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MES設(shè)備管理任務(wù)模型
制造企業(yè)總是期望設(shè)備能夠在計劃生產(chǎn)的時間段內(nèi)處于良好的運行狀態(tài)，而在實踐活動中，對設(shè)備的長時間可用與高度可靠性要求之間往往無法得到很好的平衡。設(shè)備作為制造企業(yè)先期投入的最重要生產(chǎn)資源，并不能持續(xù)為企業(yè)創(chuàng)造價值。
在MES模型中，設(shè)備劃分為兩類：直接創(chuàng)造生產(chǎn)的一級資源，即機器；機器使用的配套資源，如工裝、刀具和加工程序等。
從使用的時間維度，設(shè)備管理可以分三個方面：
●計劃層：控制未來（計劃的）產(chǎn)能可用性，作為保證訂單進程和制定時間表的先決條件（例如，在MES任務(wù)“生產(chǎn)調(diào)度”中），同時考慮到計劃的維護活動。
●當前層：管理設(shè)備當前狀態(tài)和當前排產(chǎn)，作為生產(chǎn)控制的先決條件。
●歷史層：從歷史數(shù)據(jù)中獲得設(shè)備的使用情況，進行績效分析和發(fā)現(xiàn)改進的潛力。
MES設(shè)備管理任務(wù)模型如圖1所示。需要處理的輸入信息包括人員信息、質(zhì)量信息、排產(chǎn)要求和設(shè)備當前狀態(tài)。如果需要工人操作或維護，就必須定義所需的工人數(shù)量和資質(zhì)。某些設(shè)備（比如精密量具）必須符合特定的校準狀態(tài)才可被操作，需要獲得校準檢驗計劃（來自MES任務(wù)“質(zhì)量管理”）。排產(chǎn)結(jié)果（來自MES任務(wù)“工單管理”或“生產(chǎn)調(diào)度”，或來自ERP或人工排產(chǎn)結(jié)果）明確了設(shè)備的產(chǎn)能使用計劃。采集設(shè)備在使用過程中的當前狀態(tài)和設(shè)置，以用于設(shè)備評估。
MES“設(shè)備管理”的主要功能包括管理和處理設(shè)備信息，通過合適的維保作業(yè)保證設(shè)備的技術(shù)可用性，為生產(chǎn)任務(wù)提供產(chǎn)能。
管理和處理設(shè)備數(shù)據(jù)
管理所有隨時間變化相關(guān)的的使用數(shù)據(jù)（例如，調(diào)度命令/操作），狀態(tài)數(shù)據(jù)（反映實際狀態(tài)）和維護相關(guān)的信息（例如，實際運行時間，達到的周期數(shù)）。主要包括：
●設(shè)備主數(shù)據(jù)，如資產(chǎn)編號、位置、尺寸、維護標準（工作時間、規(guī)則等）；
●以時間為維度的產(chǎn)能可用性；
●設(shè)備在生產(chǎn)過程中的行為，例如，運輸行為，可實現(xiàn)的設(shè)備特定性能；
這些數(shù)據(jù)是以帶有時間戳的歷史數(shù)據(jù)的形式管理所有交易數(shù)據(jù)。通常情況下，設(shè)備的狀態(tài)和可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是根據(jù)應(yīng)用來定義的。為了充分利用過程管理的差異性和靈活性，能夠管理設(shè)備組（如機床組）、設(shè)備分配（如機床分配）和設(shè)備層次（如復(fù)合工具、合作系統(tǒng)）。
提供設(shè)備
確定哪臺機器可以用于加工哪個工單或工序。為此，它考慮了所有相關(guān)的設(shè)備信息、技術(shù)備選方案以及設(shè)備狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換聯(lián)系（如圖2）
此外，在生產(chǎn)調(diào)度后還啟動了設(shè)備準備過程，例如，通過生成準備清單，將要求傳送到技術(shù)準備系統(tǒng)（例如，無人駕駛運輸系統(tǒng)），或觸發(fā)電子交付（例如，加載NC程序）。
確保可用性
統(tǒng)計設(shè)備使用數(shù)據(jù)，如累計工作時間或加工數(shù)據(jù)量，可以建議維保項目或直接生產(chǎn)維保工單。當設(shè)備在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，則可以立即生產(chǎn)維修工單。
設(shè)備管理需求規(guī)范
根據(jù)MES的“設(shè)備管理”功能的任務(wù)模型，制定的需求規(guī)范包括：機器績效管理、維修保養(yǎng)管理和工裝管理。
1.機器績效
●連接機器，自動采集機器數(shù)據(jù)
●監(jiān)控和分析機器停機時間
●計算和匯報機器整機效率OEE（不同層面，設(shè)備、工作中心、成本中心、工廠）
●若出現(xiàn)預(yù)定義的機器異常，能自動報警通知（消息窗口、LED、電子郵件）
2.維修保養(yǎng)
●定義維護周期（按日歷時間、開機時間、生產(chǎn)數(shù)量）
●定義維保工藝模板（如工時、步驟、備件等）
●自動或人工創(chuàng)建維修工單
●設(shè)備維護日歷看板
●記錄維保工時和備件消耗
