eCOL MES

支持精益生产的制造执行系统

概述

中国制造业突飞猛进,我们正实现从制造大国向制造强国的跨越。信息化与工业化相融合的号角已经吹响,越来越多的企业成功实施了三维CAD/CAE 、PDM/CAPP、ERP/MRPII系统,以实现信息高效化;同时也购置大量“高、精、尖”设备、引入高技能的工人以追求产能的最大化。然而信息落地了吗?制造车间才是制造企业赚钱的母机。

eCOL MES基于ISA-95 的标准,分析离散制造企业的多品种小批量、研制批产并行、自主工艺设计制造、半自动或手工设备多样等特点,通过对企业生产计划、制造执行、质量管理、物料管控和分析决策各个环节的全方位管理,建立面向离散制造企业的专业数字化制造解决方案,实现设计工艺---制造执行—反馈优化的企业闭环管理。

应用目标

多品种小批量的离散制造企业面临的挑战

1.工艺复杂,变更频繁,现场应变不及 ;

2.计划赶不上变化,计划难以指导生产;

3.所有的人都在忙碌,甚至加班,按期交货却依然难以保证;

4.新添置了这种设备,又出现了另外的瓶颈设备,利用率到底是多少;

5.定额工时难以确定,工时统计任务繁重;

6.质量责任、召回范围难以界定;

7.管理会议中,更多使用“差不多”、“大概”等模糊字眼 ,进度不能及时监控;

8.企业的信息化中ERP、PDM等应用了、设备数控化了,整体信息链断裂;

9.……

是时候打开制造的黑盒子了!

eCOL MES通过数字化的生产过程控制,并借助自动化和智能化技术手段,实现车间制造控制实时性、生产过程透明化,生产信息集成化,最终建立生产车间的“数字化”制造平台,持续地改善生产管理过程。

商用价值

生产计划合理优化

依据设备加工能力、工艺路线、制造工时、产品BOM以及企业生产日历,采用面向离散企业的高级排产策略,实现工序任务资源利用的优化及整合,还能基于当前生产进度,快速模拟紧急订单下当前生产计划的影响范围,形成每日可执行的生产作业计划。

生产进度实时可控

采用条码、刷卡器、触摸屏终端、DNC等多种方式实时采集现场生产数据,提供多种图表形式的监控看板,确保重要的生产数据随时可视、易用。

质量过程完备追溯

根据质量过程控制点,定义工序的质量控制要求,实现生产过程关键要素的全面记录(人员、设备、物料、工艺、检测、影像、固件、返工等多类信息),通过完备的过程质量追溯记录,自动形成产品电子质量数据包,为后期的产品维护保养提供原始的参考信息。

技术文件可视下厂

与技术、工艺信息浑然一体集成,使得技术文件可以在第一时间发布到制造现场。制造人员能够依据权限查阅图纸、三维模型、工艺规程等电子文档,获得更全面、更准确的技术指导信息。

工艺协同制造

工艺设计在很大程度上决定了产品的制造质量、加工成本及生命周期,通过工艺与制造的协同平台,利用开目公司强大的工艺知识管理,快速驱动工艺设计并发布,实现设计端到制造端的端级的应用,同时还能通过制造端生产异常驱动设计端的工艺变更及技术通知,实现对工艺与制造过程的协同,不断优化并提高零部件加工工艺的可靠性。

领导决策有理有据

生产日报、周报、月报等四十多种生产报表点击即成,覆盖计划进度、工序过程、质量检验、个人工时、产能达标等内容。为车间领导的量化管理提供决策分析,为车间过程改进提供有理有据的原始数据。

主要功能

开目制造执行系统通过多年专注于离散制造过程管控,将各业务过程封装成对应的软件功能模块。主要由车间资源建模、人员管理、工装管理、设备运行管理、计划管理与排产、任务调度管理、作业执行管理、质量过程管理、物料跟踪管理、车间事件管理、手持终端、看板监控和统计分析模块组成,涵盖了制造过程管理的多个方面。上层接口对接来自于设计工艺部门的技术数据、生产计划部门的计划指令数据,下层接口采集制造过程的各种异构数据,将制造结果信息反馈到上游应用系统,实现制造过程的闭环控制。

