MES知识结构
2016-04-07 10:15:11 29 举报AI智能生成
MES车间生产管理系统的知识点梳理
作者其他创作
大纲/内容
属性
功能
资源管理
单元管理
生产跟踪
性能分析
文档管理
人力资源管理
设备维护管理
过程管理
质量管理
现场数据采集
工序调度
目标
全过程管理
全方位视野
全员参与形式
特征
1）车间计划、调度、质量、进度等业务的全过程协同化
2）车间所有业务人员基于角色权限的全员参与化
3）车间订单执行过程状态以及工序执行状态控制的全过程关联化
4）车间物料、刀具、夹具、量具、工艺文件、图纸等实物基于条码化处理的全状态控制精细化
5）车间执行过程监控实现工艺流程驱动的全方位可视化
6）车间进度、质量等数据采集的完整花、结构化与数字化
7）车间作业计划安排及其在扰动事件驱动下调整的动态协调化
定义
管理对象
离散生产系统
离散行业特点
制造单元MC
可重构制造系统RMS
生产过程类型
连续生产
大量生产
批量生产
多品种变批量生产模式
内涵
1）大规模客户化定制直接驱动了品种和批量的多样性和变化性
2）产品工艺的不成熟决定了生产运行的复杂性
3）混线生产形式具有突出的效率与柔性冲突的矛盾
特点
动态性分析
快速响应制造执行模式
内涵
1）加强协调，消除根源
2）预先防范，防止发生
3）问题隔离，缩小影响
4）快速响应，处理得当
实现策略
1）通过业务协调，实现生产业务问题的协同处理，提高处理响应速度
2）通过信息关联管理，实现生产信息的统一管理，为生产问题的快速处理提供支持
3）通过动态调度，实现对生产扰动事件的快速响应
单件生产
项目生产
图 MES 功能模块间的关系及其在企业中的位置
分支主题
业务流程
1）生产计划管理过程
2）生产技术准备管理过程
3）订单任务执行过程
4）周转物流过程
图 MES业务设计
所需技术
技术框架
系统支撑层
分布式数控系统DNC
底层数据采集系统
机床状态数据采集与监控系统MDC
MDC采集的信息
MDC采集的手段
刀具预调与监控装置
生产任务执行现场信息采集装置
设备
内容
物料输送与存储设备
数字化检测设备
数据与系统支持层
业务逻辑层
用户界面层
图 MES技术框架设计
快速响应制造过程协调技术
问题与目标分析
1）生产现场信息及时反馈
2）实时的加工状态跟踪
3）多角色的业务过程协调
4）任务批次的快速调整机制
图 基于业务协调的制造执行过程协同技术
方案
生产计划
计划制定
计划调整
生产准备
工艺准备
工装准备
工艺关注
调度排产
计划调度
动态调度
进度执行
工序周转
现场反馈
成本控制
工时管理
工票管理
质量管理
质量监控
问题处理
质量关注
复杂关联生产及生产流程协调
定义
工艺流程
生产流程
物料齐套
制造BOM
内涵分析
工艺流程的复杂性
物料齐套的复杂性
订单关联生产的复杂性
批次任务的加工跟踪
批次执行进度
零件执行进度
工序执行情况
零件周转情况
流程协同
基于订单-齐套-工艺关联的生产流程协同
订单结构树
项目1
型号1
产品A
组件1
零件1
零件2
组件2
零件3
零件4
组件3
零件5
产品B
组件1
组件2
型号2
项目2
项目...
