项目编号： 某电气电线电缆车间 MES 制造执行 技 术 方 案 目录 1. 引言............................................................................................................................8 1.1. 项目介绍................ 5.2.7 数据存储...............................................................................27 5.2.8 车间现场网络拓扑图...............................................................................27 5.3. 系统接口 ..........................................................................................42 6.1. 车间制造与物流..............................................................................................

本电子书面向以下决策者 ：制造行业有意利用生成式人工智能，来改进机器 可用性、维护、产品质量和设计的业务和技术部门决策者。 制造业未来由生成式 AI 技术赋能 加快产品创新，提高车间效率，减少员工培训时间 目录 引言 ..................................................................................... 借助生成式人工智能，制造企业可以 ： 提高车间生产力 利用机器文档、维护记录和 OT 数据，更快地诊断和解决问题。 减少员工入职和培训时间 获取经验丰富的员工在机械复杂操作方面的知识，并创建新员工入职 培训内容。 改进产品工程 制造企业可以利用生成式人工智能来创建、测试和完善产品设计、实 现个性化、创建原型，并加快概念验证来缩短产品上市时间。 从办公室到工厂车间，生成式人工智能或将为制造企业 带来变革性的成果。

节能降本，提质增效 √ 指标：成本、效率、能耗、质量 根据 DT 实施的 6 个阶段， 在前三个阶段完成的基础上对性能指标进行系统优化与提升，包括： 效率、成本在全局系统上的优化 提升；能耗、质量在局部车间内的优化提升。 工艺算法模型 能耗算法模型 三维模型 IT\OT 模型 Stage1. 历史多元算法融合 Stage2. 孪生平台算法验证 Stage3. 孪生平台算法分析 (L5) 优化与提升 (L0) 最终目标 优化建议 全局优化与提升 基础建设 场景 5 以虚 优实 (L4) 立库车间 M O M 执 行 层 冲压车间 焊接车间 涂装车间 电池装配车间 总装车间 缓存流转区 数字孪生平台 pisx 基础建设 场景 1 基础建设 场景 2 局部优化 与提升 基础建设 人员绩效 能耗数据 人员数据 设备数据 托盘数据 库位数据 企业数字化 车间数字化 质量数字化 设备数字化 数字化中台 需求 及时性 损失现状 损失率 生产进度 瞬间停止 告警信息 KPI 指标 可视性 动态展示 异常告警 变化趋势 报表 年、季度、月、 周、日数据统计 下载 一级界面（车间） 二级界面（产线） 三级界面（报表） 告警弹窗 各指标模块的报表（图形

统一的基础数据，是保证企业 MES 系统正常运行的前提条件。 ● 物料数据 ● 作业指导书 ● 生产时 间 ● 组织数 据 基础数 据收集 范围 ● 质量数 据 ● 工艺数 据 ● 设备数 据 ● 车间布 局 9 发现问题 找出差距 找出公司在基础管理 方面的薄弱点，制定 相应的改进措施。 促进员工对规范化、 标准化管理，以及新 管理思想的接纳与学 习。 对管理基础进行一次 全面的摸底，并理顺 定额产量 2000 设备维修 故障代码 01 备品备件 轴承 一 、 MES 基础数据模 型 设备类数据的逻辑关系 工 段 ( 产 线 ) 1 线 设备控制类系统 设备自控系统 车间 A 工厂 总装 1 2 废品类型 规格废 一、 MES 基础数据模 型 物料类数据的逻辑关系 产品 A 完成 品 废品 A 废 品 物料 A 物 料 13 、 MES MES 系统将围绕工艺管理要求而建立。 ● 工艺要求决定了生产过程，也决定了产品的加工过程和加工环节。 ● 工艺要求决定了生产现场数据采集的结构与分布。 ● 工艺流程贯穿了生产制造的生产计划、车间调度、过程控制与质量控制环节。 ● 工艺是生产现场标准化作业的基础。 2 0 works 咨询 三、工艺建模与分析 工艺建模的目标 建立完整的生产工艺分级模型，提供可视化的展现工具 清

