现代注塑企业车间管理系统--“Chief MES” - 文章

现代注塑企业车间管理系统--“Chief MES”

作者：深圳市求卓科技有限公司李德意

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摘要：本文主要是介绍现代信息化的管理（即Chief MES）在注塑生产中的实际应用，它能提高企业对生产全过程的监督和控制能力，提高企业生产效率，最大限度地帮助企业有效利用现有生产资源，对企业做到精细化管理，增加注塑企业的竞争力。
关键词： Chief MES、注塑制造执行系统、注塑车间管理系统、深圳市求卓科技。

一、MES背景需求：

1、21世纪的企业面临着日益激烈的国际竞争，要想赢得市场、赢得用户就必须通过实施ERP/ MRP来加强管理。然而上层生产计划管理受市场影响越来越大，明显感到计划跟不上变化，这些系统通常能处理昨天以前发生的事情（作历史分析），亦可预计并处理明天将要发生的事件，但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口。而传统生产现场管理只是一个黑箱作业，这已无法满足今天复杂多变的竞争需要。因此如何将黑箱作业透明化，找出任何影响产品品质和成本的问题，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率已成为目前每个企业十分关心的问题。

深圳市求卓科技自主研发的制造执行系统——Chief MES恰好能填补这一空白。Chief MES是处于计划层和车间层操作控制系统SFC之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，提供一种系统的在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式，从而实现企业实时化的ERP/MES/SFC系统。

2、对于注塑行业，属于典型的离散型的流程行业，而这种行业具有其特殊复杂性：多品种小批量甚至单件的生产模式使新产品开发频繁，产品设计是离散制造业主要行为之一；制造工艺复杂，生产中各制造过程的关联性很强；生产作业计划变更的几率非常大，生产环境复杂多变，在生产过程中的临时插单、材料短缺等问题时有发生，产品的生产周期受到重点设备生产周期的影响非常大。95%以上的注塑企业目前的信息化程度仅限于应用ERP、MRP或者进销存这类计划层面的管理系统。

 大数据量的处理。离散制造业往往有大量的数据需要处理

例如产品数据、库存数据、材料定额数据、生产计划数据、加工工艺信息、工时定额、工序信息、成本核算信息等等。而且由于生产信息的监视、控制和生产过程的管理要求是实时数据，因此，对于Chief MES对于数据库的要求非常高，要求能进行大量实时数据的存储、比对、运作，产生各类统计分析报表等。

 底层数据收集的复杂性。这是离散制造业应用Chief MES不可回避的问题。

对于离散制造企业来说，虽然可以通过数控机床采集底层数据，然而由于机床型号各异，先进机床与老式机床并存，多品牌机床并存等，使得机床之间通讯接口不一样，同时，多数离散行业不存在组态软件的概念，设备基本都是独立运行的，所以离散企业在做数据采集时面临着很大的困难。

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图一、注塑车间管理难点

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图二、全球化竞争要求企业进行管理升级

二、Chief MES（深圳求卓MES系统）介绍：

1、解决方案：

基于以上注塑企业面临的种种困难和情况，深圳求卓科技研发的“Chief MES”系统——是一种专注于注塑制造执行系统的管理软件，它对整个注塑生产现场进行实时监控和数据采集，信息共享，实现生产现场与职能部门互动，职能部门能实时管控现场，通过网络可在任何时间任何地点远程实时获取生产现场信息，并以此为基础，向用户提供强大的生产数据追溯系统，是现代化注塑企业必要的管理工具。

系统提供了注塑生产过程透明化管理的有效途径，弥补了ERP和MRP偏重对计划的管理而无法监控到制造过程现场执行情况的缺陷，通过自动化数据采集手段，实时获取生产现场在制品、物料、制造过程的品质信息。建立集成的生产控制与品质管理平台和完善的生产过程数据库，从而满足企业对生产过程实时监控与全面追溯需求，并通过OEE等性能控制指标的分析，帮助企业不断提高生产效率，不断改善产品品质，从面达到企业持续提升客户满意度需求。

Chief MES系统通过自主研发的数据采集器，该采集器采用ARM内核进行开发，具有高精度、高稳定性、存储空间大、数据存储时间长、通讯方式多、传输速率快、故障报警、自动检测、远程自动升级等优点，连接简单，无需修改注塑机自身电脑电路；采集器将采集回来的数据实时、准确地传输到数据服务器进行后台数据处理，通过Chief MES管理软件可以实时查看到整个注塑车间的机器运行状况、模具状态、工艺成型参数、物料消耗、订单生产进度等信息，从而实现生产车间现场的透明化管理。系统提供强大的报表功能，使用户能快速地得到生产车间的统计分析报表。

2、架构图：

2.1、系统架构图

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图三、填补车间信息黑洞

2.2、网络架构图

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图四、在任何地方都可以实时掌握车间生产状态

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3、功能模块介绍：

1、实时监视

对车间机器进行实时监视，实时掌握车间机器、模具等设备的运行状况；
实时跟踪订单执行情况；
实时跟踪车间物料的使用情况；
对生产过程中发生的异常情况进行警示，包括：周期报警、机器状态不明报警、温度异常报警、射胶压力异常报警、射胶时间异常报警、射胶量异常报警、预塑时间异常报警、次品率高报警;

