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科遠股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES) 邁向工業(yè)4.0時代的助推器

科遠股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES) 邁向工業(yè)4.0時代的助推器

一、開發(fā)背景

以大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎應用為代表的第四次工業(yè)革命——工業(yè)4.0,將工業(yè)界帶入了一場重大而根本的變革之中。其核心在于工業(yè)、工業(yè)產(chǎn)品和服務的全面交叉滲透。這種滲透借助軟件,通過在互聯(lián)網(wǎng)和其他網(wǎng)絡上實現(xiàn)產(chǎn)品及服務的網(wǎng)絡化而實現(xiàn)。新的產(chǎn)品和服務將伴隨這一變化而產(chǎn)生,從而改變整個人類的生活和工作方式,尤其是人類與產(chǎn)品、技術(shù)和工藝之間的關系。這就要求工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)要有根本性的轉(zhuǎn)變和調(diào)整,以便高質(zhì)量的部署新工藝,并使其轉(zhuǎn)化為具有經(jīng)濟上的益處。

面對“中國制造2025”、工業(yè)4.0時代的風起云涌,傳統(tǒng)流程型制造業(yè)企業(yè)的困境更加凸顯。產(chǎn)能結(jié)構(gòu)過剩、科技創(chuàng)新能力不足、產(chǎn)業(yè)集中度低、節(jié)能減排任務艱巨將成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展的絆腳石。對于企業(yè)生產(chǎn)來說,僅關注設備自動生產(chǎn)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可自動采集等問題是遠遠不夠的,在解決了生產(chǎn)過程的自動化后,未來必須整合企業(yè)內(nèi)部物流、信息流、資金流,以市場為導向、成本控制為核心,加強產(chǎn)品工藝的改造和創(chuàng)新,推動企業(yè)向智能化發(fā)展。在此形勢下,企業(yè)要全面向高端產(chǎn)業(yè)鏈延伸,擺脫傳統(tǒng)模式,向現(xiàn)代化模式轉(zhuǎn)型,必須要從四個方面進行突破:

Ø  網(wǎng)絡化,隨信息技術(shù)及網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡化已經(jīng)成為未來重要的企業(yè)管理模式;

Ø  扁平化,有效壓縮溝通渠道,提升企業(yè)管理效率和質(zhì)量,最大限度的降低管理費用,提升企業(yè)員工的自主性和積極性;

Ø  柔韌化,有效解決組織機構(gòu)的集團化和分權(quán)化的糾紛;

Ø  聯(lián)盟化,企業(yè)之間將會形成更加緊密的合作和戰(zhàn)略聯(lián)盟關系,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,提升企業(yè)的核心競爭力。

二、科遠股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)

科遠股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)正是在這樣的背景下應運而生,其提供面向流程型制造企業(yè)(如化工、冶金、水泥、垃圾處理等)邁向工業(yè)4.0智慧工廠的整體信息化解決方案,使流程制造行企業(yè)在原有相對較高的自動化水平基礎上更快的向“中國制造2025”邁進。在管理層面上,其倡導網(wǎng)絡化、扁平化、柔性化、一體化的管理變革。在技術(shù)層面上,其通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取企業(yè)實時生產(chǎn)信息,與企業(yè)資源管理系統(tǒng)(ERP)緊密結(jié)合,建立了一個高度靈活的個人化和數(shù)字化產(chǎn)品與服務的生產(chǎn)管理模式,實現(xiàn)所有信息可視、可知、可控??七h股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)正逐步幫助流程型制造業(yè)企業(yè)完成與信息互聯(lián)技術(shù)的對接,實現(xiàn)人與機器、機器與機器的對話;幫助流程型制造業(yè)企業(yè)提升生產(chǎn)與技術(shù)管理水平,打造企業(yè)核心競爭力;最終幫助企業(yè)實現(xiàn)智能生產(chǎn),建設智慧工廠。

