数字化工厂PLM\MES\ERP业务流、数据流集成及MOM系统性能指标(KPIs)

科技   2024-08-09 15:44   山西  

(一)制造企业数字化转型

制造业数字化企业转型是指企业通过采用先进的数字化技术,如工业4.0、智能制造、工业物联网、大数据、人工智能等,对传统的生产方式、产品设计、制造流程、服务模式和管理方法进行全面革新。这一转型过程不仅提升了企业的运营效率和产品质量,还增强了企业的创新能力和市场竞争力,实现了从传统制造向智能化、自动化、信息化的现代制造的跨越。

(二)数字化制造—PLM/MES/ERP集成(业务流)
数字化制造中的PLM(Product Lifecycle Management,产品生命周期管理)、MES(Manufacturing Execution System,制造执行系统)和ERP(Enterprise Resource Planning,企业资源计划)的集成是实现智能制造的关键步骤。这种集成通过业务流和数据流的无缝连接,提高了制造过程的效率、灵活性和响应速度。以下是业务流中各系统间的一些关键交互:

  1. 设计数据接收:PLM系统提供产品设计数据,这些数据被MES和ERP系统用来计划生产和准备必要的资源。

  2. 工艺分工:MES接收来自PLM的设计数据,并将其转化为具体的工艺流程和工作指导。

  3. 生成生产计划:ERP系统根据市场需求、库存状态和资源可用性生成生产计划,这些计划随后被MES用来安排具体的生产任务。

  4. BOM管理:PLM系统管理产品的Bill of Materials(物料清单),MES和ERP使用这些信息来安排物料采购和生产。

  5. 订单管理:ERP系统管理客户订单,MES根据这些订单生成具体的生产工单。

  6. 计划排程:MES根据ERP的生产计划和资源情况,进行详细的生产排程。

  7. 生产过程监控:MES监控生产过程,确保生产按计划进行,并实时反馈生产状态。

  8. 质量管理:MES跟踪产品质量,确保生产符合质量标准,并将质量数据反馈给PLM和ERP系统。

  9. 物料管理和追溯:MES和ERP系统共同管理物料的采购、存储和使用,确保物料的可追溯性。

  10. 设备运维管理:MES监控设备状态,进行预防性维护,并将设备使用情况反馈给ERP系统。

  11. 人员管理:MES管理操作员的技能和认证,确保人员符合生产任务的要求。

  12. 生产统计和反馈:MES收集生产数据,如产量、效率和异常情况,并将这些数据反馈给ERP系统,用于进一步的分析和决策。
(三)数字化制造—PLM/MES/ERP集成(数据流)
数字化制造中的PLM(产品生命周期管理)、MES(制造执行系统)和ERP(企业资源计划)的集成在数据流方面表现为各系统之间数据的实时交换和共享,以确保生产活动与企业战略和运营目标一致。以下是数据流中的关键点:

  1. ERP系统

  • 生产计划:ERP系统制定生产计划,并将其传递给MES系统。

  • 库存管理:ERP跟踪库存水平,确保物料的及时补充。

  • 设备管理:ERP记录设备信息和维护计划,以支持MES的设备调度。

  • 人力资源:ERP管理员工信息和技能,为MES的人员调度提供数据支持。

  • MES系统

    • 工作订单和计划:MES接收ERP的生产计划,并将其转化为具体的工作订单。

    • 物料跟踪和追溯:MES跟踪物料使用情况,确保物料的准确性和可追溯性。

    • 详细流程图和说明:MES提供生产流程的详细描述,指导生产活动。

    • 资源管理:MES管理生产所需的各种资源,包括设备、工具和人员。

  • PLM系统

    • 3D模型和BOM:PLM提供产品的3D模型和物料清单,这些数据被MES用于生产准备。

    • 工艺设计:PLM中的工艺设计信息被MES用于指导生产过程。

    • 技术文档:PLM中的技术文档和工程变更请求(ECR)被MES用于确保生产遵循最新设计。

  • 数据交换

    • XML/HTTP:PLM和MES之间通过XML和HTTP等技术进行数据交换。

    • 接口服务:各系统之间通过定义良好的接口服务进行通信和数据同步。

  • 生产数据收集

    • MES收集生产过程中的各种数据,如产量、质量、设备状态等,并反馈给ERP和PLM。

  • 闭环反馈

    • 实际制造数据:MES收集实际制造数据,反馈给PLM,以支持设计优化和产品改进。

    • 质量数据:MES收集质量数据,反馈给PLM和ERP,以支持质量控制和改进。

  • 系统集成

    • 通过集成,各系统能够共享数据,减少冗余,提高数据的一致性和准确性。

    (四)数字化工厂MOM核心指标

    数字化工厂的制造运营管理(MOM)系统的核心指标(KPIs)是衡量制造过程性能的关键因素,它们帮助企业监控、优化并改进生产活动。以下是一些主要的MOM核心指标:

    1. 新产品开发效率

    • 产品设计周期:从概念到完成设计的时间。

    • 新产品导入周期:新产品从设计到生产线的时间。

  • 新产品的导入效率

    • 工单下达效率:下达工单的速度和准确性。

    • 工单按时完成率:在预定时间内完成工单的比例。

  • 生产的执行过程效率

    • 平均异常处理时间:处理生产异常所需的平均时间。

    • 设备的利用率:设备实际使用时间与总可用时间的比例。

  • 生产过程异常处理效率

    • 原材料的质量:原材料的合格率和质量水平。

    • 生产产品良率:生产出的产品中合格品的比例。

  • 质量

    • 产品设计质量:设计阶段的质量控制能力。

    • 基础数据质量:生产过程中使用的基础数据的准确性。

    • 业务数据质量:业务流程中数据的准确性和完整性。

  • 成本

    • 原材料的库存成本:原材料库存的持有成本。

    • 在制品的成本:生产过程中半成品的价值。

    • 返工成本:因质量问题导致的额外生产成本。

    • 业务沟通成本:协调生产活动所需的沟通成本。

  • 人员能力的提升

    • 人员的技能达成率:员工达到预定技能水平的比例。

    • 产品退回率:因质量问题被退回的产品比例。

  • 设备性能

    • 设备综合效率(OEE):衡量设备效率的综合指标,包括可用率、性能效率和质量率。

  • 生产调度

    • 生产计划的准确性:生产计划与实际生产符合的程度。

    • 生产调度的响应时间:对生产变更做出调整的速度。

  • 物料管理

    • 物料准时交付率:供应商按计划交付物料的准确性。

    • 物料库存周转率:库存物料的周转速度。

  • 生产监控

    • 实时生产数据的准确性:监控系统提供的数据的准确性。

    • 生产过程的可视化程度:生产过程的可见性和监控能力。

  • 客户满意度

    • 交货期(Delivery):产品交付给客户的速度和准时性。

    • 客户反馈响应时间:对客户反馈的处理速度。

    46页PPT,篇幅有限仅展示部分。

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