●評估維保績效（MTTR等）
3.工裝資源管理
●定義工裝
●預(yù)留、釋放或鎖定工裝資源
●記錄工裝資源在設(shè)備上的使用歷史
●記錄工裝資源的庫存移動
●顯示工裝資源當前狀態(tài)（可用性、位置、數(shù)量等）
●評估工裝資源的使用情況（利用率、生產(chǎn)效率、良率等）
●若出現(xiàn)預(yù)定義的工裝資源異常，能自動報警通知
后續(xù)講座中，我們將從設(shè)備績效開始，全面講解MES設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。
關(guān)于MPDV：
默佩德衛(wèi)軟件技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司是MPDV在中國的全資子公司。
總部位于德國的MPDV公司是全球領(lǐng)先的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）供應(yīng)商，其核心產(chǎn)品MES HYDRA提供一整套創(chuàng)新的制造執(zhí)行系統(tǒng)解決方案，幫助企業(yè)在生產(chǎn)管理、人力資源績效管理和制造質(zhì)量管理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)精益生產(chǎn)最佳實踐。
四十多年來，MES HYDRA已經(jīng)成功應(yīng)用于離散制造的各個行業(yè)，如精密儀器、設(shè)備制造、汽車零部件、橡塑、金屬加工、電子/電氣制造、印刷、醫(yī)藥、食品/飲料等制造業(yè)，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、實現(xiàn)無紙化生產(chǎn)管理、改進物料流，最終實現(xiàn)精益生產(chǎn)。
今天，MPDV已經(jīng)在德國、法國、瑞士、美國、新加坡和中國開設(shè)分支機構(gòu)，為全球離散制造不同行業(yè)客戶提供業(yè)務(wù)咨詢、項目管理、軟件實施、用戶培訓和售后服務(wù)。HYDRA已經(jīng)被不同行業(yè)超過1800家客戶，包括大型跨國集團和中小型制造企業(yè)。
MPDV作為行業(yè)標準制定人，分別在MESA、VDI、MES D.A.CH等行業(yè)標準化組織擔任主要領(lǐng)導職務(wù)。MPDV作為市場主導者：已獲得Frost & Sullivan MES最佳實踐獎和全球MES獎，是德國最具創(chuàng)新力的100強中型企業(yè)之一。
制造企業(yè)總是期望設(shè)備能夠在計劃生產(chǎn)的時間段內(nèi)處于良好的運行狀態(tài)，而在實踐活動中，對設(shè)備的長時間可用與高度可靠性要求之間往往無法得到很好的平衡。設(shè)備作為制造企業(yè)先期投入的最重要生產(chǎn)資源，并不能持續(xù)為企業(yè)創(chuàng)造價值。
在MES模型中，設(shè)備劃分為兩類：直接創(chuàng)造生產(chǎn)的一級資源，即機器；機器使用的配套資源，如工裝、刀具和加工程序等。
從使用的時間維度，設(shè)備管理可以分三個方面：
●計劃層：控制未來（計劃的）產(chǎn)能可用性，作為保證訂單進程和制定時間表的先決條件（例如，在MES任務(wù)“生產(chǎn)調(diào)度”中），同時考慮到計劃的維護活動。
●當前層：管理設(shè)備當前狀態(tài)和當前排產(chǎn)，作為生產(chǎn)控制的先決條件。
●歷史層：從歷史數(shù)據(jù)中獲得設(shè)備的使用情況，進行績效分析和發(fā)現(xiàn)改進的潛力。
MES設(shè)備管理任務(wù)模型如圖1所示。需要處理的輸入信息包括人員信息、質(zhì)量信息、排產(chǎn)要求和設(shè)備當前狀態(tài)。如果需要工人操作或維護，就必須定義所需的工人數(shù)量和資質(zhì)。某些設(shè)備（比如精密量具）必須符合特定的校準狀態(tài)才可被操作，需要獲得校準檢驗計劃（來自MES任務(wù)“質(zhì)量管理”）。排產(chǎn)結(jié)果（來自MES任務(wù)“工單管理”或“生產(chǎn)調(diào)度”，或來自ERP或人工排產(chǎn)結(jié)果）明確了設(shè)備的產(chǎn)能使用計劃。采集設(shè)備在使用過程中的當前狀態(tài)和設(shè)置，以用于設(shè)備評估。
圖1 MES設(shè)備管理任務(wù)模型
MES“設(shè)備管理”的主要功能包括管理和處理設(shè)備信息，通過合適的維保作業(yè)保證設(shè)備的技術(shù)可用性，為生產(chǎn)任務(wù)提供產(chǎn)能。
管理和處理設(shè)備數(shù)據(jù)
管理所有隨時間變化相關(guān)的的使用數(shù)據(jù)（例如，調(diào)度命令/操作），狀態(tài)數(shù)據(jù)（反映實際狀態(tài)）和維護相關(guān)的信息（例如，實際運行時間，達到的周期數(shù)）。主要包括：
●設(shè)備主數(shù)據(jù)，如資產(chǎn)編號、位置、尺寸、維護標準（工作時間、規(guī)則等）；