1、架設決策者與執(zhí)行者之間的橋梁

科遠股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),是一套面向流程型制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng),處于管理層和控制層之間,主要服務于企業(yè)的生產(chǎn)管理和調(diào)度指揮,其作為橋梁和引擎,與控制單元(PLC)、監(jiān)控系統(tǒng)(DCS)、企業(yè)資源計劃(ERP)、產(chǎn)品管理(PLM)等系統(tǒng)進行充分融合,切實解決了工業(yè)企業(yè)智能化管控的最后一米,它通過可視化的平臺實現(xiàn)計劃、調(diào)度、供應鏈、車間等各業(yè)務之間的橫向集成,消除各業(yè)務之間的信息孤島,清晰的展現(xiàn)企業(yè)。

從生產(chǎn)計劃與排產(chǎn)到生產(chǎn)組織過程、操作過程、生產(chǎn)質(zhì)量控制、生產(chǎn)能耗、物料平衡以及生產(chǎn)的績效全過程,同時在縱向上完美支撐實時數(shù)據(jù)庫、PCS測點、圖形組態(tài)及展示、報表、短信、運行監(jiān)視等信息平臺,為生產(chǎn)的動態(tài)管理提供了有效的手段,能幫助企業(yè)降低成本、挖潛增效、節(jié)能減排、提高質(zhì)量。

2、降低生產(chǎn)成本,破解管理迷局

在流程型制造企業(yè)常見的4個發(fā)展階段(新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā),工程建設,生產(chǎn)運營,銷售推廣)中,企業(yè)的成本結(jié)構(gòu)集中于價值鏈的核心環(huán)節(jié)——生產(chǎn)制造階段,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上降低成本可以大大提升盈利空間——這就是破解流程型制造企業(yè)降本增效、提質(zhì)創(chuàng)收、持續(xù)發(fā)展管理迷局的關鍵。針對于此,科遠股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)提出了以下設計理念:

Ø  以市場為導向:以滿足市場需求為目標,綜合考慮產(chǎn)品體系、產(chǎn)線情況與市場環(huán)境都諸多因素,靈活采用按庫存、按訂單兩種管理模式,充分利用企業(yè)已有資源,滿足用戶個性化需求;

Ø  以財務為核心:對生產(chǎn)過程的投入產(chǎn)出、能耗、物料、人工等信息實時報賬,實現(xiàn)“物流、信息流、資金流”三流同步,隨時、準確掌握企業(yè)生產(chǎn)成本,提高市場競爭力;

Ø  以質(zhì)量為中心:實現(xiàn)從原料進廠到產(chǎn)品出廠的全過程質(zhì)量控制與過程跟蹤,最大限度的保證產(chǎn)品質(zhì)量;

Ø  以設備為保障:構(gòu)建滿足由規(guī)劃設計到安裝、調(diào)試、運維以及退役的資產(chǎn)全生命周期的設備管控,保障安全可靠生產(chǎn),提升設備利用率,降低企業(yè)維護成本;

Ø  生產(chǎn)執(zhí)行過程控制:適應外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境變化,當執(zhí)行過程發(fā)生變動或異常時,提供各種柔性手段,快速應變、保持產(chǎn)能,實現(xiàn)按期、按量、按質(zhì)交貨;

Ø  供應鏈管理:從接到訂單開始到訂單完成,從原材料進廠到產(chǎn)品出廠,涵蓋企業(yè)生產(chǎn)的所有關鍵業(yè)務,實現(xiàn)以可視化跟蹤為手段的全閉環(huán)管理,縮短交貨期,提高交貨準時率。

3、基于流程管理的功能布局

基于網(wǎng)絡化、扁平化、柔性化、一體化管理模式的流程型制造企業(yè),為了真正意義上實現(xiàn)以生產(chǎn)計劃為龍頭,以生產(chǎn)工藝和物料移動為主線,以車間管理為核心,對企業(yè)人員、資金、物料、設備、工藝、環(huán)境等各種資源進行優(yōu)化管理,實現(xiàn)實時生產(chǎn)過程與人、財、物等價值鏈的高度集成與協(xié)作,最終從常規(guī)管理邁向精細化閉環(huán)管理,實現(xiàn)敏捷制造。信息系統(tǒng)需至少具備以下4大功能:

Ø  生產(chǎn)過程實時監(jiān)控:以企業(yè)底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)為基礎,安全、經(jīng)濟、高產(chǎn)量、高質(zhì)量運行,提高企業(yè)整體效益;

