SMT行业PLM和MES系统整体解决方案.docx
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1、XXX 集团 PLM 和 MES 系统整体解决方案协助企业实现互联网化、智慧化第 8 页 共 133 页目录前言71 项目范围81.1 PLM 系统业务范围81.2 MES 系统业务范围81.3 项目现场服务范围82 项目目标92.1 PLM 系统目标(实现数字化设计)92.1.1 成熟的 PLM 系统应用92.1.2 产品图文档管理92.1.3 零部件管理102.1.4 设计更改管理112.1.5 产品开发和项目管理122.1.6 邮件与通知122.1.7 历史数据导入122.1.8 通过产品配置缩短技术准备周期132.1.9 CADPLMMESERP 系统间集成132.2 MES 系统目标
2、(实现数字化工厂)132.2.1 解决或降低订单交付与制造产能冲突的问题132.2.2 解决订单生产进度跟踪不透明的问题132.2.3 解决生产排程与现场执行不一致的问题142.2.4 解决生产、物流、质量执行中相互协同问题152.2.5 解决各个仓库在物流执行中的系统支撑问题152.2.6 解决各个生产线在生产执行中的系统支撑问题152.2.7 解决各个检验点在质量执行中的系统支撑问题162.2.8 解决各个生产现场执行时效率(追溯)实时评估问题162.2.9 解决企业工时标准化管理问题172.2.10 解决生产装备标准化和精细化管理问题172.2.11 解决现场异常管理流程化和自动化问题1
3、82.2.12 解决 ERP 成本核算和资金管理的接口问题183 解决方案193.1 项目规划蓝图193.2 PLM 功能规划203.2.1 文档管理203.2.2 产品管理233.2.3 工艺管理263.2.4 项目管理283.2.5 变更管理313.2.6 接口管理323.2.7 平台功能333.3 MES 功能规划373.3.1 订单管理373.3.2 计划排程403.3.3 物流执行513.3.4 生产执行653.3.5 质量执行753.3.6 效率追溯803.3.7 人力工时843.3.8 装备管理853.3.9 异常管理943.3.10 接口管理963.3.11 开发平台983.3
4、.12 终端汇总1014 项目实施1034.1 实施方法论1034.2 阶段划分和时间计划1054.3 项目实施的组织1064.4 技术培训方案1084.5 项目质量控制方法1094.6 项目文档管理1104.7 预期效益与可能的风险1124.8 项目对企业的要求1154.9 质量保证期服务承诺1174.10附件118前言XXXXX 电气股份有限公司(以下简称 XXXXX 电气)是中国最大的智能电表生产企业之一。也是目前北方地区最大的具有横向集成一体化商业发展模式的拟上市公司。作为北方唯一家进入国家电网公司标准供应商名单的企业,XXXXX 电气致力于推进中国能源智能化管理平台的建设,努力为中国
5、的电网智能化改造提供整体的系统解决方案。公司的主营业务为高端电力、电子产品的开发和生产,主要客户为国家电网公司和南方电网公司,产品涵盖智能电表、集中器、采集器、高压开关、组合电器、变压器、变电站成套设备等。目前,在国家大力提倡中国制造 2025前提下,XXXXX 电气的蓟县基地如火如荼的建设中,新厂区现场规划更合理,生产设备也更先进,计划于 2017 年 6 月整体搬迁。新工厂新起点,公司对企业信息化提出更高的要求,公司计划同时导入全新的 PLM、 MES 和 ERP 系统,满足企业的研发、生产和集团架构管理模式,全新的信息系统将推进 XXXXX 电气向数字化设计、数字化车间、集体化管理提升,
6、企业最终向智慧工厂、中国制造 2025 的更高目标不断迈进。天心天思顾问团队经过多次与贵公司管理团队讨论与沟通,同时联合用友 NC 团队进行沟通, 我们将双方需求与想法进行总结与归纳,天心天思顾问团队给出以下解决方案。1 项目范围1.1 PLM 业务范围PLM 支持产品从概念创意、设计、工艺、样机制作、生产制造、销售、维护到报废产品全生命周期各个阶段的信息创建、管理、分发和应用。PLM 提供管理模块: 文档管理、产品管理、工艺管理、项目管理、变更管理、接口管理、系统管理等系统功能模块。PLM 系统管理业务范围:支撑产品数字化设计的全部数据、支撑车间数字化生产的全部数据。1.2 MES 业务范围
