工厂信息化系统 ERP、PLM、MES、WMS架构设计与 ...

写在前面

前面我们分享了数字化车间的的计划与扶植：

100页PPT，带你领会数字化、智能化车间计划与扶植！

也分享了MES项目实施进程精解（售前、销售、项目实施、项目治理全流程）：

128页MES项目实施进程精解 （售前、销售、项目实施、项目治理全流程）

还分享了很多MES的根本常识：

MES/MOM总结与ISA95标准先容与材料包(中英文)

MES治理系统根本常识（完整版）

明天首要先容工场信息化扶植计划的范围、整体架构和首要内容 , 具体描写了ERP、PLM、MES、WMS这4个营业系统的架构设想和功用方针。

0 引言

智能工场信息化系统需要将现代治理理论、智能制造理论与最新信息化技术、 自动化技术、收集通讯技术、信息物理系统、大数据技术、云计较技术深度融合，经过科学计划和周全集成企业装备单元、生产监控、制造履行、企业治理、设想研发等各类系统，终极构建由智能设想、智能经营、智能生产、智能决议组成的智能工场。

1 计划范围

基于智能工场所需的首要营业系统停止计划扶植，首要有：

（1）ERP （企业资本计划系统）：它是企业信息化的焦点系统，治理销售、生产、采购、仓库、质量、本钱核算等.

（2）PLM（产物生命周期治理系统）：它负责产物设想的图文档、设想进程、设想变更、工程设置的治理，为ERP系统供给最首要的数据源BOM表，同时为MES系统供给最首要的数据源工艺线路文件。

（3）MES（制造履行系统）：它负责车间中生产进程的数字化治理， 实现信息与装备的深度融合，为ERP系统供给完整、实时、正确的生产履行数据 ，是智能工场的根本。

（4）WMS（仓库治理系统）：它具有入库营业、出库营业、仓库挑唆等功

能，从ERP系统接管入出库物料清单和MES系统中接管入出库指令，协同AGV小车完成物料配送的自动化， 实现立体仓库、平面库的同一仓储信息治理。

2 智能工场信息化整体架构

基于企业系列标准的支持和企业级此外信息平安要求，在信息物理融合 系统（CPS）的支持下，构建智能设想、智能产物、智能经营、智能办事、智能生产、智能决议六大系统。其中，经过办事网、物联网将企业设备、装备、构造、人互通互联， 集计较机、通讯系统、感知系同一体化，实现对物理天下的平安牢靠、实时、调和感知和控制；同时经过企业信息门户（EIP）实现与客户、供给商、合作伙伴的横向集成（如协同商务和信息同享），以及实现企业内部的纵向集成（如分歧系统之间的营业协同）。构建的智能工场整体框架如图1所示。按照信息化系统计划范围及扶植相关要求，本文参照智能化工场的整体框架，构建合适企业营业特点的信息化系统架构，如图2所示。

图1 智能化工场的整体框架

图2 信息化系统架构

3 信息化系统计划的首要内容

3.1 ERP系统

3.1.1功用和方针

ERP系统侧重处理物料台账、条约、计划、采购、本钱等相关治理方针，具体以下：

（1）提升治理概念。由定性治理改变成定量治理；由单一的职能式治理改变成资本式治理。

（2）理顺治理流程。理顺和制定顺应单件小批量加工装配型企业的生产治理 程流程，标准生产流程环节中的各类票据，按照岗位说明书制定响应的操纵制度及条例。

（3）实现物料配送，建立缺件报警制度。将领料制仓库酿成配送制仓库，在装配前做缺件分析，推行缺件报警制度。

（4）有用控制库存。提出配套库存的治理思惟，尽力下降库存中是非件的比例。

（5）下降本钱。从限额发料、控制库存、收缩生产周期等方面下出世产本钱。

（6）收缩生产周期。经过进步设想及生产环节对工程变更的反应速度、进步装配中物料的齐套率、削减生产装配中歇工待料的时候和收缩采购周期等办法，实现收缩制品的生产周期。

（7）建立生产的可预见性机制，包括销售猜测、库存猜测、缺件猜测、生产进程猜测、客户定单交货期猜测、采购到货期猜测、生产本钱猜测等。

（8）建立生产计划的控制和反应机制系统，实现各类生产计划的闭环治理。

（9）建立价格治理和多条理本钱控制系统。建立原材料基准价治理系统、零部件/外协件的定额本钱价、条约的现实本钱计较系统等，构成完善的销售报 价审计、采购条约价格审计、设想本钱审计和完工审计制度。

