MES系統及機聯網建設

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MES系統及機聯網建設安徽合力股份有限公司（以下簡稱安徽合力）MES系統及機聯網的建設，保證了計劃精準執行、執行過程可視可控、執行結果及時反饋、以及質量控制和工藝執行閉環，以更大的柔性滿足市場和用戶，幫助企業實現個性化定製、快速交貨、降低成本。項目成果的應用和推廣，將增強產品和服務在國際市場中的競爭力。

關鍵詞：MES系統；機聯網建設；安徽合力；智能製造；

目錄

一、案例簡介

合力MES系統建設，是以搭建實時的、協作的、透明的、數字化的高效生產工廠為目標，通過生產計劃管理、現場作業管理等功能模塊的實施，提升生產現場的實時管控,縮短製造周期，減少在制品、改善產品質量、提高設備利用率，並為生產計劃安排、現場資源調度和後期質量提升等提供準確數據支撐。隨着合力智能製造以及MES系統的建設加快，實現工廠中的設備聯網，開展機聯網建設顯得越發重要。合力的機聯網建設，是通過設備和工業網絡改造，使現有自動化設備升級為具備聯網數據採集及聯網指令下達的智能化設備，解決設備運行狀態採集、設備運行狀態實況展示、設備維護及故障診斷、設備信息共享集成等問題。

二、案例背景介紹

安徽合力系安徽省屬國有控股上市公司，主營業務為0.5－46噸工業車輛及關鍵零部件的研發、製造與銷售，產品廣泛應用於車站、港口、機場、工廠、倉庫等物流轉運。安徽合力是國家火炬計劃重點高新技術企業、安徽省工程機械建設（合肥）基地龍頭企業，擁有國家級企業技術中心和安徽省工業車輛重點實驗室，並承擔多項國內國際行業標準的制定。2019年，公司整機銷量突破15萬台，銷售收入突破100億元，實現利潤總額約10億元。

作為中國工業車輛行業的龍頭企業，合力秉持「中國合力，提升未來」的使命，在行業內深耕細作。面對日益激烈的市場競爭，以及原材料價格的不斷上漲壓力，積極應對，以信息化作為企業發展的推動力和支撐力，致力於探索工業車輛與信息化的深度融合，推動企業由中國製造向中國「智」造升級。在智能製造方面，合力大力推進自動化、流線化、信息化和智能化項目的實施，以MES作為平台，將「製造運營管理（MOM）」作為目標，逐步打造「硬件+軟件+平台」的高效智能型製造企業。

三、案例應用詳情

1.總體應用框架

安徽合力MES系統定位於生產現場執行層，介於SAP-ERP、PLM等生產決策層與WMS、機聯網控制層之間，系統總體架構及層級定位分別見下圖。通過MES系統及機聯網建設實現公司級和兩個數字化車間的柔性製造新模式，包括實現優化排產，基於實時數據採集和驅動的生產過程數字化、信息化、可視化管理，產品質量和製造過程可追溯等。

2．關鍵技術應用詳情

（1）MES總體功能設計

依據數字化車間的建設任務要求，本項目在橋箱、小內燃兩個事業部配置了不同的數字工位，並由MES系統為其提供計劃管理、精益物流、設備/刀具管理、生產執行管理、質量管理等管理功能。

同時，開展MES系統與企業BPM、SAP、PLM、WMS、小信使、企業微信等的系統集成，打通不同業務系統和相關聯繫統之間的底層數據，保證數據的統一和規範，提高數據交互及時性。

（2）機聯網建設

合力的機聯網建設，是通過設備和工業網絡改造，使現有自動化設備升級為具備聯網數據採集及聯網指令下達的智能化設備，解決設備運行狀態採集、設備運行狀態實況展示、設備維護及故障診斷、設備信息共享集成等問題，這些問題包括：

1）對設備運行狀態不能及時掌握，不能為制定和調整生產任務，合理安排機床作業提供決策依據，各設備之間生產任務不能有效調控，設備有效工作時間及利用率不能達到優化。

2）缺少基於車間布局的設備啟動、報警、停機等狀態的綜合實況展示。

3）設備維護為故障檢修模式，沒有完整連續的設備歷史使用狀態記錄；設備故障不能很快定位及發現停機原因，找出合理應對措施；缺乏預測性維護，故障診斷沒有做到統一管控。

4）設備運行產生的數據沒有有效採集、存儲及管理，不能為企業ERP、MES等企業管理軟件提供有效數據支持。

基於現狀，合力的機聯網建設採取總體規劃、分步實施的方式，逐步達到建設目標。就現階段來說，主要建設任務是：

1）首先，鋪設有線網絡，開展網絡建設，全面覆蓋需要進行設備聯網的機台。

2）其後，以小內燃事業部88台（9台PLC設備/12台生產線設備/7台上位機設備/30台普通設備/30台機器人設備）、橋箱事業部219台（數控機床156台/20台PLC設備/6台生產線設備/2台上位機設備/35台普通設備）作為首批設備進行聯網，後續逐漸擴大範圍，向其他事業部分步推進。

3）首批設備聯網，基於已有的設備物聯網絡MQX軟件，在監測、自控、質量和維護等方面，實現如下功能：

A、監測：包括鏈動監測、使用監測、作業監測和過點監測，形成現場實況的數字化展現。

B、自控：包括參數下發、控制指令和作業包，形成設備的智能化作業。

C、質量：實時採集加工參數、測量結果、過程數據和環境參數等，反映質量控制狀況，用於質量管理。

D、維護：採集設備狀態、故障碼、監測值、周期累計等，掌握設備發生故障之前的異常徵兆與劣化信息。

四、創新性與優勢

本項目的創新性與優勢在於以下幾個方面：

（1）合力公司MES的實施，實現了企業業務計劃層與現場作業層的緊密無縫集成，實現了從物料、作業排產、計劃調度、過程控制、在線檢驗、產品下線入庫等全流程的可視化管理，構建了企業數字信息化閉環體系。

（2）開展MES系統與企業BPM、SAP、PLM、WMS、小信使、企業微信等的系統集成，打通不同業務系統和相關聯系統之間的底層數據，保證數據的統一和規範，提高數據交互及時性。

（3）合力的機聯網建設採取總體規劃、分步實施的方式，逐步達到建設目標，通過設備和工業網絡改造，使現有自動化設備升級為具備聯網數據採集及聯網指令下達的智能化設備，解決設備運行狀態採集、設備運行狀態實況展示、設備維護及故障診斷、設備信息共享集成等問題。

通過MES系統及機聯網實現公司級和兩個數字化車間的柔性製造新模式，包括實現優化排產，基於實時數據採集和驅動的生產過程數字化、信息化、可視化管理，產品質量和製造過程可追溯等。

五、案例應用效益分析

打造定製化時代的離散智能製造新模式。建立以MES為管控手段、以自動化產線和倉儲物流系統為執行單元的數字化車間，保證了計劃精準執行、執行過程可視可控、執行結果及時反饋、以及質量控制和工藝執行閉環，以更大的柔性滿足市場和用戶，幫助企業實現個性化定製、快速交貨、降低成本，具有良好的經濟效益。基本實現基於定製化的工業車輛全價值鏈、全生命周期的智能製造模式，進一步提高了智能裝備應用水平，提高了精準製造、敏捷製造能力，並將國內龍頭製造企業、骨幹設計院所、軟件實施單位、核心設備廠家進行有機集成，具有良好的社會效益。