智能制造解决方案：MES核心模块深度解析

原创已于 2025-07-24 11:47:43 修改 · 691 阅读

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#制造

于 2025-07-24 10:54:01 首次发布

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背景

“中国制造2025” 是国家推动制造业向数字化、网络化、智能化转型的核心战略，旨在通过新一代信息技术（如工业互联网、大数据、AI）提升制造业竞争力。在此背景下，企业亟需构建智能车间（Smart Factory）和智慧质量管理体系，以实现：
✅ 提质增效：减少人工干预，提升生产精度与效率
✅ 柔性制造：快速响应市场变化，支持小批量、多品种生产
✅ 绿色低碳：优化资源利用，降低能耗与废品率
✅ 数据驱动：通过实时数据分析优化决策，迈向工业4.0

一、智能车间执行系统（MES+）

全流程数字化管控，实现生产效率提升30%+
以工业4O理念为核心，通过12大功能模块覆盖车间人、机、料、法、环全要素管理，支持离散制造与流水线生产双模式。

系统配置管理模块
- 基础参数配置：用户权限、流程规则、数据接口（支持与ERP/PLM无缝对接）
- 系统健康监测：实时诊断服务器状态，预警潜在风险
生产模型管理模块
- 智能建模工具：可视化拖拽式创建工单模型（串行/并行/混合模式）
- 场景化模板库：预置汽车装配、电子SMT等行业标准生产模型
工单管理模块
- 动态调度引擎：支持紧急插单、优先级调整、跨车间工单拆分
- 双向同步机制：工单状态实时回传ERP，消除信息孤岛
生产任务中心（核心价值模块）
- 任务智能派工：基于员工技能、设备负荷的AI自动分配
- 全流程执行看板：
  - SOP电子化：支持3D动画/AR指引，降低操作错误率
  - 物料防错：扫码校验+智能货架联动，杜绝混料
  - 质量关卡：首检/抽检/全检数据强制采集
- 多车间协同：支持跨工厂任务接力与资源调拨
设备移动端管理
- 物联网集成：通过APP扫码实现设备"数字身份证"管理
- 预测性维护：振动/温度传感器数据自动触发维保工单
Andon预警系统
- 三级响应机制：
  - 声光报警（产线级）→ 微信推送（班组级）→ 短信通知（管理层）
- 知识库联动：自动推送历史同类故障解决方案
质量追溯管理
- 一物一码体系：从原材料到成品的正向/反向追溯链
- 大数据分析：缺陷模式自动聚类（如特定时段/设备的高频问题）

二、智能质量管理软件（QMS Pro）

用数据驱动质量改善，降低不良品成本50%

SPC智能分析平台
- 30+控制图类型：X-R、P、CPK等，自动识别异常波动模式
- 看板联动：超标数据实时触发Andon报警
8D问题解决系统
- 结构化流程导航：从D1（成立小组）到D8（标准化）全流程在线协同
- 知识沉淀：自动生成企业专属的质量案例库
质量大数据中心
- 多维度分析：按产品/工序/供应商的柏拉图分析
- AI预测：基于历史数据预警潜在质量风险

三、方案价值亮点

✅ 透明化：从车间到高管的统一数据仪表盘
✅ 敏捷化：异常响应速度提升80%（平均处理时间<15分钟）
✅ 可进化：持续积累的工艺知识库支持自主优化

典型客户案例
某汽车零部件企业应用后：

设备OEE提升22%
质量追溯时间从4小时缩短至10分钟
纸质文档成本降低90%

四、系统购买

包含自制软件MES核心模块和外购BI软件，报价2W-30W不等说明：

以上报价软件部份包含13%的增值税；
软件付款方式：签约时付50%，安装交付付50%；
报价包含以上模块，如不需求某个模块可做对应的删减。
以上报价含一年免费维护（自系统安装完成日起算），次年起每年的年度维护费按合同成交价的15%计算。

五、系统实施

智能制造项目（MES）实施的完整生命周期，采用"规划→验证→执行→优化"的闭环逻辑，关键模块拆解：

（1）sMES智能车间执行软件模组安装

采用模块化架构，支持按需部署（如先装工单管理/质量追溯模块）
典型配置：
- 基础包（必选）：任务派工+设备联网
- 扩展包（可选）：Andon预警/能源管理

（2）SF+sMES透明化管理方案

SF（Smart Factory）：硬件层（IoT设备/AGV/智能传感器）
sMES：软件层（数据中台+可视化看板）
协同价值：实现"设备-工艺-人员"三透明（符合工信部《智能工厂评价指南》要求）