（10）建立、高速、专业、正确的报价系统。

（11）终极实现公司生产、运营 、财政一体化治理。

3.1.2 系统架构计划

ERP系统的架构计划如图3所示。

图3 ERP系统的架构计划

3.2 PLM系统

3.2.1 功用和方针

PLM系统侧重处理工艺设想、图纸治理、设想变更等相关治理方针，具体以下：

（1）建立同一、高效、标准的文控系统，实现企业材料的有用沉淀和有序治理。

（2）建立企业物料标准库，标准治理物料。

（3）搭建图文档治理平台和工艺信息治理平台，前端支持各类CAD数据的集成，包括常用的AutoCAD、SolidWorks等数据格式，实现对CAD数据的信息提取、在线阅读等。

（4）经过图文档治理系统平台，实现产物数据平安同享、产物结构化治理，在审批流程方面，实现电子审批。

（5）经过工艺信息治理平台，实现工艺卡片图文混排编制、工艺线路的编制，经过汇总报表BOM的输出，支持生产。

3.2.2 系统架构

PLM系统架构如图4所示。

图4 PLM系统架构

3.3 MES系统

3.3.1 功用和方针

MES系统侧重处理生产进程管控、防错防呆、产质量追溯、装备运转等相关治理方针，具体以下：

（1）周全集成。承先启后，完成公司一切与MES系吐浯接的信息化系统 （如ERP、PLM等）、自动化控制系统（如钣金、铜排、二次裁线、产线等）和装备（照尝试装备等）的无缝集成，经过MES系统整合高低流信息流、建立一个营业同一、流程顺畅、数据标准的生产治理平台。

（2）精益排程。连系ERP系统建立先辈的计划系统，制定在产能和物资等资本约束条件下的具体排程计划，同一批示控制物料、职员、流程指令和装备等工场生产资本。

（3）自动化物流和物料治理。MES系统应覆盖部分WMS功用，并实现与自动化物流系统（如自动化立库、AGV小车等）一道完成生产物流治理，在数字化工场内实现无人化自动物料流转，MES系统批示和跟踪物料活动、治理物料消耗、编制物料投料计划等，同时采用工单、批次治理，实现对物料的跟踪和回馈。

（4）质量治理。质量治理以生产进程质量信息汇总和控制为焦点，建立快速、高效全进程的质量反应、质量处置、质量跟踪

控制，MES系统自动天生各类质量报告和出厂实验报告等材料。

（5）生产进程治理。以全厂数据收集系统为根本，建立起综合控制系统，包括电子看板、SCADA系统集成、监控中心和Andon系统等，实时显现全部生产进程的各类现场数据，并依照预先设定的报条件，出现异常情况应实时报警提醒，并采

取响应的调剂办法。

（6）装备治理。对生产车间首要生产装备的利用频次、运转状态、工时、定额、能耗、产能等有关信息停止收集和分析，对装备停止周全的运筹治理，以到达连结装备无缺率、充实发挥其效能的目标。

（7）统计分析。对实时数据停止统计分析 ，经过对大量数据的综合分析，可以对生产运转情况停止有用评价，为优化构造、进步产量质量、进步装备保障才能、下出世产本钱进步强有力的手段 ，如员工绩效治理、核算计件人为、装备效力分等。

（8）移动化利用。支持手机、PDA等移动终端，实现移动真个派工报工、接料发料、数据录入、生产进度跟踪、实时统计分析展现等。

3.3.2 系统架构

MES系统架构如图5所示。

图5 MES系统架构

3.4 WMS系统

3.4.1 功用和方针

WMS系统侧重处理实物仓储、收支库、物料质检、组盘等相关治理方针，具体以下：

（1） 实现原材料、制品、备品备件的收支库、挑唆、转换、质检、在库等进程的有用的全方位管控。

（2） 实现ERP系统、WMS系统及库存实物信息交互的实时性和分歧性。

（3） 实现账务符合、物料流转及消耗的精准追踪、多样化盘点功用利用。

（4） 底层技术利用，实现自动化调剂。

3.4.2 系统架构

WMS系统架构如图6所示。

图6 WMS系统架构

4 结语

企业信息化扶植可采纳“整体计划、分步实施”的原则，避免出现信息孤岛，ERP、PLM、MES和WMS系统是智能工场信息化扶植的重点，各系统的架构和功用设想以及系统间数据的接口设想是信化计划的关键，各系统应实现信息的无缝集成和数据交互，以实现企业“智能制造”的终极方针。

参考文献

[1] 李翔,李颖.企业信息化评价与计划之路[M].北京:机械产业岀版社,2015.

[2] 信江艳.企业信息化计划[M].北京:清华大学出书社,2017.

[3] 闪四清.ERP系统道理和实施[M].北京:清华大学出书社,2017.

[4] 王爱民.制造履行系统（MES）实现道理与技术[M].北京:北京理工大学出书社,2014.

[5] 蒋明炜.机械制造业智能工场计划设想[M].北京:机械产业岀版社,2017.

[6] 胡成飞,姜勇,张旋.智能制造系统架构扶植：面向中国制造2025的实施线路[M].北京:机械产业岀版社,2017.

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