Ø  以生產(chǎn)工藝為主線的車間管理:以數(shù)個大型的聯(lián)合設備為單位(車間)的指導、維持產(chǎn)品生產(chǎn)流水線全過程、各環(huán)節(jié)、各要素良好運轉(zhuǎn)工況和正常的生產(chǎn)秩序;

Ø  物料移動、物料平衡:依托生產(chǎn)過程實時監(jiān)控,建立企業(yè)從原材料料進廠到產(chǎn)品出廠全面的物流管理體系,對企業(yè)物料移動進行計劃、執(zhí)行、監(jiān)控和記錄管理;同時建立全廠的物料平衡模型,利用平衡模型進行物料平衡與收率計算,對經(jīng)過物料平衡系統(tǒng)整合校正后的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計平衡,并與歷史數(shù)據(jù)和生產(chǎn)計劃數(shù)據(jù)進行對比分析和跟蹤,從物料計量、存儲、移動、平衡等各方面對主要物料的收付流動信息進行綜合管理;

Ø  能耗管理:建立能量消耗模型,對全廠的水、電、汽、風等公用工程資源的生產(chǎn)和消耗數(shù)據(jù)進行收集、平衡和統(tǒng)計管理,給調(diào)度部門和生產(chǎn)部門提供公用工程系統(tǒng)的運行、裝置能源動力消耗情況,為生產(chǎn)成本核算、能耗統(tǒng)計提供基礎數(shù)據(jù)。      

科遠股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),結(jié)合公司二十年來服務于生產(chǎn)流程型企業(yè)的專業(yè)經(jīng)驗,吸收國內(nèi)外先進企業(yè)信息化建設思路,遵照國家“十二五”、“十三五”相關行業(yè)大綱,整合優(yōu)化公司一系列信息化產(chǎn)品,在功能布局上做了較大提升,可總結(jié)成以下4組數(shù)字:1個數(shù)據(jù)中心、1個BI決策分析中心、2個通訊接口、11個功能模塊:

Ø  1個數(shù)據(jù)中心:以實時數(shù)據(jù)庫為核心的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、展示的數(shù)據(jù)中心;

Ø  1個BI決策分析中心:以完善的指標體系為基礎,建立不同的分析主題域,加強信息的快速索取與分析;

Ø  2個通訊接口:與控制層(DCS、PLC等)的接口及與經(jīng)營業(yè)務層(ERP等)的接口;

Ø  11個功能模塊:包括工藝過程監(jiān)視、生產(chǎn)計劃與調(diào)度管理、生產(chǎn)統(tǒng)計管理、現(xiàn)場管理、工藝管理、能源管理、質(zhì)量管理、設備管理、供應鏈管理、安全管理、成本管理。

圖2:科遠股份制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)程序框架

三、典型案例

山東某世界500強公司車間MES管理系統(tǒng)

山東某世界500強公司是一家擁有8個生產(chǎn)基地、總資產(chǎn)1269億元,集紡織、染整、服裝、家紡、熱電于一體的特大型企業(yè),連續(xù)2年入選世界企業(yè)500強,連續(xù)4年入選世界著名品牌500強,連續(xù)12年入選中國企業(yè)500強。2010年,公司實現(xiàn)銷售收入156.67億元、利潤53.11億元。

由科遠股份主導設計、開發(fā)、實施的車間MES管理系統(tǒng)主要服務于該公司的生產(chǎn)管理和調(diào)度指揮,貫穿整個生產(chǎn)業(yè)務過程,全面計量能源消耗,提高設備和人員安全,降低生產(chǎn)成本,向企業(yè)領導提供生產(chǎn)經(jīng)濟指標和決策依據(jù)。

系統(tǒng)是以生產(chǎn)管理為核心,包含實時監(jiān)控、設備管理、生產(chǎn)過程管理、工藝管理、質(zhì)量管理、調(diào)度管理和產(chǎn)品批次管理等,達到控制效率、質(zhì)量、成本和績效的目標,同時為企業(yè)ERP系統(tǒng)提供數(shù)據(jù),幫助企業(yè)建立一體化和實時化的ERP/MES/PCS信息體系,最終實現(xiàn)公司管控一體化管理。

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