（3）机制流程规划服务

输出《车间数字化流程手册》，包含：
- 异常处理SOP（对标安灯系统L1-L3响应标准）
- 跨部门协同机制（如质量-生产-仓储数据互通规则）

（4）流程与数据验证

双验证模式：
- 沙盒测试（模拟极端生产场景）
- 平行运行（新旧系统数据比对）
关键指标：数据采集准确率≥99.5%（GB/T 36073-2018标准）

（5）客制化服务（hrs计费）

深度定制场景举例：
- 与ERP的工单状态双向同步（需开发API接口）
- 特殊质检流程（如汽车行业的G8检具数据自动录入）

实施价值图谱

服务项目	对应"中国制造2025"重点方向	企业收益
透明化管理	智能工厂试点示范	异常响应速度↑60%
数据验证	工业大数据应用	质量追溯时间↓80%
客制服务	关键软件自主可控	人均产值↑15%

行业实践建议

离散制造（机械/装备）：优先部署设备维保+质量追溯模块
流程行业（化工/制药）：强化SF层传感器部署+数据合规性验证
政府补贴：可申报"智能制造专项"（需提供流程验证报告）

案例参考，某家电企业通过该方案：

实现车间无纸化（年节约印刷成本200万+）
获评省级"数字化车间"（获补贴500万元）

报价说明：

以上实施服务价格包含6%的增值税；
以上报价预估了100小时的二开客制服务人价格；
实施服务付款方式：合同签订付40%，完成机制流程规划报告付30%，上线时付20%，结案付10%。

六、智能制造成熟度评估表

Item	构面	阶段1:初始	阶段2:可视	阶段3:可控	阶段4:可预测	阶段5:自主化	2021	2022	2023	2024	2025
Item	构面	(Manual)	(Visibility)	(Control)	(Predictive)	(Autonomous)	2021	2022	2023	2024	2025
1	信息整合翟度	资料孤岛,各系统未串接	部分关键系统串接(如ERP与MES)	主要制造系统整合,具备资料共享	实时资料串流与事件反应能力	实现数位挛生与完整决策支援系统	1	1	2	3	3
2	自动化程度	人工作业为主	部分工站自动化	整线自动化，减少人力依赖	具备柔性制造与自我调整机制	自主制造与自我优化能力	2	3	3	3	4
3	实时监控能力	无实时数据显示	可查韵部分机台基本实时信息	主机台资讯可视化	多工厂/多线实时监控整合	智慧分析与预警推播	2	2	3	4	4
4	生产排程与弹性	手动排程、反应式生産	Excel或单机排程工具	ERPMES连动式排程	具备模拟与最佳化能力	AI智能排程，支援实时重排	2	2	2	3	3
5	质量管理舆QC	傅统事后抽验	统计抽様检查，事后分析	SPC基本导入(部分关键工站)	OnlineSPC,异常实时分析	AI预测异常，智慧决策改善	1	2	3	4	4
6	设备预防维护保养	事后维修为主	依使用时数定期保养	关键设备导入TPM或RCM	设备健康状况即时监控	AI预测性维护,避免非预期停机	1	2	3	3	4
7	人员能力与数位素	无基础数位技能训练	初阶数位工具操作能力	能操作并理解MES或数据仪表	主动使用数据进行决策	具备数据驱动文化，全员数位协作	2	2	3	3	3
8	安全性与资料治理	无资安机制	有基本防毒与防火墙	具备身分权限控管与备份策略	符合业界资安标准(如	内建AI资安防御,主动预警系统	1	2	3	4	4
9	能源与环境管理	无能源记录与管理	人工抄表，事后分析	关键设备导入能源监控	能源数据舆生産信息整合	智慧节能策略自动优化	1	2	2	3	4
10	数据驱动决策机制	经验判断为主	有历史数据辅助判断	可视化报表支援中眉可以做自	键指标自动追	全厂决策由数据舆模型动化生产延动,实现AI辅助决策	1	2	3	4	4
						总分	14	20	27	34	37

七、利益增加检查表模板

利益增加检查表
公司名・工厂名	ABC公司
填写人	张三			填写日期	2007年1月1日
电话	021-111111	FAX	021-111112	e-mail	zhang@abc.com

■预订使用此系统的产品群

螺丝

■产品的工序流程

品种名	螺丝	螺帽	螺丝
品种编号	A,B,C	X	AX,BX,CX
品种类别	半成品	半成品	成品
品种数目	3	1	3
月产量	50000	50000	50000
工序1	切断	成型	组装
工序2	加工	检查2	检查3
工序3	检查1		包装

※在包装工序中，根据包装规格的不同，有100个包装和200个包装。

■各工序的设备，操作员，外协单位

工序名	机器的种类(台数)，操作员的人数，外协单位名称	班制
切断	切割机（2台）、操作员（2人）、外协（3A公司）	日班外协
加工	NC机（1台）、操作员（2人）	日班
检查1	操作员（2人）	日班
成型	成型机	日班
检查2	操作员（2人）	日班
组装	操作员（2人）	日班
检查3	操作员（2人）	日班
包装	操作员（2人）	日班