数字化工厂项目解决方案 数字化工厂 Digital Factory 数字化工厂是企业信息化辅助工程新的发展阶段，贯穿工艺设 计、规划、验证、直至车间生产工艺整个制造过程，消除信息 孤岛；实现工厂运营、生产、质量透明化可视化；实现人员管 理可视化透明化，促进 QCD( 质量、成本、交期 ) 改善提升。 实现产品工艺、生产过程、生产管理、分析、决策支撑数字化！ 前 言 1 企业现状分析 2020 年上线 使用金蝶 EAS 金蝶 K/3 WISE ，建立物料标准，建立销售、 采集、仓库、财务管理体系及作业流程。  在蝶阀、油箱、储油柜、铁芯、橡胶、组配件、高低压成 套，控制柜等制造车间信息的产生、传递主要形式是图纸、 派工单和各种会议，信息传递的过程是不连续的、缓慢而经 常中断的，没有形成连续的信息流。  生产运营管理很大程度上依赖于经验，信息传递不及时、不 全面，缺乏 仓储 工位器具 配送程度 安灯 生产状态及时性 大规模定制 企业层信息化 车间层信息化 0.0 2.0 4.0 工业能力 ¹¤ÒµÄÜÁ¦ÆÀ¹À±í 鼠标双击打开 2 、企业 -- 工业能力评估 工业能力 =2.27 工业能力 2.27 处于中等水平， 其中车间层信息 化方面需要提 高。 3 、企业—数字化工厂愿景 质量管控前置 化 设备管理实时

途径 企业资源 管理 ERP 车间 实时交互，闭环管理 “ 信息孤岛化”现象严重 1.1 行业背景 目前问题 大多离散型工厂都是多机种，小批量，在信息化基础建设上已经踏下了 坚实的一步， ERP 、 CAx 、 PDM 、 只涵盖了企业级管理（ ERP ）和工艺设计和数据管理（ CAx ， PDM 等） 方面，缺乏一套专门针对车间，连接计划、工艺到实际的生产制造系统 实现方式 主要是通过导入 MES 系统（生产制造执行系统），打通信息壁垒， 与其他系统的无缝集成，为企业提供了一个连接计划、工艺和生产车间、 设备的桥梁。 企业资源管理 ERP 车间 MES 制造执行系统 数据采集 • 设备 / 人员工时 • 实际产量 • 换模 • 废品 • 停机 生产监控 • 任务分配 • 生产进度 • 设备实时状态 •

3 2 产品设计 4 5 1 服务 设计模型 三维工艺 数字化机床 虚拟装配模型 数字化 虚拟车间 现 实 装配实体 生产实施 生产工程 生产规划 三、智能制造技术—数字孪生 3 2 字 化 世 界 生产车间 工艺资源 智能机床 世 界 产品设计 数 4 5 1 服务 数字孪生 60 三、智能制造技术—数字孪生 工业物联网 硬件测 量与现 场演示于 一体 的车间装配 现 场解决方案 > 可 缩 短 装 配 周 期 , 减 少 装 配 出 错 率。 四、智能制造关键技术—数字孪生驱动智能装配 129 基于信息物理融合的产品装配现场解决方案 数字孪生装配模型是对产品现场装配物理世 界 的虚拟映射，可 通过对数 字孪生装配模型的分析， 用于指导车间现场的装配过程。 四、智能制造关键技术—数字孪生驱动智能装配 瑞风商务车 3.5 分钟 / 辆 2.5 分钟 / 辆 宾悦轿车 120 秒 / 辆 88 秒 / 辆 重汽卡车 7.8 分钟 / 辆 5.9 分钟 / 辆  因上游车间供应不足引起 的停线次数减少 26%  因下游车间能力不足引起 的停线次数减少 29% 设备 短缺 故障 供应 能力 不足 不足 负荷 141 四、智能制造案例分析—数字工厂 技术指标对比： 实际工程应用前后对比

