MES在工业40中的应用V260

MES在工业4.0解决方案中的应用杨成,SAP中国研究院研发架构师2015年5月16日ReadyforachangeIndustry4.0Video©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.3Public18世纪末蒸汽动力的机械制造设备带动第一次工业革命1970年初电子及IT的普及带动工业自动化生产，第三次工业革命20世纪初电气时代来临，量产的生产线出现带动第二次革命今天物理网络系统（CPS）带动的工业革命工业4.01234物联网(IoT)移动式网络化计算社交网络大数据与预测分析设备到设备M2M关键驱动因素工业的发展历程及展望–什么是工业4.0©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.4Public你对工业4.0的理解工业4.0精髓？对IT系统有什么要求？互联网技术的飞速发展，给传统制造业的发展方式带来颠覆性的影响。应用信息技术，能实时感知，采集，监控生产过程中产生的大量数据，促进生产过程的无缝衔接和企业间的协同制造。实现生产系统的智能分析和决策优化，使智能制造，网络制造，柔性制造成为生产制造变革的方向。©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.5Public©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.5CustomerSMARTFACTORY»可视化服务»可分析服务»业务逻辑服务»信息服务»数据服务物联网(IoT)&商业网络PLCDCSPLCPLCDCS…SCADADBHistorianMaint-enanceSAPManufacturingExecutionSuite智能集成创新SAPMII商务套件SAPME实现智能制造，最基本的产品结构©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.6Public开放式集成工厂，智能工厂的结构连接器ME&MIIPCoERP»生产计划»物料清单»变式管理»生产步骤»序列号»单批量质量检测结果»订单确认»I库存更新，设备使用»生产细节管理»详细，灵活»生产步骤工艺路线»每一步骤的车间控制»记录参数数据»容差检查»返回“合格”或“不合格”»ME生产细节至PLC控制参数（配方）的映射PLC(机器)»机器报告完成并发出下一个操作请求主数据单个订单»客户订单»生产订单»车间作业控制编号(单个项目)»用于生产的参数»下一个生产步骤»PLC标签与ME/MII参数的映射»传感器检测装物料的托盘»ME的请求控制参数©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.7PublicMES是工厂“智能”化的一个重要环节什么是MES系统？MES系统的职能是什么？©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.8Public工厂管理通常会面临诸多问题，而MES建设作为重要解决之道•信息不畅、及时性差无法实现高效的生产组织•缺乏数据支持，无法提供有效问题分析手段•数据采集的频次、准时性无法保障，无法实现质量的在线分析、诊断及事前管控•……•不可知的现场生产进度•不可知的制造过程质量•不可知的生产物料消耗•不可知的在制品•不可知的实际制造成本•不可知的能耗•……•管理开环/滞后，无法反馈准确及时的信息给ERP等系统•底层大量的自动化“孤岛”和数据资源的浪费（质量信息、工艺参数信息、设备运行状态信息）。•无法实现产品制造全过程的可追溯性以及产品质量问题的溯源。•……。©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.9PublicMES系统的职能--生产过程的控制基本要求，传统要求？©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.10Public工艺人员工艺参数绑定下达数据采集工艺监控确认生产模式工艺路线工艺标准(分类)工艺参数绑定工艺参数下达采集模型工艺模型在线质量控制质量数据汇总工艺路线工艺执行数据反馈汇总分析制造工艺的主要管理需求©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.11PublicMES系统的职能--生产过程的控制工业4.0中，生产智能化，工厂智能化，对生产过程控制提出了什么新的诉求？制造现场与ERP深度集成,如工单集成，BOM集成，制造工艺集成等等。再融入互联网的集成，这是实现C2B/C2F/C2M的前提。广州的赵女士想要有一台自己喜欢的洗衣机，于是她坐在自家的沙发上上网登陆到某著名家电品牌的“全流程可视化定制平台”，根据自己的个性化需求选择款式、颜色以及功能......于是，一台滚筒洗衣机的智能互联工厂之旅开始了©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.12PublicC2B/C2M传统服装品牌还智能在一个季度发一次新品的时候，淘宝上的某些店主已经开始为消费者“生产”定制化产品，这些领先的服装品牌能够在7填内实现从按单下料，设计生产和物流发货的全过程。这就是工业4.0的雏形。MES在这个过程中，既需要跟ERP深度集成，又需要对生产过程有灵活的控制，才能快速及时响应个性化生产的需求。©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.13PublicC2B/C2M在如何利用社交，让制造商触达消费者，消费者反馈如何流回制造商在未来，工业4.0将有可能使有特殊产品特性需求的客户直接参与到产品的设计、构造、预订、计划、生产、运作和回收各个阶段。