薄膜行业MES解决方案

lihuolin958

        1概述
        制造执行系统(Manufacturing  Execution  System，MES)是企业CIMS信息集成的纽带，是在公司的整个资源按其经营目标进行管理时，为公司提供实现执行目标的执行手段，通过实时数据库连接基本信息系统的理论数据和工厂的实际数据，并提供业务计划系统与制造控制系统之间的通信功能。
        薄膜行业MES解决方案紧扣薄膜行业特点，应用于塑料薄膜制造行业的制造执行系统控制。MES的应用可以为薄膜行业提供一个快速反应、有弹性、精细化、智能化的制造执行系统，通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量，使之向生产制造柔性化和管理精细化方向发展，实现制造型薄膜企业的信息化管理，增强企业自身的核心竞争力。   
      

         2行业特点
        近年来，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，塑料薄膜市场需求快速增长，新一轮的塑料薄膜投资热潮正在掀起，据初步统计，至2006年国内BOPP生产能力已达到200万吨，BOPET的生产能力已达到56万吨。大部分薄膜生产线均为进口成套设备，自动化水平和优化程度已经很高，进一步改进的空间非常有限。但企业的信息化水平却相对较低。现有ERP系统仅局限于总体生产计划的编制，并没有考虑设备的实际状态和生产线的工艺约束。我们开发的MES的定位是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行。
      

         3设计思路及原则
        (1)根据薄膜行业生产流程特点，建立一套功能完善、满足薄膜行业实际生产需要的生产制造执行系统。优化生产制造过程，缩短产品生命周期，严格控制生产过程，提高产品质量。
        (2)技术先进性和实用性：系统的设计与实施采用先进的开发技术，更好地满足企业用户提出的实际需求，提供标准化、模块化的应用程序框架，提高系统运行时的稳定性、高效性。坚持系统的实用性原则，在满足企业用户实际需求后，保证可靠性的前提下，充分考虑系统的开发成本。
        (3)安全措施有效可信，完善的权限限制，能够在多个层次上实现安全访问控制。
        (4)系统开放性和可扩充性：坚持系统的开放性原则，采用开放的标准、技术、结构、系统组件和用户接口，保证各个模块能够分步实施，并容易连接，互不影响，能够在规模和性能两个方向上进行扩展，扩展余地较大，从而降低系统的初始成本和后期维护的成本。
        

        4系统介绍
        系统整体构架
        本系统基于薄膜行业的特点，设计了“三层两库”(三层：数据采集层、数据处理层、数据应用层；两库：实时数据库、关系数据库)的信息化模型，通过管理网和控制网实现信息“自下而上、自上而下”的双向通讯，系统整体构架如    图l所示。
        系统数据流向
        MES系统在计划管理层ERP与底层控制  PCS之间架起了一座桥梁，填补了两者之间的空隙。(如图2所示)MES系统根据来自ERP系统的销售订单进行细化、分解，制定生产计划、分配资源、根据原材料库存情况进行原材料的请购，将生产指令传递给底层控制层(PCS)；另一方面，MES可以采集设备的状态数据，以实时监控底层设备的运行状态，再经过分析、计算与处理，从而方便、可靠地将控制系统与信息系统整合在一起，并将生产状况及时反馈给计划层。
        系统部署
        基于PCS系统的安全考虑，本系统将网络划分为管理网和控制网。MES数据库服务器安置在公司层面，划人企业管理网；PCS系统实时数据库服务器安置在车间，构成控制网。配备一台双网卡的数据采集终端，其中一个网卡和PCS系统实时数据库服务器划在控制网内，进行数据采集；另一块网卡，划人企业管理网。从而有效地隔离管理网和控制网，保证控制网安全。如图3所示。

        系统组成

由MES的定义可见，MES为一系列管理功能，它完全可以是各种生产管理的功能软件集合而成。根据万华塑料薄膜生产线的生产流程可以归纳为九个主要的MES功能模块，如图4所示。
        ★系统维护
        该模块主要功能包括：安全认证、用户权限管理、修改口令、系统日志、数据备份恢复、公告与通知、预警提示。
        ★基础信息
        基础信息包括：部门信息、客户信息、仓库信息、辅料使用对照信息等。
        ★仓库管理
        库存管理包括原料库、辅料库、成品库、备件库、废料库五部分。
原料库：原料的供货商管理、原料入库、出库、退库、退货、库存盘点、库存警戒线设定、库存预警，采购申请、库存查询等功能。
        辅料库：辅料的入库、出库、退库、库存盘点、库存警戒线设定、库存预警，采购申请、库存查询等功能。
成品库：成品库客户信息、库存信息、发货信息等导出到新系统方便相关部门查询。   
        备件库：车间根据车间设备维修情况向设备动力库提出请购，设备动力库根据库存情况采购入库，向车间反馈库存信息。
废料库：不可回收的废料人库、出库的管理。
        

        ★生产管理
        生产管理包括：生产计划、资源分配、工序调度、生产单元分配、领料退料、生产排班，生产工时几部分。
        1)生产计划：
        销售部门根据客户订货和库存情况下销售计划，生成“销售计划单”由销售部部长签字递交生产计划部。
        2)资源分配：生产计划部接到销售计划单，计划部调度从厚度、宽度、工位审核后判断是否能生产，符合生产标准的生产计划部部长在销售计划单上签字确认。
        计划部填写“生产通知单”，计算辅料使用情况，如遇到库存不足将自动提醒辅料不足申请采购。         
        “生产通知单”由计划部部长审核后，下达到仓库、车间，车间准备下一步生产，仓库准备辅料。仓库辅料准备齐全后通知计划部，计划部填写“分切顺序表”由计划部、市场部部长签字后下达到仓库、品管、车间、市场部。
        3)工序调度：
        车间根据“分切顺序表”中各生产单元的优先级、属性、特征安排生产顺序，生成“生产线分切薄膜辅料领用表”下达到分切处，根据这个表开领料单到仓库领辅料。
        4)生产单元分配：
        在生产过程中如遇到临时紧急任务或者其它情况必须改变生产顺序的，重新调整生产计划、分切顺序，将原表格做更改标记重新生成新表。
        5)领料退料：
        车间根据“生产线分切薄膜辅料领用表”填写领料单到车间领辅料，领用后未使用的辅料也可到车间退料。

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