■班制


日班	8：00-12：00；13：00-17：00	星期六、日休息
外协	整天	星期六、日休息

瓶颈工序	组装工序是瓶颈，因为非常花时间

■订单的状况和处理方法

订单形式	□预测生产 □按订单生产 ■预测生产和按订单生产的混合
订货订单	5000个/月	从顾客来的，需出货的订单
制造指示单	1500个/月	在工厂制造的成品或半成品的生产指示单
采购订单	300个/月	向供应商采购的原材料订单
成品的制造指示单的作成方法 (※可多选)	□从销售预测/需求预测作成 □从MPS(基准生产计划)系统的输出作成 ■从来自顾客的内示信息作成 ■从客户订货订单作成 □用Excel等的工具手工作成． □其他 .
半成品(零配件)的制造指示单的作成方法 (※可多选)	□从MRP系统的输出作成半成品(零配件)的制造指示单 □用Excel等的工具手工作成 ■其他通过本公司自己的管理系统计算出来
采购订单的作成方法 (※可多选)	□MRP系统输出作成 □根据客户订货订单作成 □根据(预测的)制造指示单作成 □交货期长的品种先行订货 ■用Excel等的工具手工作成 □由顾客提供 .
特急订单	■有 □无
试产订单	■有 □无
平均交货期	7日		如果每品种不同,请分别添加
交货期遵守率以订单为基准以数量为基准以金额为基准	73 % 80% 80%		交期遵守的比率。如果每品种不同,请分别添加

■库存情况

成品库存	周转日数　　　10 日、　15000　万元
半成品库存	周转日数　　　20日、　120000万元
采购品库存	周转日数　　　40日、　　 4400万元

■生产排程的方法

计划作成频率	1 次/周
计划包含期间	1周
排程方法(正向/ 逆向/混合)	逆向
平均制造周期	5　日	如果每品种不同,请分别请添加

■现行的生产管理系统

	系统开发公司(者)、版本名	导入时间	使用电脑	业务负责人	今后系统化的预定
master管理	没有				希望尽快系统化
接受订货管理	本公司自行开发	1995/6	R3000	李四
大日程计划	没有				希望尽快系统化
小日程计划	没有				希望尽快系统化
MRP	MRP-Pro(美国MRP-Pro公司产品)	1996/6	PC	李四	现在已经不用了，希望尽快有新的系统
工作指示	没有				希望尽快系统化
实绩收集	没有				希望尽快系统化
进度管理	没有
库存管理	没有
出货管理	没有
采购管理	没有

■master数据等的管理方法

Master信息所在	■服务器上 □PC上□用文件管理　 □其它 .
正式订货信息的所在	■服务器上 □PC上□用文件管理 □其它 .
工作指示的下达方法	■手写的指示书 □计算机手工输入指示书 □其它 .
工作指示条形码	□使用　■未使用
实绩收集方法	■手写的日报 □计算机手工输入 □POP系统等系统化 □其它 .

■课题和重要度

课题	重要度	目标值
缩短交货期	高
减少库存	中
提高交货期遵守率	中

■请填写生产排程上的瓶颈问题点

1 、对于能否按照顾客订单上的交货期如期交货没法做出准确的判断

2、生产周期想缩短到目前的1/2

3、交货期遵守率希望达到100%

4、想尽可能地减少半成品的库存量

品种	工序编号	工序代码	指示类别	指示代码	品种／资源	前设置	制造	后设置	接续方法	接续Min
0383281	10	切断	输入指示	In1	软铜材		0.02
0383281	10	切断	使用指示	M	切断机1	0	1sp
0383281	20	加工	使用指示	M	加工机1	0	2sp		ES	10M
0383281	20	加工	使用指示	M	加工机2	0	2.5sp		ES	10M
0383281	30	热处理	使用指示	M	热处理机1		4h		ES	10M
0383281	40	镀锌	使用指示	M	外协1		1d		ES	H1D
0383281	50	检查	使用指示	M	检验员		2sp		ES	H1D
0065205	10	注塑	使用指示	M	注塑1	0	1sp
0065205	10	注塑	使用指示	S1	模具备	0	0
0065205	20	去毛刺	使用指示	M	去毛刺1		0.5sp		ES	10M
0065205	30	检查	使用指示	M	检验员		1sp		ES	10M
0065205AX	10	组装	输入指示	In1	0065205		1
0065205AX	10	组装	输入指示	In2	A		2
0065205AX	10	组装	输入指示	In3	X		2
0065205AX	10	组装	使用指示	M	自动组装机1		2sp