图 基于订单-齐套-工艺关联的生产流程协同
面向订单执行全过程的业务流程协同
业务状态树
订单创建
已接受
已确认
工艺任务下发
未下发
未接受
技术准备
已完成
下发控制（指定设备和人）
未下发
已下发
执行监控
生产执行
全部完工
部分完工
未开工
图 面向订单执行全过程的业务流程
基于多角色参与的业务流程协同
计划任务的动态管理
基于动态调度的同步生产
全面的制造执行过程协调
制造执行周转过程的协调控制
图 基于多角色参与的业务流程协同
面向技术质量问题协调与处理的业务协同
技术问题协调
质量问题处理
图 典型质量问题处理流程
基于状态配置的工作流控制技术
角色具有控制生产流程走向的作用
角色具有控制状态之间关联管理的作用
工作流协调
过程监控
业务协同
工作流设计技术
基本事件与规则
1）Event事件
基本事件
Initialized(ID):过程成功进行实例化(Created)
Started(ID):过程已经运行(Created->Running)
EndOf(ID):过程结束(Any->Completed)
条件事件
Overtime(ID):过程超时事件
Aborted(ID):过程放弃(Any->Aborted)
Suspended(ID):过程挂起(Any->Suspended)
错误事件
InError(ID)过程发生错误(Any->InError)
2）Condition条件
int类型
string类型
bool类型
3）Action活动
Notify(Activity.ID):通知关心该活动状态的其它活动的承担着该活动的状态
Abort(Activity):放弃活动
Abort(Process):放弃整个流程
Execute:执行
Complete:完成
图 基本的工作流模型规则
工作流模版数据存储技术
1）工作流程基本信息
2）工作流程节点信息
3）工作流程节点控制信息
业务过程协调模型快速定制技术
两个方面
1）有无该业务功能
2）业务流程改变
三个层次
1）用户界面层
2）业务逻辑层
3）数据库层
图 业务过程协调模型快速定制建模思路
颗粒式的业务权限管理技术
功能页权限
业务颗粒权限
权限等级
完全控制
部分控制
浏览用户
非法用户
角色=功能页权限+业务颗粒权限
人员=角色权限+自定义权限
基于数据隔离的业务逻辑建模
业务层次
生产计划读入
工艺路线制定
作业计划生成
制造执行监控
周转过程控制
质量检查
成品记录
业务数据结构：任务--零件--工艺
数据共享及审核
验证写入数据库数据的合法性
不同业务颗粒的数据在数据库共享
图 基于数据隔离的业务逻辑建模
快速响应制造执行过程信息管理技术
数据特点
渐增性
动态性
多源性
关联性
异构性
数据关联管理的目标
1）数据组织结构清晰
2）数据冗余小
3）数据处理响应速度快
关联组织建模
面向关联的分类数据单元模型
1）基础数据
2）订单数据
3）工艺数据
4）执行监控数据
5）质检数据
6）资源器具数据
图 数据单元与其下的数据实体
复杂制造执行过程数据关联约束模型
全局数据约束
纵向数据约束
横向数据约束
图 制造执行数据关联约束模型
复杂制造执行系统的快速响应处理技术
数据驱动因素
订单计划管理层
订单创建
订单更新
订单撤销
订单任务分配
订单分配
订单下发
工艺技术准备层
工艺任务分配
工艺路线创建
工艺路线更改
工时更改
生产准备
物料资源周转层
资源采购
资源出入库
资源现场确认
资源损毁
生产计划执行层
执行小批次创建
统计开完工
交检
质量检验
数据响应处理原则
提高系统稳定性
保证数据状态的统一性
保证数据记录的完整性
分类模块化数据响应技术
异构复杂制造执行信息采集技术
复杂制造执行过程数据采集问题分析
可定制性
可控性
手段多样性
过程驱动的柔性表单数据采集技术
图 柔性表单模版的定制流程
图像、视频数据采集技术
Windows 视频处理API
VEW
DirectShow
AForge.NET C#库
Media Foundation
图 图像、视频采集过程控制流程
复杂制造执行中的动态批次与物料协调技术
问题分析
1）整体与过程相协调的动态批次管理问题
2）批次订单关联下的物料周转及状态协调管理问题
3）流水与离散相协调的混合生产模式管理问题
动态批次与物料协调技术思路
订单批次动态管理
物料周转状态控制
订单批次与物料周转整体关联协调
图 复杂制造执行过程中的订单批次及物料周转状态协调管理研究框架
整体与执行过程相协调的订单批次关联和状态控制技术
订单批次动态生产数量管理技术
1）订单计划数量不变
2）订单数量发生变化
动态订单批次关联管理技术
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