7、MES 支持客户从订单、计划、生产、交付到安装维护的生产交付全过程的生产、物流和质量三大执行部门的计划、执行和评估三个核心阶段,以及相关人员与装备管理。MES 提供管理模块: 订单管理、计划排程、物流执行、产线执行、质量执行、人力工时、装备管理、接口管理、系统管理等模块。MES 系统管理业务范围:从接单评审到订单交付的生产执行的全过程(过程中的资金与成本除外),仓库和车间的物料库存、生产用工装与设备、生产过程质量控制全部纳入 MES管理业务范围。1.3 现场服务范围北京工厂地址:北京市 XX 天津工厂地址:天津市 XXX2 项目目标2.1 PLM 系统目标(实现数字化设计)2.1.1 成熟的
8、PLM 系统应用 PLM 软件要成熟具备灵活的系统定制功能,支持企业可持续发展;软件成熟,PLM 该具备的功能要具备; 功能健壮,真正能够适应 XXXXX 集团庞大的数据量;能与其它的系统集成,包括 CAD、MES、ERP 等。 基于产品全生命周期进行企业数据资源规划与建模要针对 XXXXX 集团产品数据全生命周期管理环境下的企业信息管理要求进行企业信息资源的规划,并在此基础上建立企业产品和管理的各种信息模型,包括:组织权限模型、数据分类模型、过程模型等,实现模型的更新、一致性处理和自动维护,以及异构模型之间的数据转换、数据传递、数据共享和存储等。2.1.2 产品图文档管理根据 XXXXX 集
9、团的产品特点和庞大数据量,使用 PLM 的产品结构和图文档管理功能,建立起统一的产品数据库,管理产品图纸、明细表和相关文档,为工艺、生产、供应、品控、财务、销售等部门提供准确、一致、完整的产品技术数据。并且建立起完整的技术文档管理体系,实现产品技术文档的电子化和成套管理,使产品数据处于有效与有序管理中,为相关人员提供方便的查询、浏览、借用和输出报表的工具。包括: 实现各种不同版本的 CAD 设计图纸的集中和安全管理北京天思天心科技有限公司 实现按照产品结构进行系列化和标准化管理 进行数据的审查、发布、共享,保证设计数据的准确性 进行产品报表自动生成、数据的查询、可视化浏览、权限控制等应用,减少
10、重复劳动, 提高设计效率 进行资源文档的集中管理(设计手册、标准、行业参数等),建立企业设计知识库2.1.3 零部件管理为了提高产品变形设计能力,一个很重要的因素就是对零部件进行有效的管理,这其中包括: 零部件的 ABC 分析对产品中主要零部件按其功能和结构的相似性进行分类,形成零件族。将企业中零部件划分为 A 类件(专用件)、B 类件(企业标准件)和 C 类件(标准件和外购件),了解零件的分布状况,从中确定企业标准化零件,供设计人员在设计时优先选用。 参数分析对已经确定的零件主类型进行分析研究,哪些尺寸可以保持为常数,哪些尺寸必须定义为变量。通过减少零件参数,从而建立变型设计系统。 零件分类
11、按照功能进行简单的零件分类,如结构件,焊接件,包装件,附件等,对零件进行系统的管理。方便零部件检索。 创建通用件库通过建立全公司级的通用件库,并将通用件库构造成分类结构,完善基于成组技术的零、部件分类体系,根据零件族成组特征零件几何结构和加工工艺等相似性的原则,协助企业实现互联网化、智慧化页第 20 页 共 133 建立零件分类层次结构树,并建立标准件库和优选目录,分类可通过多种属性(功能、结构、参数等)进行,这些属性有成为检索的条件,设计师能够在进行零部件设计的时候,根据功能、结构属性或参数值检索类似零部件,方便设计参考,或者直接复制和借用。利用产品结构、产品配置等方法对企业中的产品知识和文