车间资源建模

“人、机、料、法、环”是车间制造生产的基础,也是MES运行的基础信息。eCOL MES采用面向对象的思想,建立数字化车间资源模型,实现所见即所得,为规范管理奠定基础。包括人员建模、设备建模、物料建模、生产日历建模以及工时建模等基础数据建模能力。

功能特点

(1)人员及技能管理:

建立人员信息数据库,提供组织结构管理、人员技能、工作时间等信息,以便能够准确及时掌握人员实时信息,为任务合理安排、产品的及时交付提供保证,同时为车间的人员绩效考核提供依据。

人员管理

(2)工时管理与修正:

提供准备、加工、清理等多种定额工时或实作工时管理,不断修正企业定额工时,将车间产能量化、为排产、员工绩效考核提供量化指标。

工时管理

(3)制造结构管理:

建立包含产品、中间品、原材料、工装的制造结构模型。这些信息也可以从ERP系统或其它系统导入。

制造结构管理

(4)外协资源管理:

建立企业的外协资源档案,并与任务执行结合起来,形成外协任务的委托、跟踪、交货检验等环节的管理,实现外协资源的交货期、质量信誉评级。

设备运行管理

设备是生产制造部最重要的资源,也是约束生产能力的最主要元素。通过建立设备信息模型、并结合DNC数据采集、数字化制造终端数据采集,实现设备监控与运行分析,可提高瓶颈设备利用率。

功能特点

(1)设备的数据采集MDC:

1) 根据设备的条件,采用自动、交互等多种方式获取设备状态及运行参数。

2)网口采集: 通过RJ45网口,采用基于TCP/IP协议的以太网传输,获得设备实时状态和加工参数。

3) 串口采集:利用宏命令的方式,通过RS232串口采集信息。

4) PLC采集:利用PLC直接采集机床的I/O信号,将信息传递给数据库。

5) 交互式采集:对于无法自动采集的设备,采用条码、终端汇报等交互式方式采集设备数据。

(2)设备的定检定维管理:

制定设备的维修保养周期计划,记录设备维修保养内容。定时生成设备维修保养清单。

(3)设备的状态监控:

实时监控关重设备的开机、关机、加工、故障、维修等状态,对异常设备生成报警事件,提示设备责任人到位处理。

设备状态监控

(4)设备的效能分析:

对设备的开机率、关机率、利用率、运行效率、故障率、OEE等指数分析统计、并对趋势进行分析,为企业的设备维护、采购及利用提供决策支持。

设备运行效率

高级计划排产

eCOL MES的高级计划排产,可以基于设备、工装、工时、产品BOM的多重约束条件的有限能力排产,实现对工序作业任务的合理调度。高级计划排产还提供的图形化的排产界面,可以快速分析出产能的瓶颈、同时结合项目实施过程配置的APS排产策略,实现对生产工序作业的JIT准时化生产管理。

排产策略定义

APS排产设备开工顺序表

功能特点

(1)全球领先的排产引擎:

1) 排产引擎在全球离散制造业市场占有率第一

2)10万个工作以内的排产速度是分钟级的

3)快速模拟排产,分析优化得到满意结果

4)灵活的定制功能,沉淀调度人员的经验知识

5)多视图图形化的界面,操作便捷

(2)支持离散制造行业的最广泛的排产策略:

1)支持正排、倒排及混排的排产。

2) 基于优先级(紧急插单)、交货期限、最长工序、瓶颈资源等约束的排产。

3)支持按设备、人员、物料、场地、外协资源等的实时情况、有限能力排产。

4)支持锁定某个已排计划、或者某道工序的重新排产。

5)支持锁定一个时间周期进行下一个计划周期的排产。

6)支持计划的手工拖拽调整功能

7)支持订单分割与合并。

8)支持工序分割与合并。

9)支持流水式作业分割与合并 。

……

资源甘特图

订单甘特图

任务调度管理

离散制造企业存在大量的不确定性和突发的问题,如插单随时到达、技术状态不确定、物料齐套的不完整等,eCOL MES支持在这些情况下实现柔性调度,赋予调度人员和班组长根据现场特殊情况进行任务调度的权利,防止任务呆滞情况。