2、成型工艺监视

实时跟踪注塑过程中成型条件：注塑周期、注塑压力、最大注塑压力、熔胶温度、模具温度、射胶速度、射胶量、射胶位移等工艺参数，并实时归档，以便于追溯。

3、品质管理

适时收集统计注塑机的产品质量情况，次品类行及合格率，并可以按查询条件生成各类品质分析报表，可以联系相关时间段工艺波动情况进行品质追溯，原因分析和品质改善。

4、 OEE指标分析

通过对OEE指标数据进行分析，可以减少注塑企业所存在的六大损失：停机损失、换装调试损失、暂停机损失、减速损失、启动过程次品损失和生产正常运行时产生的次品损失。

5、报表系统

提供强大的报表支持系统：生产日报/月报、原料使用情况表、品质日报表、生产单进度报表、停机原因统计表、成型条件监测报告、模具实际产量分时统计表、注塑周期明细表、作业员工效率统计表。

6、数据共享

可以和ERP、MRP、APS、SCM第三方系统进行数据接口，为第三方系统提供数据支持。

4、系统预期目标：

 不下车间掌控生产现场状况
 工艺参数监测、实录、受控
 制程品质管理，问题追溯分析
 物料损耗、配给跟踪管理
 生产排程管理，合理安排工单
 客户订单跟踪管理，如期出货
 生产异常，及时报警提示
 设备维护管理，自动提示保养
 OEE指标分析，提升设备效率
 自动数据采集，实时准确客观
 报表自动及时生成，无纸化
 员工生产跟踪，考核依据客观
 成本快速核算，订单报价决策
 细化成本管理，预算执行分析

5、核心价值：

 直接提升企业制造执行力
 使生产过程透明化
 尽可能地实现产品追溯
 实时把握车间生产要素的变化

6、车间级的效益：

 实时掌控车间设备的运行状况
 生产指令传达更快捷
 注塑周期更加合理
 产品质量不断提高
 生产管理数据准确采集、实时上传
 物料配给更加及时
 物料流向更加精确
 工人误操作降低、责任心提高
 提高车间异常事件的可见度并及时反馈
 监督工作更加严密
 报表数据更准确、更详细、更及时
 OEE数据更加合理

7、企业级的效益：

 更有利于企业间协同，增加投资回报率
 更有利于企业内部各部门协作
 提高客户满意度，节省客服成本
 敏捷制造、随需而变
 更易于导入新的管理控制模式
 节省公司IT投资，充分发挥各系统的作用

8、效益分析：

根据我们针对众多客户应用Chief MES得到的实际生产数据，我们经过分析、总结，得出一个真实、可靠的投资回报计算方式。下面我们以50台注塑机的注塑车间为例：

1）实际生产情况

1.1. 工厂设备能力 50台注塑机
1.2 现有生产能力（每台机每年）

5个工作日/周，3个班次 6264小时
30天的法定假期 -720小时
剩余 5544小时

1.3 注塑机停机时间：15%（=832小时）细分如下：

A、调机试模 5%（277小时）
B、换色 2%（111小时）
C、故障维修 6%（333小时）
D、待单待料 5%（111小时）

1.4 平均废品率 2%

2）收益主要来源于以下几个方面：

 提高设备的生产效率
 提高产品质量，降低次品率
 各岗位责任更清晰，提高协同效率
 提高各岗位人员积极性，减少人力成本、管理成本
 给 ERP提供数据接口，提高 ERP的运行效率
 提高客户满意度、管理更高效、透明

3）收益的计算：

3.1、减少停机时间

A、调机试模时间 ↓25% 277 小时/台×50 台×0.25＝3463 小时/年
B、换色时间 ↓10% 111 小时/台×50 台×0.1 ＝555 小时/年
C、故障维修时间 ↓30% 333 小时/台×50 台×0.3＝4995 小时/年
D、待单待料时间 ↓5%111 小时/台×50 台×0.05＝2778 小时/年

3.2、优化机器效率、缩短生产周期 ↑10%

5544 小时×50台×0.85 可用×0.1＝23562 小时/年
3.3、废品减少 ↓30%

5544 小时×50台×0.85 可用×0.02×0.3＝1413 小时/年

3.4、年度总收益

减少调机试模时间 3463 小时/年
减少换色时间555 小时/年
减少故障维修时间 4995 小时/年
减少待单待料时间 2778 小时/年
优化机器效率时间 23562 小时/年
减少生产废品时间 1413 小时/年
总计36766小时/年
36766÷5544＝6.6

也就是说，通过系统优化后，节省出来的产能相当于多出了 6.6 台注塑机

其他效果：

 直接提升企业的生产效率，节省了对水、电等不可再生资源的浪费；
 直接提升了产品质量，减少了原材料的损耗；
 直接提升企业的管理水平，提升了企业在国内、国际市场的竞争力；

三、结论：

1、以上介绍的“Chief MES”是一种注塑车间管理软件，是注塑车间系统的管理工具。系统通过DNC技术，通过有线或无线的数据采集器，将车间的生产设备实现网络连接，实时、准确、客观地采集生产现场的数据，并进行异常处理。同时为ERP等信息系统提供数据交互接口。

2、注塑企业要真正成为现代化的企业，信息化管理在不久的将来一定是一种趋势，而“Chief MES”这种信息化的管理系统将逐步普及到注塑企业当中去，并将为企业创造更多的价值。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/1/2011)


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