12、档进行有效的组织和管理, 提供企业知识的描述模型,便于将企业中的隐性知识表达为显性知识,从而让更多的人能够利用这些无形资产。2.1.4 设计更改管理频繁的产品设计变更会影响产品质量、提高成本,最主要的是造成电子图纸与纸介质图纸的不一致,产生潜在的产品质量隐藏。在 PLM 系统中,需要进行变更控制,保证更改发生后电子图纸与纸质图纸的修改一致性。采用 PLM 的设计更改工作流程管理功能,通过编写更改单,提交审批、签收、发放, 自动产生通知消息或邮件,并与图纸的变更、版本管理和 ERPMRP 数据变更协同等集成起来,保证以图纸、产品结构的数据准确性。包括: 规范技术更改单的填写、审批、通知、发放流程
13、,减少随意修改 实现电子图纸与更改单的同步,保证电子图纸的准确性 管理不同时期的图纸版本和对应的更改历史,做到有据可查 电子图纸的更改、归档、更改标记管理 更改单的自动发布、通知、签收 提供更改影响面查询、在制品处理、更改关联文档的决策支持2.1.5 产品开发和项目管理为了使产品设计工作透明化,执行质量保证体系,PLM 的产品开发和项目管理功能可以把产品数据的管理由事后管理,转变为“事前任务分配、事中数据控制”,把数据的管理在产品设计的初期就进行管理,通过系统提供的审批、状态管理,来保证数据的完整、一致。包括: 项目及工作任务的分派、控制和监督 进行 CAD 的集成,自动管理设计中的文档 设计
14、过程中工作文档的管理2.1.6 邮件与通知利用 PLM 内置的消息功能,实现在工作流程中自动下发各种通知的效果,可以由系统自动通过邮件或消息的形式通知指定的角色、工作组、部门或个人,文档或文件已经完成审阅和发布等处理,并进入了生命周期的另一状态。通知确认记录在工作对象的工作流程历史中。还可以针对一个类或单个对象,设置触发器,当指定的事件发生时,自动向指定人员发送报警信息。2.1.7 历史数据导入要想让企业真正应用好 PLM 系统,如何处理好已有技术资料导入的问题,是企业PLM 上线成败的关键,在 PLM 系统中,通过定义多种规则和方法,按照制订的设计标准对已有的电子图纸进行标准化规范化整理,完
15、善源头数据,使之符合企业信息化管理的要求,并实现已有技术资料及资料目录快速导入与创建,保证 PLM 系统的快速上线成功,缩短实施周期。2.1.8 通过产品配置缩短技术准备周期企业大量的设计工作都是在已有的产品上经过变形设计后,再通过工程部进行产品配置,并最终将基于订单的 BOM 信息传递给制造部门,如何利用 PLM 系统提供的产品配置功能来缩短技术准备周期显的尤为重要。2.1.9 CADPLMMESERP 系统间集成利用 CAD PLMMESERP 系统的集成功能,有利于实现跨部门、跨业务领域不同应用系统的一体化无缝集成,可保证企业级数据信息流的畅通性、唯一性、完整性和全程动态共享,并可实现全
16、程动态跟踪与反馈,从而有效指挥并带动企业物流、资金流和伴生信息流的集成与控制管理,为管理者提供及时、可靠、科学的决策支持。2.2 MES 系统目标(实现数字化工厂)2.2.1 解决或降低订单交付与制造产能冲突的问题在生产制造企业管理中,大部分工作是围绕客户订单来展开的,企业在接单时面临着是否有能力接单或者接单是否可以按时交付的问题,在我们看来企业之所以存在这样困难,是因为我们现有信息系统没有一个适合我们企业使用的订单(接单)评审工具, 我们可以希望订单评审工具能多部门的联合评估,解决企业接单难问题,解决订单评审时所需的交期、技术、成本、质量等关键因素评估,真正解决订单交付生产产能冲突问题或有效
17、降低订单延期交付的风险。2.2.2 解决订单生产进度跟踪不透明的问题在企业日常经营中,客户经常关注订单生产进度,但我们生产调度部门的人员对订单生产进度始终没办法给客户一个明确而准确的答复,客户订单的一旦进入生产过程生产进度就是一个掉进了一个黑洞,使得市场开拓人员无法应对客户需求。我们必须通过系统方式对客户订单进行有效管理,将客户订单的接单到交付分为四大阶段:订单评审、订单计划、订单生产、订单发货,采用项目阶段管理模式,对订单的每个阶段计划时间和实际时间进行透明化管理。我们针对订单生产进度和生产异常同一归口给调度部门管理,使得订单的生产调度权利与义务清晰。2.2.3 解决生产排程与现场执行不一致
