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MES系统整体解决方案.docx
目录
1项目概述
1.1项目背景
1.2项目目标
1.3适用规范标准
2需求分析
2.1计划管理
2.2工艺管理
2.3设备管理
2.4生产报工
2.5异常管理
2.6质量管理
2.7看板管理
2.8统计报表
2.9系统安全管理
2.10系统接口
3系统解决方案
3.1网络拓扑图
3.2数据采集应用架构示意图
3.3PLC设备数据采集平台
3.4系统方案结构图
3.5生产计划排产
3.5.1ERP 集成
3.5.2生产任务分解
3.5.3生产任务派工
3.5.4返修任务派工
3.5.5生产任务管理
3.6设备数据采集管理系统
3.6.1设备监控系统
3.6.1.1网络架构
3.6.1.2远程监控设备状态
3.6.1.3数控设备加工信息
3.6.1.4PLC 设备信息采集
3.6.2程序管理及仿真
3.6.2.1系统架构
3.6.2.2NC管理
3.6.2.3流程管理
3.6.2.4版本管理
3.6.2.5无纸化制造
3.6.2.6过程追溯
3.6.2.7程序统计
3.6.2.8备份和恢复
3.6.3运行统计分析
3.6.3.1电子地图
3.6.3.2设备效能分析
3.6.3.3设备状态统计
3.6.3.4利用率走势
3.6.3.5设备生产信息统计
3.6.3.6空闲时间统计
3.6.3.1设备工艺参数监控
3.7生产现场管理
3.7.1生产任务查看
3.7.2生产进度提交
3.7.3工艺图文查看
3.7.4生产进度跟踪
3.8异常管理
3.8.1异常类型维护
3.8.2异常呼叫流程设置
3.8.3异常呼叫处理
3.9质量管理
3.9.1工序质检录入
3.9.2工序质检查询
3.10看板管理
3.10.1生产计划看板
3.10.2生产进度看板
3.10.3异常呼叫看板
3.11统计分析
3.11.1生产日报
3.11.2生产月报
3.11.3人员业绩统计
3.11.4生产异常统计
3.11.5质量统计分析
3.11.6其他
3.12系统软硬件配置
3.12.1MES系统配置
3.12.2设备联网系统配置
3.13系统运行环境
3.13.1软件运行环境
3.13.2硬件配置要求
4系统技术架构
4.1系统平台整体业务架构
4.2系统技术设计思路
4.3系统软件架构体系
4.4系统平台底层通信机制
4.5系统技术特点
5项目实施方案
5.1实施策略
5.2实施方法
5.3主要实施流程
5.4项目实施步骤说明
5.4.1项目启动阶段
5.4.2需求调研确认阶段
5.4.3软件功能实现确认阶段
5.4.4数据标准化初装阶段
5.4.5系统培训阶段
5.4.6安装培训工作说明
5.4.7上线推进方式
5.4.8系统安装测试及试运行阶段
5.4.9测试计划
5.4.10软件配置复查
5.4.11系统交接阶段
5.5项目实施过程的质量保证
5.5.1进度报告
5.5.2技术协调会
5.5.3项目联络会
5.5.4项目监理会
5.6项目工作重点
5.6.1完成项目总体建设规划
5.6.2协助硬件设备和系统环境选型
5.6.3提供细致确认的信息化需求
5.6.4协助硬件系统实施
5.6.5系统软件部署集成
5.6.6应用软件组织实施
5.6.7系统联网集成测试
5.7项目测试和验收
MES 系统解决方案
文件版本 V2.0
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目录
目录.......................................................................................................................................................................... 2
1 项目概述...........................................................................................................................................................5
2 需求分析........................................................................................................................................................ 10
1.1 项目背景........................................................................................................................................................................5
1.2 项目目标........................................................................................................................................................................5
1.3 适用规范标准..............................................................................................................................................................7
2.1 计划管理.....................................................................................................................................................................10
2.2 工艺管理.....................................................................................................................................................................10
2.3 设备管理.....................................................................................................................................................................11
2.4 生产报工.....................................................................................................................................................................11
2.5 异常管理.....................................................................................................................................................................12
2.6 质量管理.....................................................................................................................................................................13
2.7 看板管理.....................................................................................................................................................................14
2.8 统计报表.....................................................................................................................................................................15
2.9 系统安全管理...........................................................................................................................................................15
系统接口.........................................................................................................................................................15
2.10
3.1 网络拓扑图................................................................................................................................................................17
3.2 数据采集应用架构示意图..................................................................................................................................17
3.3PLC 设备数据采集平台.......................................................................................................................................18
3.4 系统方案结构图......................................................................................................................................................20