功能特点

(1)派工与任务控制:

支持按时间 、批次、订单号、班组等多种方式下达任务,对于已经下达的任务可以收回、强令暂停或终止。

(2) 派工单下发与打印:

任务派工后,电子工单直接下达到车间的终端和看板。eCOL MES还支持带一维、二维条码格式派工单的打印。

(3) 任务确认与协调:

任务执行过程中,计划人员和班组长为了保证任务按时执行,可以更改任务的执行设备和人员等资源。

(4) 临时任务管理:

技术状态不确定情况下,很多企业的工艺并不稳定。eCOL MES中支持调度人员在权限范围内,根据企业的实际生产情况插入工艺过程中没有的临时工序,以保证生产、特别是研制型生产能顺利进行。

任务调度界面

任务确认界面

派工单打印界面

作业执行管理

计划的制定要依赖于市场和实际的作业执行状态,而MRPII/ERP往往不能始终实时、连续、自动、完整地反应生产过程信息。另外,交期的达成也需要不断优化生产过程,防止制造过程中的差错以减少返工并缩短制造周期,这些都需要及时透明的生产过程信息以及有效的生产过程控制。eCOL MES实现生产过程的闭环可视化控制,以减少“精益生产”理念核心中的等待时间、库存、过量生产等浪费。

主要功能特点

(1) 条码采集:

支持EAN13一维、PDF417、QR CODE二维条码采集。

(2) 触屏工作站:

根据权限定制“傻瓜”式的触屏操作;便于工人获得需要的信息及汇报执行的进度;工业级触屏抵抗车间粉尘、电磁干扰。

触摸屏终端界面

任务汇报

(3)技术文件可视化下车间:

工人在触屏工作站可以浏览查阅其权限范围内的各种技术指导文件,包括三维模型、三维仿真、工艺规程等。

技术文件下车间

技术文件

三维装配仿真浏览

(4)技术制造闭环控制:

制造过程中出现问题,工人可以在第一时间通过条码或触屏工作站报警反馈,反馈的技术问题直接发送到设计部门。

(5)生产过程追溯:

对生产过程信息进行汇总,并可追溯产品相关信息及任务执行情况。

生产现场质量跟踪管理

将质量管理贯穿于产品的整个生产周期内,通过质量信息实时、准确、全面的传递,帮助企业实时跟踪生产现场质量,便于企业高效、快捷地满足客户对质量的要求和不断优化完善质量管理。

功能特点

(1)质量检验规范管理:

eCOLMES系统建立了完善的物料检验模型,包括物料检验明细要求,检验方式,不同质量等级的检验值要求等内容;可以通过与CAPP的集成,从工艺设计文档中获取检验项目、检验要求等;以及管理质量过程中形成的各种质量文档管理。

(2)自检/互检/专检活动管理:

通过eCOL MES系统可以对生产过程中的各道工序进行检验,并采用自检/互检/专检相结合的检验方式。

质量报告检测填写

(3)不符合项管理:

eCOLMES系统提供便捷方式,使得检验员可以通过数字化终端,提出质量不符合项,并根据规范的流程,启动不符合项处理流程。

质量检验汇报

(4)质量统计分析:

利用质量数据,能够按时间、批次等条件汇总数据,进行质量的统计和趋势分析。支持SPC质量控制图统计、班组质量分布、交检合格率、废品率、关重件超差率、外协外购产品入厂复验合格率等方面的质量统计。

批次合格率柱状图

物料跟踪管理

管理制造过程中的原材料、中间品、产成品、工装等物料,结合计划排产形成动态库存管理。利用触摸屏、条码等手段实时采集物料数据,跟踪企业的物料状态。建立及时有效的物料齐套配送机制,减少制造中停机待料时间。

功能特点

(1)物料条码管理:

eCOLMES系统对物料实现统一编码,做到全局统一。

(2) 物料出入库管理:

实现对原材料(包括标准件、元器件等)、半成品、工装、产成品进行出入库、领用、归还、定检、定维等过程管理。

(3)物料转移过程管理:

根据生产任务进度,eCOLMES生成物料配送任务,看板提示库房配送。物料在生产过程中,通过条码扫描跟踪物料流转,实时显示每一批次物料的状态和存放地点,保证物料在车间生产过程中快速高效的流转。

(4)批次物料齐套管理:

基于制造结构生成产品装配件清单、工装需求清单、量具需求清单。在生产过程中,管理批次物料的齐套性,跟踪记录关重件的装入。

(5) 物料装箱:

通过移动终端(手持机、手机等)访问指定网站,实时获取装箱单数据,通过扫描派工单条码,获取箱头还需待装入物料,从而提示装箱人员展开工作;实现装箱过程中的过程记录和物料防错。

物料齐套筛选

物料齐套分析

看板监控

将eCOL MES系统中企业资源的状态及加工任务等信息,以图形化、列表通告、多媒体界面等形式监控,多角度、全方位的实时再现车间现场生产过程,同时对现场生产进行统计分析后产生的各类报表,也可以有选择的在电子看板中进行展现。

功能特点

(1)看板自定义:

系统中提供了二十多种看板,除此之外,允许用户自行定义看板,并可以将报表推送到看板上来。

(2)LED显示:

将生产实时采集的数据自动传送到LED显示屏上,可分屏滚动显示,包括计划和产量汇总、质量问题汇总、各车间制造的各项任务执行进度,各类柱形,饼形和折线图形分析等。

(3)生产计划进度看板:

监控的车间计划的执行进度,包括计划中各个工序的状态,完成进度,执行情况,通过不同的颜色区分显示。系统还可以区分监控延期、预延期计划的信息。

(4)可视化虚拟车间监控:

建立真实直观的可渲染的三维车间工位模型和设备模型等,结合DNC采集,监控设备的状态、加工的任务、加工的物料、操作人员等信息,形成车间虚拟现实。

(5)报警监控:

监控车间生产中发生的各种异常报警,并用不同的颜色表示不同的紧急状态,提醒责任人处理。

车间计划进度监控

车间异常事件看板

关重设备任务看板

统计分析

eCOL MES实现报表定义以及统计分析。通过eCOL MES系统可以获取并管理与制造相关的所有信息,形成丰富的信息资源库。企业内部和外部的成员在给定的权限内,可以在需要时方便地检索和查询到他们所需的信息。

功能特点

(1) 灵活的报表定义功能:

eCOL MES系统提供二次开发的多类标准报表,用户可以根据自己需要自定义设计不同统计报表,同时系统还提供报表管理门户,支持报表的添加、删除,以及定制。/span>

(2) 基于IE的统计报表:

除了C/S模式的统计报表,eCOL MES系统还支持 B/S模式的统计报表。无需安装MES程序,仅仅通过IE浏览器即可查看MES中关于生产的各种统计报表。支持设备开机率、关机率、利用率;质量合格率、废品率、超差率的各种饼图、柱状图、曲线走势图的统计。

(3)生产计划进度看板:

监控车间计划的执行进度,包括计划中各个工序的状态,完成进度,执行情况,通过不同的颜色区分显示。系统还可以区分监控延期、预延期计划的信息。

(4)四十种统计报表供决策分析:

eCOL  MES系统已经内置了制造车间常用的月报、周报、日报、计划任务统计、质量统计、人员统计、设备统计、物料统计、工时成本统计等四十种开盒即用的统计报表。

(5)历史数据联机分析:

制造车间每日的数据采集会产生大量的执行数据,为了保障MES系统日常应用性能,eCOL MES部署实时数据库与历史数据库,后台数据优化服务将定时对实时数据库进行历史数据归档,统计分析可以基于历史库及实时库进行联机的统计分析。

班组任务汇总分析

人员工时统计

设备效能综合分析

移动终端应用

随着企业应用的不断深入,需要对物料成品装配(或装箱)实行预防(包括防错、防漏、防窜等)与追溯管理,以满足对物料的跟踪管理。同时,装配或检验过程中的机动性要求较高,实现物料数据采集必须可移动化,现场随时随地均可便捷地采集关键生产数据。eCOL   MES移动终端应用借助成熟的WIFI无线网络,操作者通过扫描物料条码、成品装配条码、装箱号条码、异常事件条码等诸多方式,借助无线手持终端实时汇报生产信息,通过看板监控装配(或装箱)过程、了解缺料状况,从而提高生产现场移动作业管理的工作效率。

