89页PPT | 西门子研发工艺生产数字化:协同研发、结构化工艺、生产制造和产线改造一体化平台规划方案

文摘   职场   2024-09-24 08:01   广东  

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西门子制造业研发工艺生产一体化是指西门子提供的综合解决方案,旨在通过数字化手段将产品的研发、工艺规划和生产制造等环节紧密连接起来,实现数据和流程的无缝集成。这一方案通常包括但不限于产品生命周期管理(PLM)系统、制造执行系统(MES)以及相关的自动化和数据分析技术。通过这种一体化的解决方案,企业能够提高生产效率、缩短产品上市时间、增强产品质量和灵活性,并实现从设计到生产的全面优化。

一、制造业智能制造顶层规划

  1. 项目建设目标

  • 智能制造:旨在打造智能化的制造流程,通过集成先进的信息通信技术,实现工厂的自动化和智能化管理。

  • 软件项目建设:构建数字产品设计、结构化工艺和数字化智能制造平台,实现从设计到生产的数字化管理。

  • 生产线改造:实时采集关键工艺参数,提高生产线的自动化和信息化水平。

  • 数据集成共享:消除信息孤岛,实现不同系统间的信息集成,提升数据的透明度和利用率。

  • 提升管理水平:通过一体化解决方案,优化计划管理,提升企业的运营效率和决策质量。

  • 一体化平台系统架构

    • 总体介绍:一体化平台通常包括企业资源规划(ERP)、产品生命周期管理(PLM)、制造执行系统(MES)等关键组成部分。

    • 协同研发平台:支持跨部门协作,实现产品设计、工艺规划和生产制造的数据共享和流程协同。

    • 结构化工艺规划设计平台:提供工艺规划和设计的工具和方法,实现工艺知识的标准化和重用。

    • 制造执行平台:监控生产过程,实时反馈生产数据,指导车间作业。

    • 生产线改造方案:涉及对现有生产线进行技术升级,以适应智能制造的需求。

  • 一体化平台业务流程

    • 流程概览:描述了从客户需求到产品设计、工艺规划、生产制造,再到产品交付和售后服务的整个业务流程。

    • 研发流程:涉及产品设计、验证和测试等环节,强调跨专业团队的协作。

    • 工艺流程:包括工艺设计、工艺验证和工艺改进,以提高生产效率和产品质量。

    • 生产流程:涉及生产计划、生产执行、质量控制和物流管理等,实现生产过程的自动化和智能化。

    • 质量流程:确保产品质量符合标准,包括质量检测、质量分析和质量改进等环节。

    二、研发平台、工艺设计、制造执行、产线规划方案

    1. 协同研发平台解决方案

    • 数据管理:集中管理产品设计数据,确保所有团队成员都能访问到最新和一致的信息。

    • 项目管理:规划和跟踪研发项目进度,确保按时完成里程碑。

    • 设计协同:支持多学科团队的协作,以便他们可以共同设计和测试产品。

    • 版本控制:管理产品设计的多个版本,确保设计的迭代过程有序且可追溯。

    • 目标:提供一个集成的环境,以便跨部门团队(如设计、工程和制造)可以共同参与产品开发过程。

  • 结构化工艺规划设计平台解决方案

    • 工艺设计:提供工具来设计和模拟工艺流程,优化制造步骤。

    • 工艺仿真:允许在实际生产之前测试和验证工艺流程。

    • 资源规划:确保工艺规划考虑到可用资源和生产能力的限制。

    • 工艺知识管理:存储和重用工艺知识,减少重复工作并提高一致性。

    • 目标:实现工艺规划的标准化和自动化,以提高工艺设计的效率和质量。

  • 制造执行平台解决方案(MES解决方案)

    • 生产调度:优化作业顺序和资源分配,以提高生产效率。

    • 性能监控:实时跟踪生产过程,快速响应任何问题或偏差。

    • 质量管理:监控产品质量,并提供工具来分析和改进质量控制流程。

    • 数据收集:从机器和工作人员那里收集数据,用于分析和改进。

    • 目标:监控和管理车间的生产活动,确保生产效率和产品质量。

  • 生产线改造方案

    • 自动化设备:引入机器人、自动化机器和其他技术来减少人工操作。

    • 物联网(IoT):使用传感器和连接设备来收集数据并监控生产线。

    • 精益生产:优化生产布局和流程,减少浪费,提高生产效率。

    • 系统集成:整合生产线上的所有系统和流程,以实现无缝的数据流和操作。

    • 目标:通过引入自动化和数字化技术,升级现有的生产线以提高其性能

    三、MES、PLM、ERP集成方案

    在智能制造领域,系统集成框架尤其是MES(制造执行系统)、PLM(产品生命周期管理)、ERP(企业资源规划)的集成,对于实现企业内部信息流的无缝对接至关重要。这三个系统的集成构成了制造企业数字化转型的基础。

    2.1 ERP系统位于顶层,主要负责企业的资源规划,包括财务、供应链、客户关系、人力资源等。ERP系统为企业决策提供支持,帮助企业实现资源的最优配置和利用。

    2.2 PLM系统专注于产品数据的管理,覆盖从产品概念、设计、开发、测试到产品上市的全过程。它确保了产品信息在不同部门间的一致性和准确性,支持团队协作,提高产品开发效率。

    2.3 MES系统直接与生产设备和过程相连接,负责生产执行的具体管理。MES监控生产过程,控制产品质量,优化生产调度,实现生产过程的实时监控和调整。

    这三个系统的集成实现了数据的垂直流动:

    1. 从ERP到PLM再到MES:ERP系统根据市场需求和资源情况制定生产计划,这些计划和资源信息被传递到PLM系统,PLM系统据此管理产品设计和开发过程。设计确定后,相关的产品和工艺数据被发送到MES系统,指导实际生产。

    2. 从MES到PLM再到ERP:MES系统在生产过程中收集到的实际生产数据,如产量、质量、设备状态等反馈给PLM系统,供其进行产品和工艺的优化。同时,这些数据也被反馈到ERP系统,帮助ERP系统调整生产计划和资源配置。

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