信息化系统实现生产过程实时调度查看源代码讨论查看历史

来自 搜狐网 的图片

信息化系统实现生产过程实时调度根据e-works的CMMI成熟度模型，国营芜湖机械厂形成了数字维修评估模型，在包括研发、生产、物流、服务、决策等几个业务维度上低于2分处于规范级，均有较大的提升空间。围绕研发、生产、质量与服务、资源保障与管控四大体系能力建设，国营芜湖机械厂已经完成了产品生命管理系统（PLM）、数字化工艺系统（MPM）、修理生产管理系统（MES）、测试数据管理系统（TDM）、企业资源计划系统（ERP）等系统的新建和升级扩建；推进生产现场数字化和智能化建设，建立了现场工控网，完成了机加、热处理、表面处理、橡胶件制造等零备件制造业务的数字化改造；积极探索新技术应用研究，开展了机器视觉、可穿戴设备、虚拟现实与增强现实、5G等新技术试点应用。各信息系统综合集成，实现生产过程的实时调度。

一、案例简介

数字化车间建设是我国制造强国战略的重要组成部分，国营芜湖机械厂为提升数字化生产水平，提高信息化研发、建设和管理水平，带动企业信息化转型发展、创新发展，增强企业竞争力，通过引进大量先进的橡胶模压件制造设备以及配套设备，搭建由MES系统、CAPP系统和SCADA系统三大部分组成橡胶件制造信息化平台并与多个系统等进行了数据集成，建成橡胶模压件制造的数字化车间，实现橡胶模压件制造的数字化和信息化，提高生产效率，降低运营成本，提升产品质量，提高装备保障能力。

围绕研发、生产、质量与服务、资源保障与管控四大体系能力建设，国营芜湖机械厂已经完成了PLM、MPM、MES、TDM、ERP等系统的新建和升级扩建；推进生产现场数字化和智能化建设，建立了现场工控网，完成了机加、热处理、表面处理、橡胶件制造等零备件制造业务的数字化改造；积极探索新技术应用研究，开展了机器视觉、可穿戴设备、虚拟现实与增强现实、5G等新技术试点应用。

二、案例背景介绍

国营芜湖机械厂是国家投资的国有大型企业。工厂建有国家企业技术中心、国家技能大师工作室、博士后科研工作站、安徽省院士工作站，建成省级重点实验室和技术研究中心，是高新技术企业、国家知识产权优势企业。先后获得全国五一劳动奖状、全国质量奖、国家技能人才培育突出贡献奖等荣誉百余项。工厂聚焦“国内领先、国际一流航修企业”的发展愿景，始终坚持“双翼齐飞”的发展理念，专注于“航空、修理”主航道，业务范围覆盖航空装备及部附件寿命增长，航空零备件及地面工艺装备，钢结构、液压管件以及表面处理等多个技术研发领域，可为客户提供“修、造、研、改、训、测”业务在内的一体化解决方案。

目前处理集成级的初始阶段，在包括研发、生产、物流、服务、决策等几个业务维度上低于2分处于规范级，均有较大的提升空间。

三、案例应用详情

1、总体应用框架

通过SCADA系统建立面向橡胶模压件制造生产现场的设备联网平台，将车间的生产设备等进行集中管理。同时提供一套自动化组态监控画面，将采集的数据进行组态监控画面的展示。

工厂在ERP系统中生成生产计划，MES系统自动导入计划信息，计划相关物料及结构信息同步导入。在导入计划时，MES系统发起技术准备流程，对于有工艺的，确认并转换为相应的工艺路线；对于没有工艺的，需要编写工艺后，确认并转换为相应的工艺路线，为后续的计划生产做准备。

2、关键技术应用详情

（1）生产设备运行实时监控

SCADA系统为独立的网段设置，不与企业内部网络互通，仅与MES系统服务器互联，各设备状态数据将统一汇总至SCADA系统服务器中，MES系统将从CAPP系统中提取的工艺参数信息至SCADA系统服务器，由SCADA服务器再下发到各设备PLC中，完成生产设备参数设定。

产品生产时，生产设备上的传感器采集数据传递给设备的PLC，PLC支持以太网通讯，可以直接接入SCADA系统。各生产设备的生产参数等数据将统一汇总至SCADA系统服务器中，SCADA系统服务器将采集的设备生产参数传递给MES系统，MES系统记录实时加工参数并将实时加工参数和CAPP系统中的工艺参数进行对比，判断是否满足工艺要求，若满足则生产继续；若不满足则将异常信息推送给SCADA系统以及设备，SCADA系统以及设备按异常信息的类型做出不同的提示，提醒人工干预。

（2）生产计划执行

导入后的生产计划将转换为MES系统的主计划，等技术准备流程完成后即可通过“计划释放”为车间计划，MES系统对车间计划进行生产要素齐套分析，通过齐套分析，生产管理人员可了解到胶料、模具的库存状态，从而进行排产。MES系统可以实现基于当前数据现状及企业基础数据，以物料结构、加工参数、工艺路线等排产基础数据，进行APS高级排产，而且能根据实际情况人工执行排产，排产的计划将转为工序作业任务，待工序作业全部结束完成后，车间计划也将随即完成，车间管理人员将合格品数量通过系统集成方式向ERP系统进行汇报。

生产过程中，车间管理人员可以通过计划监控看板，查看车间生产计划执行进度信息。

（3）制造执行系统架构

CAPP系统是橡胶模压件制造工艺管理系统，具备橡胶模压件工艺编写，工艺审签，工艺版本管理，变更分析等功能，为MES系统提供生产的工艺流程和工艺参数。

SCADA系统是以计算机为基础的数据采集，可以对现场的运行设备进行监视和控制，将加工参数实时传递MES系统。

MDM系统是成品物料和材料物料的状态管理系统，向CAPP系统和ERP系统推送唯一编码的物料，保证业务数据的一致性、完整性、相关性和精确性。

WMS系统通过橡胶模具号（橡胶模具唯一标识）与库位的数据库实现模具的发放、回收和模具相关的信息的记录、管理，为CAPP系统和MES系统提供橡胶模具信息。

EPR系统是工厂下发橡胶模压件制造计划的唯一平台，MES系统的计划来源。同时EPR系统具有管理橡胶原材料的功能，向MES系统提供胶料信息。

四、创新性与优势

本项目的创新性在于以下几个方面：

为支撑整个业务过程的有效运营，目前国营芜湖机械厂已经打通MES系统与ERP系统、CAPP系统、SCADA系统、OA系统的集成，实现数据互联互通。

车间管理人员通过计划监控看板，查看车间生产计划执行进度信息，计划进度获取由10分钟缩短至15s。

五、案例应用效益分析

（1）通过系统的集成互联，实现了生产计划实时获取，计划滞后率由13%下降至2%；车间生产管理人员通过线上派工，取代纸质开工指令卡，开工指令卡错误率从原来的10%降为0；通过MES系统对计划进行生产要素齐套分析，生产管理人员可了解到胶料、模具的库存状态，排产准确性由80%提升至99%。

（2）通过数字化车间建设，引入泛在互联的自动化设备，单位生产效率提升3.5倍，员工劳动强度降低20%，安全性平均提升4倍。