●以時間為維度的產(chǎn)能可用性；
●設(shè)備在生產(chǎn)過程中的行為，例如，運輸行為，可實現(xiàn)的設(shè)備特定性能；
這些數(shù)據(jù)是以帶有時間戳的歷史數(shù)據(jù)的形式管理所有交易數(shù)據(jù)。通常情況下，設(shè)備的狀態(tài)和可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是根據(jù)應(yīng)用來定義的。為了充分利用過程管理的差異性和靈活性，能夠管理設(shè)備組（如機床組）、設(shè)備分配（如機床分配）和設(shè)備層次（如復(fù)合工具、合作系統(tǒng)）。
提供設(shè)備
確定哪臺機器可以用于加工哪個工單或工序。為此，它考慮了所有相關(guān)的設(shè)備信息、技術(shù)備選方案以及設(shè)備狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換聯(lián)系（如圖2）
圖2 設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換
此外，在生產(chǎn)調(diào)度后還啟動了設(shè)備準備過程，例如，通過生成準備清單，將要求傳送到技術(shù)準備系統(tǒng)（例如，無人駕駛運輸系統(tǒng)），或觸發(fā)電子交付（例如，加載NC程序）。
確保可用性
統(tǒng)計設(shè)備使用數(shù)據(jù)，如累計工作時間或加工數(shù)據(jù)量，可以建議維保項目或直接生產(chǎn)維保工單。當設(shè)備在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，則可以立即生產(chǎn)維修工單。
設(shè)備管理需求規(guī)范
根據(jù)MES的“設(shè)備管理”功能的任務(wù)模型，制定的需求規(guī)范包括：機器績效管理、維修保養(yǎng)管理和工裝管理。
1.機器績效
●連接機器，自動采集機器數(shù)據(jù)
●監(jiān)控和分析機器停機時間
●計算和匯報機器整機效率OEE（不同層面，設(shè)備、工作中心、成本中心、工廠）
●若出現(xiàn)預(yù)定義的機器異常，能自動報警通知（消息窗口、LED、電子郵件）
2.維修保養(yǎng)
●定義維護周期（按日歷時間、開機時間、生產(chǎn)數(shù)量）
●定義維保工藝模板（如工時、步驟、備件等）
●自動或人工創(chuàng)建維修工單
●設(shè)備維護日歷看板
●記錄維保工時和備件消耗
●評估維保績效（MTTR等）
3.工裝資源管理
●定義工裝
●預(yù)留、釋放或鎖定工裝資源
●記錄工裝資源在設(shè)備上的使用歷史
●記錄工裝資源的庫存移動
●顯示工裝資源當前狀態(tài)（可用性、位置、數(shù)量等）
●評估工裝資源的使用情況（利用率、生產(chǎn)效率、良率等）
●若出現(xiàn)預(yù)定義的工裝資源異常，能自動報警通知
后續(xù)講座中，我們將從設(shè)備績效開始，全面講解MES設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。
關(guān)于MPDV：
默佩德衛(wèi)軟件技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司是MPDV在中國的全資子公司。
總部位于德國的MPDV公司是全球領(lǐng)先的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）供應(yīng)商，其核心產(chǎn)品MES HYDRA提供一整套創(chuàng)新的制造執(zhí)行系統(tǒng)解決方案，幫助企業(yè)在生產(chǎn)管理、人力資源績效管理和制造質(zhì)量管理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)精益生產(chǎn)最佳實踐。
四十多年來，MES HYDRA已經(jīng)成功應(yīng)用于離散制造的各個行業(yè)，如精密儀器、設(shè)備制造、汽車零部件、橡塑、金屬加工、電子/電氣制造、印刷、醫(yī)藥、食品/飲料等制造業(yè)，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、實現(xiàn)無紙化生產(chǎn)管理、改進物料流，最終實現(xiàn)精益生產(chǎn)。
今天，MPDV已經(jīng)在德國、法國、瑞士、美國、新加坡和中國開設(shè)分支機構(gòu)，為全球離散制造不同行業(yè)客戶提供業(yè)務(wù)咨詢、項目管理、軟件實施、用戶培訓和售后服務(wù)。HYDRA已經(jīng)被不同行業(yè)超過1800家客戶，包括大型跨國集團和中小型制造企業(yè)。
MPDV作為行業(yè)標準制定人，分別在MESA、VDI、MES D.A.CH等行業(yè)標準化組織擔任主要領(lǐng)導職務(wù)。MPDV作為市場主導者：已獲得Frost & Sullivan MES最佳實踐獎和全球MES獎，是德國最具創(chuàng)新力的100強中型企業(yè)之一。