3.5 生产计划排产...........................................................................................................................................................21
3.5.1 ERP 集成........................................................................................................................................ 21
3.5.2 生产任务分解................................................................................................................................ 21
3.5.3 生产任务派工................................................................................................................................ 22
3.5.4 返修任务派工................................................................................................................................ 22
3.5.5 生产任务管理................................................................................................................................ 22
3 系统解决方案............................................................................................................................................... 17
3.6.1 设备监控系统................................................................................................................................ 22
3.6.2 程序管理及仿真............................................................................................................................ 27
3.6.3 运行统计分析................................................................................................................................ 31
3.6 设备数据采集管理系统.......................................................................................................................................22
3.7 生产现场管理...........................................................................................................................................................37
3.8 异常管理.....................................................................................................................................................................38
3.7.1 生产任务查看................................................................................................................................ 37
3.7.2 生产进度提交................................................................................................................................ 38
3.7.3 工艺图文查看................................................................................................................................ 38
3.7.4 生产进度跟踪................................................................................................................................ 38
3.8.1 异常类型维护................................................................................................................................ 39
3.8.2 异常呼叫流程设置........................................................................................................................ 39
2 / 66
3.8.3 异常呼叫处理................................................................................................................................ 40
3.9.1 工序质检录入................................................................................................................................ 41
3.9.2 工序质检查询................................................................................................................................ 42
3.9 质量管理.....................................................................................................................................................................41
看板管理.........................................................................................................................................................42
3.10
统计分析.........................................................................................................................................................44
3.11
3.10.1 生产计划看板................................................................................................................................ 43
3.10.2 生产进度看板................................................................................................................................ 43
3.10.3 异常呼叫看板................................................................................................................................ 44
3.11.1 生产日报........................................................................................................................................ 44
3.11.2 生产月报........................................................................................................................................ 44
3.11.3 人员业绩统计................................................................................................................................ 44
3.11.4 生产异常统计................................................................................................................................ 44
