菲尼克斯（中國(guó)）打造真正的智能車間

德國(guó)菲尼克斯電氣集團(tuán)成立于1923年，長(zhǎng)期致力于電氣連接、電子接口、防雷及電涌保護(hù)、工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展。菲尼克斯（中國(guó)）投資有限公司為德國(guó)菲尼克斯電氣集團(tuán)在華子公司。自1993年扎根南京，經(jīng)過20余年的快速成長(zhǎng)，現(xiàn)發(fā)展成為在華擁有6家獨(dú)資公司和1家合資公司的跨國(guó)公司國(guó)家級(jí)地區(qū)總部，成為德國(guó)菲尼克斯電氣集團(tuán)海外最大的生產(chǎn)與研發(fā)基地，成為集團(tuán)全球三大競(jìng)爭(zhēng)力中心之一。公司長(zhǎng)期為新能源、電力、裝置、通信、機(jī)械、建筑、冶金、石化、軌道交通、社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施、汽車制造、物流等工業(yè)領(lǐng)域提供世界一流產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)。

企業(yè)信息化應(yīng)用總體現(xiàn)狀

菲尼克斯的信息化工作起步于1997年，當(dāng)時(shí)公司就投資建設(shè)了MRP II系統(tǒng)。隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，ERP系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了兩輪更新。經(jīng)過十余年的發(fā)展，公司的信息化平臺(tái)已經(jīng)包括了SAP、BMP、WMS、MES、PDM、iPortal、BI等，覆蓋了市場(chǎng)、銷售、生產(chǎn)、財(cái)務(wù)、物流、研發(fā)、行政各個(gè)部分。

隨著SAP系統(tǒng)和流程管理平臺(tái)iPortal系統(tǒng)的上線，以及將要上線iBMP系統(tǒng)的不斷推進(jìn)，規(guī)劃中的三大信息平臺(tái)正在逐漸成型，公司主要業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)了高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。通過生產(chǎn)管理、企業(yè)資源管理及產(chǎn)品生命周期管理等系統(tǒng)的有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)了管理、生產(chǎn)和控制信息在機(jī)器與機(jī)器間進(jìn)行通訊，打通了設(shè)備層與系統(tǒng)層之間的信息通道，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)流程管理的數(shù)字化。

信息化項(xiàng)目情況

隨著公司制造中心的Lean Production的持續(xù)優(yōu)化推進(jìn)，如何進(jìn)一步提升生產(chǎn)制造車間生產(chǎn)制造水平，確保智能戰(zhàn)略的真正落地，是公司面臨的現(xiàn)實(shí)問題。

本項(xiàng)目實(shí)施對(duì)象是公司制造中心的注塑車間，其以多品種小批量的生產(chǎn)模式為主。隨著客戶的定制化產(chǎn)品需求越來(lái)越多，產(chǎn)品生產(chǎn)切換越來(lái)越頻繁，對(duì)排產(chǎn)、設(shè)備、模具、人員、材料、生產(chǎn)工藝等多方面的高效運(yùn)作提出了更高的要求。

為了提升生產(chǎn)的柔性，提高生產(chǎn)過程中的透明度，公司希望通過對(duì)注塑車間進(jìn)行智能化改造，能實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)：計(jì)劃排產(chǎn)方面，簡(jiǎn)化排產(chǎn)難度;提高排產(chǎn)效率，通過設(shè)定規(guī)則由系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行;提高排產(chǎn)準(zhǔn)確率，物料、模具、機(jī)床、訂單的數(shù)據(jù)全部進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和統(tǒng)一集成，使排產(chǎn)方案更加準(zhǔn)確、合理。

設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控方面：實(shí)時(shí)、自動(dòng)采集注塑設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)等相關(guān)參數(shù);當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，幫助設(shè)備維修部門及時(shí)響應(yīng)。