更有甚者，在即将生产前或者在生产的过程中，如果有临时的需求变化，工业4.0都可立即使之变为可能。当然，这会使生产独一无二的产品或者小批量的商品仍然可以获利。©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.14PublicMES与上下层系统的集成©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.15Public柔性生产，互联网生成中国号称是制造大国，但很多企业找不到好的供应商满足他们多品种，小批量，快速反应的生产能力。大部分的制造厂家更愿意去做单产十几万的单子，但是却做不了一款几千单甚至几百单的定制产品。一方面他们缺乏这种柔性生产的能力，另一方面，制造现场（MES）也无法深度跟ERP集成，跟CRM等信息系统集成，缺乏触达C端的有效手段。©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.16Public互联网集成全球各地的用户通过PC、手机等终端可以实时看到生产信息。何时排产、何时上线、核心模块供应商信息，以及安全、噪音等方核心质量信息等都可以在线查询，生产工厂更加透明化。手机下单，微信商城，淘宝售后服务©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.17Public生产过程的控制智能工艺：产品拥有感知外部的能力并能自我描述，通过机器智能化并与MES集成，以达到工艺路线的智能化。以达到同产线能生产不同产品的同时。---实现多批次，少批量的前提。©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.18Public柔性生产的基石自定义脚本，实现工艺流向自动控制©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.19PublicLegocarfactoryVideo©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.20Public批次的生产数量为一个性化产品的横向与纵向无缝集成纵向集成»根据单个客户的要求，实现在高产量场景下实时的单批次生产»整个E2E流程支持变式配置»顶层ERP数据与车间数据集成，减少各类由线路中断产生的干扰»在生产周期中，与质量管理的无缝集成PoweredbySAPHANASAPPP,SAPVariantConfiguration,SAPQMSAPMII/SAPME/SAPPCo©2014SAPAGoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.21Public生产过程的控制智能防错：组装防错（BOM），上料防错（机器），人员防错（权限）。---M2M的诉求：错误检测后，与机器的互动。例如锁死机器，授权重启，智能提示。©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.22PublicMES系统的职能---人，机，料的追溯基本要求，传统要求？©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.23Public生产数据数字化©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.24PublicMES系统的职能---人，机，料的追溯在工业4.0中，对于“操作人员，操作机器，使用物料”的全方位追溯，提出了什么新的诉求？全方位的生产信息记录和追溯©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.25Public信息透通的供应链管理-产品生产履历工单或批号基本信息搜集之工程数据参数每一站的详细生产记录(地)工作站(地)生产机台(人)作业员(事)动作(时)时间(物)耗用物料©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.26Public双向追踪Toughitmayhappenthatacomponentisdefective.Thismeansthatunitsthatcontainthiscomponentmaypotentiallybedefective.Allyouneedittoquicklyfindallunitsthatusethecomponentwithparticularassemblydata.Justselectwhatdatayouarelookingforandtaskthesystemtofinditforyou...SAPMEComponentUsageReportgivesyoufullcomponentstomateriallevelvisibility©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.27PublicMES系统的职能---人，机，料的追溯对机器集成要求更高----传感器大量加入，MES需要拥有接入不同平台不同型号机器的能力。可配置化的工作台以控制机器SAPPCO+MII解决方案对大数据的需求----当开启进入物理世界的大门之后，数据将是几何级数的增长，犹如当初进入互联网一样。MES系统需要拥有处理大数据的能力©2015SAPSEoranSAPaffiliatecompany.Allrightsreserved.28Public设备和控制Citec,FileMonitor,IP21,ODBC,OLEDB,OPCA&E,OPCDA,OPCHDA,OPCUA,osiPI,ProficyHistorian,Socket+SDK自定义代理SAP工厂连接：PCO©2015SAPSEoranSAPaffiliateco