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汽車MES系統(tǒng)的解決方案是什么？汽車制造業(yè)是制造業(yè)中的標(biāo)志性企業(yè)。在汽車制造領(lǐng)域，MES系統(tǒng)是一個高度復(fù)雜的系統(tǒng)，它涵蓋了多個功能模塊，例如計(jì)劃，生產(chǎn)，過程，設(shè)備，質(zhì)量等。需要定義和連接許多業(yè)務(wù)流程。還有很多業(yè)務(wù)部門。因此，許多企業(yè)用戶將更加關(guān)注汽車MES解決方案。本文是對此的介紹。
汽車MES系統(tǒng)介紹
汽車MES系統(tǒng)是一套針對汽車數(shù)字車間智能制造執(zhí)行水平的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。在過去的兩年中，隨著工業(yè)4.0，中國制造2025等概念的推廣以及互聯(lián)網(wǎng)汽車制造商的大量涌入，MES系統(tǒng)市場隨著不斷擴(kuò)大，MES行業(yè)的員工人數(shù)也迅速增加。汽車零部件企業(yè)MES系統(tǒng)的實(shí)施，全面提高了汽車企業(yè)的制造水平和管理水平，從安全生產(chǎn)，質(zhì)量控制和節(jié)能等方面提高了汽車行業(yè)的整體制造水平。
汽車MES解決方案業(yè)務(wù)統(tǒng)一
如今，許多汽車制造商都是大型集團(tuán)公司，工廠分布在各個地方。即使實(shí)施了統(tǒng)一的MES系統(tǒng)，將其部署到工廠時也會有一些差異。從小組的角度來看，MES系統(tǒng)的規(guī)劃應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化，嘗試使用一組系統(tǒng)，并使用團(tuán)隊(duì)進(jìn)行開發(fā)，實(shí)施以及運(yùn)營和維護(hù)。那么，如何在集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)化與工廠個性化之間取得平衡？
這是一種參考方法。
首先，建立兩個專家委員會：MES系統(tǒng)業(yè)務(wù)專家委員會和MES控制專家委員會。成員由集團(tuán)工程研究所，質(zhì)量部的專家代表以及各工廠的專家代表組成。每個專家都具有一定的投票權(quán)，其中小組專家具有更大的權(quán)重。如果無法達(dá)成某些要求，專家委員會將投票決定得分最高的計(jì)劃。開發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)該方案設(shè)計(jì)和開發(fā)作為標(biāo)準(zhǔn)解決方案的功能模塊。如果工廠仍然堅(jiān)持個性化計(jì)劃，則開發(fā)團(tuán)隊(duì)將根據(jù)工廠定制需求對其進(jìn)行單獨(dú)開發(fā)，但是優(yōu)先級較低，可以在實(shí)施期間進(jìn)行開發(fā)和部署。
由于汽車制造過程和業(yè)務(wù)的特殊性，MES系統(tǒng)實(shí)施的計(jì)劃管理也與普通軟件系統(tǒng)的實(shí)施有很大不同，下面將對此進(jìn)行詳細(xì)說明。
1.在線節(jié)點(diǎn)
汽車工廠的建設(shè)有幾個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：
-TT，工具試用或ToolingTrial是指設(shè)備調(diào)試階段，MES系統(tǒng)進(jìn)入該階段。
-PP，PilotProduction，是指試生產(chǎn)，并且物流系統(tǒng)在此階段在線。
-SOP，開始生產(chǎn)，開始批量生產(chǎn)，ERP在此階段上線。
對于ERP等系統(tǒng)，通常首先要建立測試環(huán)境，準(zhǔn)備主數(shù)據(jù)，進(jìn)行配置和測試，然后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入生產(chǎn)環(huán)境，然后啟動SOP。
但是，由于MES系統(tǒng)需要與設(shè)備高度集成，因此有必要使用TT的時間窗口進(jìn)行調(diào)試。一些工廠甚至要求MES在TT前一個月上線。
一般來說，TT期間的調(diào)試工具較少，而車間中的調(diào)試工具也很少，并且可以在出現(xiàn)問題時隨時停止生產(chǎn)線。但是，從PP開始，每日計(jì)劃量將逐漸增加，這不適合處理主要設(shè)備接口問題。
但是，TT和SOP之間通常會有幾個月的時間差。因此，存在一個項(xiàng)目管理問題：MES系統(tǒng)和ERP通常經(jīng)常作為同一信息化項(xiàng)目組進(jìn)行管理，但是兩個系統(tǒng)啟動時間之間的時間差異相對較大。項(xiàng)目規(guī)劃和資源調(diào)度帶來了某些挑戰(zhàn)。
2.開發(fā)方式
TT上MES系統(tǒng)的啟動也帶來了開發(fā)模型問題。
近年來，在Internet的發(fā)展影響下，敏捷開發(fā)的概念得到了廣泛的傳播，但是在汽車制造MES系統(tǒng)領(lǐng)域，恐怕瀑布式+模塊化的開發(fā)模型更為合適。
例如，設(shè)備集成模塊在TT中發(fā)布，ERP接口在SOP中發(fā)布，并且每個模塊在發(fā)布時必須具有完整的功能和可靠性。
由于設(shè)備集成模塊較早上線，并且MES系統(tǒng)的完整實(shí)施周期非常長，為了節(jié)省開發(fā)資源，必須按模塊發(fā)布的順序開發(fā)功能點(diǎn)。