生產(chǎn)過程透明化：當(dāng)生產(chǎn)過程與計(jì)劃不一致時(shí)，能及時(shí)得到反饋并進(jìn)行調(diào)整、處理。

提升設(shè)備綜合效率OEE：通過實(shí)施MES系統(tǒng)，可以幫助注塑車間合理排產(chǎn)，減少模具、設(shè)備或材料等待的時(shí)間、及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，減少因設(shè)備故障而導(dǎo)致的停機(jī)的時(shí)間，并能根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)對(duì)臨時(shí)訂單或產(chǎn)品切換作出快速響應(yīng)。實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除生產(chǎn)中的不合理環(huán)節(jié)，消除浪費(fèi)，有效提高設(shè)備的綜合利用率OEE，從而提高產(chǎn)能，節(jié)約設(shè)備投資費(fèi)用。

項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況

現(xiàn)就項(xiàng)目實(shí)施中主要節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)應(yīng)用情況詳細(xì)介紹如下。

1.項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃和步驟：遵照PMP項(xiàng)目管理/BA業(yè)務(wù)分析理論指導(dǎo)，項(xiàng)目總體階段按照藍(lán)圖規(guī)劃設(shè)計(jì)、本地化落地實(shí)施、割接上線、上線運(yùn)營(yíng)支持進(jìn)行。

2.系統(tǒng)集成解決方案：ERP與BI系統(tǒng)集成：BI商業(yè)智能業(yè)務(wù)分析系統(tǒng)通過DW數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，可以獲取。諸如CRM系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)等的客戶、訂單、物料、庫(kù)存等信息，通過BI系統(tǒng)的強(qiáng)大業(yè)務(wù)邏輯計(jì)算能力，評(píng)估出訂單優(yōu)先級(jí)、ATP檢查結(jié)果等信息，并將信息回傳給ERP系統(tǒng)。

ERP與MES系統(tǒng)集成：在ERP系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析后，按規(guī)則將計(jì)劃訂單及其相應(yīng)物料、BOM、Routing等主數(shù)據(jù)傳入MES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)車間機(jī)器設(shè)備狀態(tài)、工具資源可用狀態(tài)、產(chǎn)品和材料屬性等信息，綜合考慮生產(chǎn)約束條件后，自動(dòng)/人工進(jìn)行生產(chǎn)訂單細(xì)排產(chǎn)。MES系統(tǒng)將排產(chǎn)信息、訂單和工序完成狀態(tài)等回傳給ERP系統(tǒng)，將MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)中生產(chǎn)訂單訂單狀態(tài)進(jìn)行同步。

MES系統(tǒng)與設(shè)備控制層的集成：MES系統(tǒng)會(huì)將訂單排產(chǎn)信息下達(dá)到車間設(shè)備的MES現(xiàn)場(chǎng)終端，同時(shí)車間設(shè)備會(huì)將設(shè)備各種運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、過程參數(shù)、機(jī)檢質(zhì)量信息等實(shí)時(shí)傳遞給MES系統(tǒng)。根據(jù)需要，還可在MES終端上完成設(shè)備啟動(dòng)、停止、產(chǎn)品工藝切換等控制功能。

MES系統(tǒng)與PLM系統(tǒng)的集成：PLM中產(chǎn)品版本信息對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品、工具、設(shè)備的諸如工藝參數(shù)文件、生產(chǎn)指導(dǎo)SOP、質(zhì)量檢驗(yàn)、2D/3D圖紙、設(shè)備履歷等信息，均可以在車間MES終端上直接調(diào)閱查看，方便現(xiàn)場(chǎng)車間操作員、設(shè)備維護(hù)員、質(zhì)量檢驗(yàn)員、ToolShop準(zhǔn)備人員及時(shí)調(diào)閱查看PLM系統(tǒng)信息。

MES系統(tǒng)與WMS系統(tǒng)的集成：MES系統(tǒng)生產(chǎn)材料準(zhǔn)備、生產(chǎn)報(bào)工等信息將與WMS系統(tǒng)進(jìn)行集成，便于拉動(dòng)物料流，減少紙質(zhì)單據(jù)傳遞，提高信息傳播效率。