功能特点

(1)降低人员工作量:

通过无线手持终端,利用车间现场布置的WIFI信号或4G信息,结合内置的条码扫描器、RFID阅读器,可实现移动化的数据采集,不必返往车间现场及传统固定式触摸屏终端之间,便捷的操作方式将极大地降低人员工作量,提高工作效率。

(2) 装配物料汇报:

移动终端与MES服务端通过无线互联,扫描装配任务单条码后,可实时准确获取待装入物料清单信息,结合移动终端上的条码扫描,逐项扫入物料条码进行确认,可实时跟踪装配进度,最终可通过看板监控到缺料信息。

(3)技术参数查看:

针对不同产品型号,可实时查阅订单要求的特殊配置信息,如颜色、材质、配置等级等,以确保准确指导装配要求。

(4)拍照记录:

利用手持终端上的摄像头拍照功能,可实时记录装配过程中关键内容的影像信息,事后通过追溯查询功能调阅当时现场所记录的影像文件。

(5)质量记录汇报:

现场质量过程中的首件检验、过程检验,检验人员可检验现场直接汇报记录及检验结果信息,结合拍照功能,还可记录问题原因,更便于分析问题及质量追溯管理。

系统集成

eCOL MES系统提供多种灵活的标准接口,通过这些接口强有力的支撑,使eCOL MES很容易与企业其它信息化工具间进行数据交互和共享。

集成总体结构

功能特点

(1)ERP、MRPII集成标准接口:

eCOL MES建立与ERP/MRPII集成的标准接口,直接建立表之间的对应关系即可实现数据互通。从ERP/MRPII集成接口获得相应系统中的原材料信息,作为精确排产的依据,保证生产的高效性和及时性;在完成了生产计划制定或生产任务执行后,及时将工序状态信息、计划确认信息及产品交付信息反馈到ERP/MRPII系统中。

(2)与PDM/CAPP集成:

eCOL MES建立与PDM/CAPP集成的标准接口,通过与PDM集成,获取产品图纸、三维模型、工艺BOM、工艺路线、工序卡、NC代码,三维装配仿真等设计信息,并将执行信息反馈到设计环节,为设计改进提供依据。

(3)强大的功能扩展能力:

通过eCOL MES提供的二次开发平台,用户可以基于企业自身个性化需求进行快速的功能开发和部署;提供Windows标准的开放系统接口(API函数集和功能组件),可以使用VC、VB等通用开发工具进行系统扩展开发,最终保证功能需求得到快速和准确的响应。

集成接口配置

行业应用

eCOL MES在特种设备行业的应用

广州广日电梯工业有限公司

应用需求

广日电梯为国内著名的自主电梯制造企业,涉及电梯生产中的钣金、机加、焊接、装配、电气调试、装箱等多种工艺类型。生产制造完全采用项目式生产模式,每个项目均采用独立核算及控制模式,并精准到相应项目的生产订单。日前广日电梯信息化应用了PLM、ERP、CRM、SCM等,实现了销售合同、产品设计、工艺规程、生产制造、供应链、产品发运等信息化管理,并将电梯的交货期由之前以“月”为单位,优化为以“日”为单位进行控制。根据生产订单(多品种小批量)、制造周期短、质量要求高、发货准确性高等生产管控特点,提出MES系统主要需求:

1)与ERP系统计划的集成,实现ERP中的生产进度实时汇报,帮助ERP制定精准的生产计划,实时了解在制品生产进度。

2)技术参数下车间。电梯中的关键参数(层站数、开门机类型、控制柜配置参数等等)从设计层需直达制作层,实现端到端级响应,从而指导生产现场的开工(也包括相应的电子图档)缩短开工前的技术准备周期。