3.11.5 质量统计分析................................................................................................................................ 44
3.11.6 其他................................................................................................................................................ 46
3.12.1 MES 系统配置................................................................................................................................ 46
3.12.2 设备联网系统配置........................................................................................................................ 47
3.13.1 软件运行环境................................................................................................................................ 47
3.13.2 硬件配置要求................................................................................................................................ 48
4 系统技术架构............................................................................................................................................... 50
系统软硬件配置..........................................................................................................................................46
3.12
系统运行环境...............................................................................................................................................47
3.13
4.1 系统平台整体业务架构.......................................................................................................................................50
4.2 系统技术设计思路.................................................................................................................................................50
4.3 系统软件架构体系.................................................................................................................................................51
4.4 系统平台底层通信机制.......................................................................................................................................53
4.5 系统技术特点...........................................................................................................................................................53
5.1 实施策略.....................................................................................................................................................................55
5.2 实施方法.....................................................................................................................................................................55
5.3 主要实施流程...........................................................................................................................................................56
5.4 项目实施步骤说明.................................................................................................................................................57
5 项目实施方案............................................................................................................................................... 55
5.4.1 项目启动阶段................................................................................................................................ 58
5.4.2 需求调研确认阶段........................................................................................................................ 58
5.4.3 软件功能实现确认阶段................................................................................................................ 60
5.4.4 数据标准化初装阶段.................................................................................................................... 60
5.4.5 系统培训阶段................................................................................................................................ 60
5.4.6 安装培训工作说明........................................................................................................................ 61
5.4.7 上线推进方式................................................................................................................................ 61
5.4.8 系统安装测试及试运行阶段........................................................................................................ 61
5.4.9 测试计划........................................................................................................................................ 63
5.4.10 软件配置复查................................................................................................................................ 63
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5.4.11 系统交接阶段................................................................................................................................ 63
5.5 项目实施过程的质量保证..................................................................................................................................63
5.6 项目工作重点...........................................................................................................................................................64
