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制造执行管理系统MES FOR新能源汽车

日期: 2017-01-04
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1.背景与需求

随着国家新能源汽车业务的增长,动力电池的需求量日益增大。动力电池产品作为一种储能的化学部件,具有一定的安全隐患,且产品的制造过程直接影响的产品的质量和使用性能,这两个方面是消费者最关心地方,也是生产厂家最关心的方面。如果是因为产品质量造成召回事件,不但需要耗费大量的追溯召回成本,同时对厂商的声誉更是造成不可估量的损失。实施MES系统作为提高车间生产管理水平、改善产品质量最有效的方法,无疑是最好的选择。

2.建设目标

总的来说,锂电池生产线MES系统覆盖了工厂从接收订单、制定生产计划、零部件生产、产品组装、产品检验、入成品库、出库发货等全部流程,具体的目标:

ERP系统集成:ERP系统向MES系统下发物料、工艺流程、生产计划以及MES系统向ERP系统报工生产计划进度、物料消耗数据、能源消耗数据、人员绩效数据、设备综合利用率等

工艺关键参数监控:尽可能保障锂电池隔膜的工艺安全

生产实时监控:实时监控生产进度、设备运行状态、质量数据以及异常呼叫反馈等

计划管理:实现从ERP系统接收生产计划、调整生产顺序、生成物料需求计划、物流计划、指导生产等

设备管理:电子管理设备台帐信息、制定和记录维修保养计划、常用备品备件管理等信息

能源管理:统计能源消耗数据并分析能源消耗与生产工艺、设备状态的关联关系,为节省能源的决策提供数据依据。

工艺流程管理:实现可调整的动态的工艺流程指导现场生产。

工作流管理:制定通知流程模板(设备异常、质量异常、数据报表)和相关操作的审批流程模板,实现MES系统电子化审批、无纸化操作过程。

物流管理:电子显示物流计划、线边库物料数据、及时保证现场物料充足。

质量管理:制定质量检验制度、实时质量数据监控,将质量的事后补救改为实时监控、事先预防。

物料追溯:产品生产的工艺参数、质量数据、物料批次、产品编号等数据详细记录,实现生产过程的可追溯性、快速精确的召回范围。

报表管理:生产进度、生产产量及质量的实时查询,减少计划部门的交付压力。

电子看板:实时显示生产产量、设备运行状态、质量统计数据、质量报警、物料报警数据等。

3.系统方案

天河智造MES系统将结合工厂的实际应用需求,实现以下功能:

生产计划管理:

根据与ERP系统接口工厂日生产计划、BOM等数据,MES 系统接收计划的同时,生成产品序列号,并将该序列号按次序与每台上线加工的产品进行绑定,用于后续产品加工过程的数据采集。MES系统在获取计划数据后,可以对作业计划的制定、分解、下达、终止与结束,根据作业计划的完成信息,可实时的自动监测与更新作业计划执行状态,并可根据作业计划的执行状态,提供对应操作(如提交、暂停、紧急插单等)与动态调整的功能。

数据采集:通过与生产线控制器进行通讯,自动采集生产设备的生产过程工艺参数、产品的关键质量数据,并与自动采集手持PDA或扫描枪的批次数据进行绑定。通过设备上的PLC实现与设备的通讯,远程获取设备实时运行的状况。所有运行状态信号的设备以方便的方式直观显示。

 

制造执行管理系统MES FOR新能源汽车


实时存储数据:实时存储生产现场的设备运行状态、工艺参数、能耗数据、质量数据。

生产监控:实时监控设备的运行状态、生产工艺参数、检验质量数据、产品、物料批次信息、设备异常呼叫、质量异常呼叫、设备OEE、生产进度统计、可人工录入停线时间、停线原因等。


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设备管理:建立设备履历(包括设备名称、供应商、联系方式、设备图纸、操作说明书等)、常用备件名细、数量、备件更换记录、维护保养计划。设备停机时间、停机原因录入接口等。

物料管理:在线库存物料拉动、物料异常呼叫、定时统计物料消耗并上报ERP

集成仓储数据,MES系统集成仓储数据,实时显示仓库物料信息。

质量管理:建立并维护检验制度、检验标准等。通过对实时质量数据分析、处理实现对生产过程质量数据的管理与控制,根据质量参数、与检测数据,结合统计过程控制分析方法,实现对产品生产过程质量的分析用控制图与控制用控制图等功能集成管理,减少产品生产过程中的“ 质量异常 ”。


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物料追溯:物料追溯模块包括物料追溯和质量追溯,物料追溯包括前向追溯(由产品批次追溯到零部件批次)、后向追溯(由零部件批次追溯到产品的批次);质量追溯是指根据批号、查询产品在制造、装本过程中的工艺参数、质量检测数数据、质量结果、设备号、操作员、时间等。


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能源管理:实时显示相关能源表的数据信息、设置能源表的参数、在线查询能源表的统计数据。

工艺流程管理:可制定、修改、工艺流程的信息,管理工艺流程的生效、失效以及动态工艺流程的工艺条件。实现可调整的动态的工艺流程指导现场生产。

看板管理:生产监控室的电子看板显示生产进度、设备运行状态、呼叫系统提示信息。质量部门的电子看板显示生产线产品的实时质量趋势、SPC控制图、呼叫系统提示信息等。物流部门的电子看板实时显示物流计划、生产线设备线边库存的数量、呼叫提示信息。设备部门电子看板显示生产线设备运行状态、工艺参数、设备维护计划、呼叫系统信息。

报表系统:可在线查询生产数据、产品产量、物料消耗数量、生产线计划完成率。品质数据:不良品率、成品率、过程能力指数。性能数据:平均生产工时、生产效率。设备运行数据:开机时间、停机时间、故障率、平均修复时间、时间利用率、性能利用率、OEE等。可设置报表模板、可设置自动打印的配置。

基础数据管理:日历-时间管理:设置、维护车间或工序设备的工作日、上班时间、下班时间、休息时间等信息。车间产能管理:设置、维护工序设备的理论产能等信息。日志管理:MES系统的每一步操作以及该操作产生的后续反馈都将会记录到日志模块中,便于以后的异常追溯,快速定位异常产生的原因、为相关异常解决决策提供依据。

4.预期实施效果

工厂在实施MES系统后将极大改变工厂的运行流程和人的工作重点、工作方式等。下图是生产现场操作人员的角色在实施前后的对比,现场操作人员的工作重点从设备操作转为整个生产过程的关注包括物料批次、设备工艺参数设置、质量数据、生产计划、生产进度等;


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生产人员角色转变


下图是工艺工程师的角色在实施前后的对比,设备工程师的工作重点从设备运行状态、组装工艺等生产过程转变为MES系统的维护、设备管理分析和制定、执行设备维护计划等


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工艺工程师角色转变


下图是生产经理的角色在实施前后的对比,生产经理的工作重点从数据的整理与分析、制做报表等转变为分析设备运行成本、统筹分析各项报表、统一调配资源、提高生产效率等


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生产经理角色转变


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