3)物料条码化的管控。物料条码从供应商开始追溯,自制件物料完工后支持物料条码的形成,并利于后续装配过程的快捷记录。

4)工时结算准时化。支持对工序的标准额定工时定义,并基于检验汇报的结论,形成操作者的工时结算,促进生产现场的透明化的绩效管理模式。

5)装配物料防错。产品装配过程中,针对装配BOM变化后,能及时影响现场的装配清单,有效控制装配的错装及漏装现象,并支持手持移动终端的应用。

实施方案

车间资源建模

生产计划管理

作业调度管理

物料装箱管理

物料跟踪管理

质量管理

设备保养记录管理

看板监控

统计分析

实现与ERP、PDM、SCM集成

应用效果

生产计划的闭环管理:从用友ERP-U9系统实时导入生产计划(日均计划3000余项),通过MES进行计划分解与排产,形成基于工序现场作业工单带条码进行管理,并将工单完工信息实时反馈到用友ERP-U9中。

现场作业指导无纸化:MES现场通过工单条码自动获取相应的图文档,免除了不必要的图纸借阅流程,同时也保障了技术文件版本有效性及安全性。

现场物料条码化:产品的零部件、外购物料均采用条码进行管理,MES系统提供自制件的条码打印,在装配/装箱环节中,通过现场无线移动终端,扫描所有装入物料条码,记录对应的物料条码批次号信息,同时也与装配BOM进行实时对比,实现物料装配的防错。

工时结算准时化:MES系统提供的工时统计,以人员、班组、产品为分类,操作工及班组长可即时获取相关的工时信息,实现了绩效管理的准时化、透明化。

生产过程透明化:车间设置了相应的大屏幕显示器看板,MES实时滚动播报计划执行、待检提醒、当日装箱进度、现场异常事件、设备维护定检提醒等诸多信息,实现制造现场的透明化管理。

主要优势

深厚的行业底蕴

二十年的制造业信息化经验,专注于以航天、航空、装备、造船、电子等为代表的离散型制造行业,沉淀了深厚的行业底蕴,能够协助制造企业明确管理目标,形成解决方案,并使eCOL MES在企业中发挥应有的作用。

开盒即用的行业软件包

eCOL MES专注目标行业,提供行业专业解决方案。基于JIT制造理论,结合内置的面向离散型企业的机加、装配行业专用车间资源模型、流程、数据集以及40多种行业统计图表。

国际领先的计划排产引擎

eCOL MES内置国际先进面向离散制造企业的计划排产引擎,并结合开目行业经验对其行业定制开发,将其内置为eCOL MES的一个功能模块,来满足企业计划排产的各种应用需求。

丰富的信息集成能力

制造环节是各种信息交汇的地方,因此MES必须与其它系统信息整合才能发挥重要作用。eCOL MES不局限于制造车间的局部,而是秉承开目信息化整体解决方案的理念,利用先进的集成技术,采用多种集成手段整合企业各种信息,打造企业完整通畅的信息流。

支持不断增加的企业级集成与应用协同

基于开目新一代企业应用平台KMEAP,有了该平台的支撑,eCOL MES可以为企业不断增加的企业级集成及扩展应用,为未来产品的无缝升级应用提供支撑,有力支持企业不断成长。

他们正在使用:

专注于以PLM为核心的制造业信息化领域,为客户提供提供专业的产品和行业解决方案

航天科工集团

中国电子科技集团

中国航空工业集团公司

中国航天科技集团公司

中国兵器工业集团公司

中国兵器装备集团公司

中国船舶工业集团公司

中国电子信息产业集团有限公司

柳州五菱汽车有限责任公司

东风康明斯发动机有限公司

长安汽车股份有限公司

重庆力帆乘用车有限公司

长城汽车股份有限公司

陕西重型汽车有限公司

上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司

桂林大宇客车有限公司

哈尔滨电气集团公司

三一集团

厦工集团

北车集团大连机车车辆有限公司

中国南车

中国北车

浙江洋普重机有限公司

陕西法士特齿轮有限公司

中国第一重型机械集团公司

湖北三环锻压机床有限公司

四川矿山机器(集团)有限责任公司

徐州锻压机床厂集团有限公司

宁国中鼎密封件股份有限公司

国机重工集团

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