5.5.1 进度报告........................................................................................................................................ 64
5.5.2 技术协调会.................................................................................................................................... 64
5.5.3 项目联络会.................................................................................................................................... 64
5.5.4 项目监理会.................................................................................................................................... 64
5.6.1 完成项目总体建设规划................................................................................................................ 64
5.6.2 协助硬件设备和系统环境选型.................................................................................................... 64
5.6.3 提供细致确认的信息化需求........................................................................................................ 64
5.6.4 协助硬件系统实施........................................................................................................................ 65
5.6.5 系统软件部署集成........................................................................................................................ 65
5.6.6 应用软件组织实施........................................................................................................................ 65
5.6.7 系统联网集成测试........................................................................................................................ 65
5.7 项目测试和验收......................................................................................................................................................65
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1 项目概述
1.1 项目背景
该项目重点是实现生产组织全过程中技术准备，生产计划及调度，产品加工，资源保障
等部门的信息共享协同工作，保证设备利用率，合理配置和调度资源，提高生产能力。实现
业务流程的可视化，促进业务流程的持续优化。
当前所面临的问题主要焦点集中在“针对计划、物料、生产过程问题的解决”。计划层
与执行层存在空隙，造成这种空隙的是资源物料，计划，生产过程的不断更新导致。主生产
计划及物料需求计划都是建立在理想稳定的状态基础上，然而计划，资源等会在计划到生产
这段时间内发生改变，制造环境也可能发生变化，设备的突然故障或者更换以及不合格品率
不符合要求都会导致计划的混乱。那么需要计划排程来规避这些问题的发生，有机的将计划，
资源，生产串联起来，做到实时化，智能化，集成化的更新。
现公司为了更好的管控车间现场，需要对生产车间内生产设备进行监控管理，并由设备
管理延伸到整个车间的生产管控。故需要一套适合机修厂自身的生产管理软件结合设备监控
系统来提高工厂对生产现场的管控能力，优化生产。
1.2 项目目标
以柔性制造系统、敏捷制造等信息化改造为建设目标，利用传感技术、无线通信技术、
计算机网络技术、智能数字化技术、物联网应用服务平台技术等多种现代化技术，打造基于
物联网的综合示范平台，建立起一个示范性应用基地。
通过 WIP（在制品管理）+SCADA（设备联网）实现敏捷制造的生产管理目标，以信
息可视化提供的数据支撑，准确掌握各类生产的资源负荷状况，提高瓶颈资源利用率，提升
原料工装夹具配送精准度、提升生产应变能力。以信息可视化达到问题预判、问题预防，减
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少生产问题。及时传递操作中的生产作业状态信息，促使解决问题流程的实施及现场管理组
体系的完善。以信息化手段，实现可视化全息车间管理。提供多种统计分析，为决策者提供
充足的数据依据。打造具有先进性、科学性、前瞻性的现代化生产体系。
可视化的车间管理，提升效益，通过原料准备、生产计划信息、加工过程的透明化、实
时化，提升配送精准度，监控生产设备运行情况，确保及时生产配送，提高效率。以设备信
息可视化，提高设备信息化水平，提升效率，降低不合格品率，提高用户满意度。以产品生
命周期可视化，分析流程瓶颈，有效推进生产协调，降低生产执行出错率，提升部门协作效
率。以工艺内容可视化，加强员工自主性，提高数据共享效率，增加产线应变能力。以异常
信息可视化，快速响应并有效解决，避免停线，降低风险。通过库存信息透明化、实时化，
避免信息传递延时而导致的物料出入库出错，降低仓储成本。行成透明化、实时化、现代化
的智慧车间。
1. 打造具有先进性、科学性、前瞻性的现代化生产标杆。
2. 通过信息化手段实现智能调度排产、生产数据跟踪，提高生产协同效率。
3. 通过信息可视化促进精益生产以提升管理过程的问题解决能力，达到问题预判、问
题预防的效果，可视化包括：
1) 生产进度可视化：实时对生产进度进行跟踪，挖掘生产瓶颈，提升交期把控。
2) 生产质量可视化：分析生产过程中的不良问题，归纳总结不良原因，整理解决
方案，提高生产质量。
3) 异常信息可视化：提高异常情况响应速度，保证生产过程流畅性，提高生产效
率。
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4. 打造信息化工艺流程，生产排产、生产过程高度自动化，将生产工艺标准化，准确
化。
5. 通过信息化，智能化，缩减人工成本，提升设备高度协同能力。
6. 通过物联网技术实现设备数据自动采集，设备数据和生产数据自动报工。
7. 提供多种统计分析，为决策者提供充足的数据依据。
1.3 适用规范标准
依据设计施工图纸和技术要求，本项目的材料、设备、施工必须达到下述规范、标准的
要求，如下述标准及规范要求相互间有出入时则以最新的较严格者为准。本设计遵循的相关
标准规范包括：
1) GB/T 18725-2008 制造业信息化 技术术语
2) GB/T 18757 2002 工业自动化系统企业参考体系结构与方法论
3) GB/T 10113 2003 分类与编码通用术语
4) GB/T 22124.3-2010 面向装备制造业产品全生命周期工艺知识 第 3 部分 通用制造工
艺描述与表达规范
5) GB/T 26327-2010 企业信息化系统集成实施指南
6) GB/T 26335-2010 工业企业信息化集成系统规范
7) GB/T 25486-2010 网络化制造技术术语
8) GB/T 25487-2010 网络化制造系统应用实施规范.pdf
9) GB/T 25489-2010 网络化制造系统功能规划技术规范(1)
10) GB/T 26119-2010 绿色制造 机械产品生命周期评价
11) GB/T 25111-2010 网络化制造环境下的制造资源分类
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12) JB/T 8823-1998 机械工业企业计算机辅助管理信息分类编码导则
13) GB/T 22454-2008 企业集成 企业建模构件
14) GB/T 16642-2008 企业集成 企业建模框架
15) GB/T 18726-2011 现代设计工程集成技术的软件接口规范
16) GB/T 18729-2011 基于网络的企业信息集成规范
17) GB/T 20720.3-2010 企业控制系统集成 第 3 部分：制造运行管理的活动模型
18) GB/T 20720.2-2006 企业控制系统集成 第 2 部分：对象模型属性
19) GB/T 20720.1-2006 企业控制系统集成 第 1 部分：模型和术语
20) GB/T 16642-1996 计算机集成制造系统体系结构
22) GB/T 18999-2003 工业自动化系统 企业模型的概念与规则
23) GB/T 25109.3-2010 企业资源计划 第 3 部分：ERP 功能构件规范
24) GB/T 25109.4-2010 企业资源计划第 4 部分：ERP 系统体系结构
25) SJ/Z 11362-2006 企业信息化技术规范 制造执行系统(MES)规范
26) SJ/T 11293-2003 企业信息化技术规范 第 1 部分 企业资源规划系统(ERP)规范
27) GB/T 25485-2010 工业自动化系统与集成 制造执行系统功能体系结构
28) GB/Z 18727-2002 企业应用产品数据管理(PDM)实施规范
29) GB/T 16664-1996 企业供配电系统节能监测方法
30) GB T 15587-2008 工业企业能效管理导则
31) GB/T 8222-2008 用电设备电能平衡通则
32) GB 17167- 2006 用能单位能效计量器具配备和管理通则
33) GB/T 2589-2008 综合能效计算通则
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