客 户存储设备的投入 ? 关系型数据归档让用户可以对数据综合运用和全面分析 客户端/办公室 Clients/Office 客户端/办公室 Clients/Office 趋势浏览器 Trend viewer 趋势浏览器 Trend viewer 事件浏览器 Event viewer 事件浏览器 Event viewer 生产绩效分析 Production / KPI analysis 生产绩效分析 Production / KPI analysis 班次报表 Shift reports 班次报表 Shift reports 批次报表Batch reports 批次报表Batch reports 归档 Online-Archive 离线归档 Offline archive 自动化 Automation 自动化 Automation 过程值 Process values 过程值 Process values 报警与事件 Alarms & events 报警与事件 Alarms & events 批数据 Batch data 批数据 Batch data 手动输入Manual input (Lab) 手动输入Manual input (Lab) 遗留数据 Legacy data 遗留数据 Legacy data 生产完工确认生产完工确认效能分析效能分析生产过程监控生产过程监控数据采集及归档数据采集及归档生产调度执行生产调度执行计划排程计划排程 Page 17Siemens 生产调度管理生产调度管理 功能功能 ? 总体生产过程统计信息实时监控 ? 支持大屏幕监控 ? 生产线状态监控 ? 生产线产品监控 ? 设备状态监控 ? 故障报警 客户益处客户益处 ? 可以对车间的生产情况进行实时监控，使管理者能及时的掌握生产第 一线的情况，以便尽快响应和决策 ? 给用户提供一个生产线上图形化显示，让用户方便、直观地了解现场 生产完工确认生产完工确认效能分析效能分析生产过程监控生产过程监控数据采集及归档数据采集及归档生产调度执行生产调度执行计划排程计划排程 Page 18Siemens 生产调度管理生产调度管理 功能功能 ? 提供预置的标准生产KPIs的计算 ? 脚本环境支持定制KPI计算，满足客户不同需求 ? 从各种不同来源，收集过程和生产数据 ? 多种KPI计算的触发方式，如基于时间或者事件 ? 多种数据分析展现方式，Web, Excel, 报表等 客户益处客户益处 ? 以分析图形或统计报表的形式，使管理者能够及时准确了解生产绩效 ，为决策者制定有效的管理决策提供支持和保证 ? 基于历史数据的分析，能够给持续的提高提供支持 FAULT ANALYSIS : CATEGORIES ON PACKER L12C004Pck02/44 PET BOTTLING LINE FOR 0.5L , 0.9L & 1.8L L12a031 PERIOD 01/03/2004 - 25/04/2004 (data from last 8 recorded weeks) 31 28 12 10 8 4 13.00% 30.00%33.00%11.00%9.00%4.00% 0 5 10 15 20 25 30 35 Occurrencies 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 N. of faults3128121084 Fault percentage0.330.30.130.110.090.04 Cumulative percentage0.330.630.760.870.961 MechanicalElectricalPersonnelPower downMaterialsOther 生产完工确认生产完工确认效能分析效能分析生产过程监控生产过程监控数据采集及归档数据采集及归档生产调度执行生产调度执行计划排程计划排程 Page 19Siemens 生产调度管理生产调度管理 功能功能 ? 生产完工确认 ? 生产数据归集、分析、计算 ? 作业执行结果反馈给ERP（物料、能源消耗，设备状态，人员工时） 客户益处客户益处 ? 通过MES及时、准确的数据收集，让生产成本核算更加及时准确，使 得管理得到提升 ? 实际生产数据的收集（差异、异常），给工艺持续改进提供良好的数 据支持 生产完工确认生产完工确认效能分析效能分析生产过程监控生产过程监控数据采集及归档数据采集及归档生产调度执行生产调度执行计划排程计划排程 Page 20Siemens ? 设备数据采集与评估 ? 设备实时监控 ? 设备可用性和利用率分析 ? 设备信息历史回顾 ? 整体设备效率（OEE关键数据） ? 设备报警和消息的采集 ? 设备报警统计 ? 设备数据报表和评估 ? 设备状态分析系统的分析功能可以帮助用户预防故障，延长设备寿命 ，增加设备可用性和生产率，提高生产效率。

功能功能 客户益处客户益处 设备运维设备运维 预防性维护预防性维护数据采集评估数据采集评估 Page 21Siemens ? 。