3.MES系統(tǒng)主要功能模塊：MES系統(tǒng)通過綜合集成了業(yè)務(wù)分析BI層、ERP企業(yè)資源計(jì)劃層、MES生產(chǎn)制造執(zhí)行層、設(shè)備控制層等系統(tǒng)，在獲取到有效信息的同時(shí)，通過MES系統(tǒng)自身強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)了車間訂單管理、計(jì)劃排產(chǎn)、設(shè)備數(shù)據(jù)采集和維護(hù)管理、工具資源管理等主要模塊功能。

車間訂單管理：ERP系統(tǒng)生產(chǎn)訂單數(shù)據(jù)、相應(yīng)BOM、routing等主數(shù)據(jù)，準(zhǔn)實(shí)時(shí)傳入MES系統(tǒng)，經(jīng)排產(chǎn)后下達(dá)車間現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化信息流傳遞，提高了計(jì)劃與車間執(zhí)行層面的聯(lián)動(dòng)性。

車間計(jì)劃排產(chǎn)：根據(jù)預(yù)先定義的生產(chǎn)約束條件，規(guī)則矩陣，預(yù)設(shè)指標(biāo)，排產(chǎn)產(chǎn)能策略等條件，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)排產(chǎn)、半自動(dòng)排產(chǎn)或人工排產(chǎn)。

目視化排產(chǎn)：結(jié)合甘特圖方式，綜合顯示實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)信息、已排產(chǎn)訂單工序、關(guān)聯(lián)關(guān)系、工具資源分配情況，便于計(jì)劃員檢查現(xiàn)場(chǎng)排產(chǎn)情況和執(zhí)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程透明化的需求。

工具資源管理：可以管理生產(chǎn)制造過程中的其他工具資源，維護(hù)資源實(shí)時(shí)狀態(tài)，使整個(gè)生產(chǎn)相關(guān)部門均能即時(shí)看到資源現(xiàn)狀。

設(shè)備管理模塊：通過設(shè)備數(shù)據(jù)采集模塊，在車間設(shè)備布局屏幕實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行狀態(tài)，便于車間、辦公室各管理部門監(jiān)控車間運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備維護(hù)日歷功能，根據(jù)預(yù)設(shè)維護(hù)日點(diǎn)檢、周點(diǎn)檢、月點(diǎn)檢任務(wù)，及時(shí)提醒車間和設(shè)備維護(hù)團(tuán)隊(duì)完成相應(yīng)任務(wù)。設(shè)備使用情況均會(huì)記錄在設(shè)備履行信息中，便于后期供管理團(tuán)隊(duì)、維護(hù)團(tuán)隊(duì)等業(yè)務(wù)部門調(diào)用查閱。自動(dòng)產(chǎn)生業(yè)務(wù)部門需要的報(bào)表，如機(jī)器歷史記錄、機(jī)器時(shí)間概況、狀態(tài)分析報(bào)表、主要停機(jī)/次要停機(jī)分析、設(shè)備效率報(bào)表、設(shè)備績(jī)效報(bào)表、設(shè)備OEE報(bào)表。

4.自動(dòng)化解決方案：菲尼克斯電氣通過集成菲尼克斯自己的自動(dòng)化產(chǎn)品如PCWorx、PLC、Switch、IO、電源等軟硬件，研發(fā)了“MES Link-Box”產(chǎn)品。此產(chǎn)品不但支持傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制協(xié)議，還支持多種IT協(xié)議，如http、https、FTP、SNTP、SNMP、SMTP、SQL、MySQL、DCP等，可以實(shí)時(shí)采集設(shè)備正常運(yùn)行、設(shè)備故障、產(chǎn)品質(zhì)檢等數(shù)據(jù)信息，并上傳到MES服務(wù)端，大大簡(jiǎn)化了MES執(zhí)行層和設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集方案和實(shí)施周期。