18、的问题在生产企业的生产计划一般分为三级:公司级、车间级、工序级;公司级一般是一个比较粗的计划,例如是企业安排的订单在那一天交付,或者采购物料那一天交付,公司级计划一般关注为成品交付和原材料交付。车间级计划一般会细化到半成品(或成品),例如是车间安排的半成品(或成品)的什么时候开工和什么时候完工(计划到天),车间级计划比较关注原材料或半成品是否齐套供应。工序级计划一般会细化到生产线(或机台),例如安排那条生产线生产什么时间生产什么产品(计划到小时或分钟),计划会全面关注设备、模具(治具)、材料、人员、工艺等。在实际生产过程中为什么我们生产车间很难和生产计划保持一致,是由于我们企业一般下达生产计划
19、都粗放,而我们生产执行中问题一直动态变化中没有及时反馈计划,也是我们经常说的计划没有变化快,加上我们又是采用纸质方式传递信息,更是拖慢整个信息传递,因此我们要建立一套能实时传递信息的计划可以细化小时或分钟计划执行系统,才能真正解决计划与执行的不一致问题。我们将通过全新现场终端进行现场数据采集,将生产现场人、机、料的实时数据传递给生产计划部门,生产计划部门实时下达生产或生产调度部门根据生产情况进行合理生产调度,实现生产计划与生产执行的一致。2.2.4 解决生产、物流、质量执行中相互协同的问题在车间现场进行生产执行时的,我们需要多个部门进行协同作业,例如我们在车间生产时,需要物流部门配合,将物流配
20、送至生产车间线边仓,需要质量部门配合,对生产过程进行生产检验,因此我们要对生产计划进行拆分和细化,以生产计划为主,物流计划和质量计划为辅的三维一体协同计划。2.2.5 解决各个仓库在物流执行中的系统支撑问题在传统 ERP 系统中,系统更多考虑财务管理需求力求做到账物一致,系统没有更多考虑仓库实际操作情况,而我们规划 MES 系统的物流执行完全是我们企业仓库实施管理需求提供系统支撑,系统支持全流程全条码管理,支持物料入库、上架、下架、配车、转移、接收、包装、上托、发运、盘点等现场执行操作,现场增加大屏幕智能设备进行任务通知,增加平板电脑小车进行产线转移,增加 PDA 设备物料批次扫描进行物料追溯
21、和物料防错纠错。2.2.6 解决各个生产线在生产执行中的系统支撑问题我们企业的生产线需要进行生产前,生产线要进行一系列生产准备,其中包括:生产指令接收(生产人员、生产设备、生产完成时间等)、生产资料(SOP、材料、治具、图纸等),生产人员必须在现场的终端(工业电脑)进行生产准备确认,包括人员、物料、设备、治具等扫描确认,确认它们是否正确。我们在生产过程中系统必须记录每种产品的实际加工工时,完工时系统记录生产完成数量,生产过程中需要查看资料随时能在线查看:包括加工图纸、SOP、工艺要求、检验标准等,加工过程中发现资料有问题可以实时记录问题并反馈问题,支撑生产异常标准化和自动化管理。2.2.7 解
22、决各个检验点在质量执行中的系统支撑问题企业在做质量控制时,一般分为两种做法:人工检和设备检,人工检一般是依附在某个业务流程或某个生产工序,设备检一般是在生产过程的某一道工序,例如功检。我们 MES 系统对以上两种业务场景必须有对应的系统支撑,质量检查室增加大屏幕智能设备进行任务通知,采用移动 PDA(或工业平板)进行移动质量控制点,采用固定工业电脑+USB 扫描枪(或固定工业扫描头)进行检验工序的数据采集。检验标准支持实时下传,采集数据支持实时比对和判断,将合格品和不良品进行分流控制,保证不良品不能流入下一个工序。2.2.8 解决各个生产现场执行时效率(追溯)实时评估问题企业管理需求一般分为两
23、个方面:1、外部管理需求(客户要求、国家或地区的法律法规等);2、内部管理需求(提高效率、降低成本、改善质量等)。对于产品追溯管理需求,我们一般认为是外部管理需求,我们 MES 系统必须支撑的从成品到原材料的全过程追溯,具体包括:生产人员、生产时间、生产工装、生产材料、生产工艺、生产图纸等。系统最好支撑问题涉及范围有多大查询,例如确认生产材料出现问题时,我们需要查询出这批次原材料影响那些成品。对于生产效率提升管理需求,我们认为这是一个永无止境的内部管理需求,我们企业要不断提升效率,MES 系统也要与时俱进帮助企业提升效率。我们需要提升效率,我们就必须将效率进行量化,将现在是效率实时展示给生产现
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