、客户要货计划下达到生产计划 2 、主物料销售订单转化生产主计 划 3 、优化确认后下达车间生产执行计划 4 、生产计划转生产工单准备方案 5 、对接获取生产过程方案数据 7 、各工序开始使用生产资料执行加 工 8 、结合生产方案配料领料发料和工装模 具 数据采集 方案参数 质量跟踪 质量异常报警 生产计划 生产排产 车间计划 4 CRM 客户要货单 1 BOM 物料 设备管理 持续优化、不断改善，实现以智能制造、智慧 工厂为核心的企业数字化建设目标 • 延伸到企业的上下游业务伙伴，打造企业核心 的工业互联网平台 . 整理制作郎丰利 1519 第一阶段 示范产线建设期 • 实现一车间 3 条示范产线 MES 建设； • 实现生产派报工、生产过程管控、质量管控、 质量结果系统化、人员管理、过程数据采集在 • 设备机联、点检、保养等管控目标 • 优化企业生产管控过程，基于第一阶段内容与 +RFID 9 车间周转载体改造 生产执行过程管控对象细化至周转载体，通过周转载体上的物理标识、高频 RFID 进行标识与绑定， 用于车间在制品的生产过程物料流转、在制品管控等业务管控 周转载体：包括周转筐、周转小车、周转托盘、周转桶等生产过程周转用具 20201 周转载体物理标识 （物理标识与防错） 高频 RFID （生产过程管控） 超高频 RFID （批量采集使用） 车间周转载体改造

制品积压、生产要素异常等问 题，减少对利润空间的侵占。 全过程质量管理 建立从来料检验、生产过程质量管控、成品检 验到发货检验的全过程质量管控体系，满足主 机厂对零部件零缺陷的要求。 车间物料生产调度 与上游主机厂及下游供应商协同，优化供应链体 系，提升供应链效率，同步生产供应原材料、自加 工部件、委外部件等，根据物料消耗拉动叫料。 注塑成型 铸造 锻造 毛坏成型 铣削 高的成本控制与制造管理要求。 市场竞争加剧 汽车零配由几十个元件组装而成， 整车上万个零件组成等决定了不同 的零件，几十上百个供应商的复杂 供货来源，任何一个环节供应中 断，都可能造成车间生产中断，导 致成本上升。 供应链压力 个性化、小批量、多品种，年轻 用户对汽车消费的理解和需求与 老一代存在很大差异，多样化的 个性需求越发明显，基于订单的 柔性化生产已经成为行业必然， 益模智能制造管理整体解决方案为智能工厂数字化转型赋能，采用最新信息技术和网络技术，结合精益生产理 念，打通企业运营管理系统（ERP）、产品生命周期管理（PLM）系统等，并与底层自动化设备PLC系统集 成，对车间人、机、料、法、环等生产要素进行全面管控，实现企业精益制造和数字化管理。 12 生产管理 人员管理 设备管理 辅助排程 精益Kanban 质量管理 权限管理 预警与通知 模具管理 优先级

MES (Manufacturing Execution System) ：制造执行系统 控制、设备层 执行层 计划层 MES 定义为“位于上层的计划管理系统与底层的 工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”。 分期实施功能 颜色说明： 系统管理 工厂建模 制造标准 生产计划 生产管理 质量管理 设备管理 仓库管理 报表管理 监控管理 数据管理 权限管理 用户管理 事件管理 多阶追踪 车间绩效分析 交接单 装配防错 节拍监控 计划 BOM 设备数据 计划配送 装配订单 工装数据 波次拉动 制造 策略 ATO MTO ETO MTS 制造 协同 生产协同 计划协同 供应链协同 设备 管理 维修管理 检修计划 设备异常 设备档案 设备 知识库 缺陷管理 巡检管理 返修数据 物料需求 缺料数据 工时数据 功能介绍 作业计划 车间管理 生产管理 按不同的优先级法则进行派工，提高车间派工管 理的效率和合理性。 工作流程： 班组长通过派工工作台对集中对工序流转卡进行 派工处理； MES 系统依照不同的优先法则对工序流转卡的优 先级进行设置． 针对项目型生产类型，可运用工作流消息推送任 务给设计、采购等相关部 门 。对于生产线上的任 务下达，可直接推送到对应车间的电子看板上。 功能介绍 作业计划 车间管理 生产管理 物料配送