MES系統(tǒng)的另一個特殊之處是：通常在構(gòu)建生產(chǎn)環(huán)境之后，直接在生產(chǎn)環(huán)境上進(jìn)行開發(fā)和配置。原因有兩個：1是OPC調(diào)試的結(jié)果僅用于服務(wù)器的實(shí)際配置。如果OPC在測試環(huán)境中成功調(diào)試，則可能無法保證在生產(chǎn)環(huán)境中OPC調(diào)試的成功； 2是生產(chǎn)環(huán)境中應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫的冗余設(shè)計(jì)，Web服務(wù)器具有負(fù)載平衡設(shè)計(jì)，并且測試環(huán)境非常簡單。這些高性能設(shè)計(jì)無法在測試環(huán)境中進(jìn)行驗(yàn)證。
3.設(shè)備調(diào)試流程
由于MES系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試是在TT階段開始的，因此工廠仍在建設(shè)中。例如，某些地區(qū)的電源和網(wǎng)絡(luò)尚未正式完成，并且需要臨時電源和網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)，因此許多站點(diǎn)需要進(jìn)行多輪調(diào)試。
在功能方面，業(yè)務(wù)功能點(diǎn)可能需要執(zhí)行以下調(diào)試過程：
-電源和網(wǎng)絡(luò)調(diào)試。工作站聯(lián)機(jī)后，檢查操作系統(tǒng)，客戶端，網(wǎng)絡(luò)以及其他基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和配置。
-通訊調(diào)試。也稱為心跳調(diào)試，心跳信息是從設(shè)備的PLC端發(fā)送的，MES系統(tǒng)收到后會回送反饋信息，主要用于檢查雙方的通信和基本握手邏輯，以及通信設(shè)備是否如耦合器配置正確。
-虛擬業(yè)務(wù)調(diào)試。在實(shí)際汽車到達(dá)之前，從PLC / HMI發(fā)送虛擬業(yè)務(wù)信號，并且MES系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯和握手協(xié)議返回處理信息。這是因?yàn)門T階段的車輛較少，而調(diào)試站則更多。 MES系統(tǒng)工程師應(yīng)盡可能利用OEM電氣工程師的時間來調(diào)試邏輯。
-實(shí)車調(diào)試。虛擬服務(wù)調(diào)試完成后，主要是要檢查傳感器和編碼器等物理設(shè)備是否配置正確。
在調(diào)試階段，會穿插不同站點(diǎn)的不同調(diào)試過程。例如，在焊接車間中，有十多名OEM電氣工程師，而只有一名MES控制工程師，因此MES系統(tǒng)工程師可能會在早晨調(diào)試某個工作站的心跳，并可能調(diào)試虛擬工作站。下午另一個車站的業(yè)務(wù)。
對于時間表，一般來說，第一站需要保留1周的完整調(diào)試時間（從電源和網(wǎng)絡(luò)調(diào)試到實(shí)際車輛調(diào)試），因?yàn)榈谝徽久媾R的許多問題都是通用站，例如之后，第二和第三站點(diǎn)需要保留3天的完整調(diào)試時間。此后，將為每個站點(diǎn)保留1天以進(jìn)行完全調(diào)試，并在2周后為每個站點(diǎn)保留半天。
汽車MES解決方案架構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
在MES系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中，車間服務(wù)器中部署了RFID軟件中間件，統(tǒng)一管理車間閱讀器，提高了RFID閱讀器的穩(wěn)定性和效率。 RFID設(shè)備不依賴于終端，更易于部署。
軟件架構(gòu)
該軟件體系結(jié)構(gòu)是為了確保操作的流暢性和便利性。汽車MES使用b / s體系結(jié)構(gòu)的三層：表示層，業(yè)務(wù)服務(wù)層和數(shù)據(jù)層。表示層負(fù)責(zé)可視化界面，向用戶呈現(xiàn)操作過程，提供用戶訪問權(quán)限，發(fā)送請求并接收對業(yè)務(wù)層的反饋。業(yè)務(wù)服務(wù)層接收來自表示層的反饋和請求，根據(jù)流程封裝業(yè)務(wù)操作，調(diào)用RFID處理模塊進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)收集，并調(diào)用數(shù)據(jù)持久層以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問和序列化。數(shù)據(jù)層是關(guān)系數(shù)據(jù)和對象數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫操作以及數(shù)據(jù)序列化操作的替換。
應(yīng)用結(jié)構(gòu)
為響應(yīng)汽車行業(yè)的需求，汽車MES系統(tǒng)提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，并根據(jù)業(yè)務(wù)流程重建了MES系統(tǒng)。 RFID處理模塊還與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相互支持，消除了汽車車間MES系統(tǒng)與質(zhì)量追溯系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)之間的信息鴻溝，實(shí)現(xiàn)了整個車間信息的集成管理。
