MES 制造过程管理

CAXA MES解决方案

1.概述

CAXA MES解决方案是以设备的联网通讯和数据采集为基础、以PLM技术为支撑、以数字化工单管控为核心的制造执行系统,能够快速实现车间各类数控装备的联网和通讯和设备状态数据采集,实现图纸、工艺、3D模型等技术文件的数字化下发,以及生产进度、质量等信息的适时反馈,能够将车间单元设备柔性制造能力快速提升为网络化柔性制造能力,提高企业精益生产和智能制造能力,打造企业的数字化工厂。

结合CAXA多年来服务中国制造业的丰富经验,CAXA数字化制造解决方案已经在中航工业旗下西航、西飞、沈飞、陕飞、昌飞、成发等企业,在徐工集团、郑煤机集团、西电集团、东汽、东电、中钢邢机、海天塑机、无锡蠡湖叶轮等航空、装备和汽车等行业拥有超过1000家成功用户。

CAXA MES解决方案以实现实时管控、过程透明为目标,具有以下特色。

  • 设计/工艺/制造一体化:打通设计、工艺到制造环节的数据通路。制造部门可以及时准确获取设计图纸、工艺卡片及变更数据;设计、工艺部门可以获取全面的制造环节数据,为改善设计、工艺提供依据,不断优化生产制造过程。

  • 实时跟踪,信息透明:改变车间现场黑箱生产的状况,实时跟踪生产进度,反应车间现场情况,实现车间现场料、机、人、法的透明化管理,为企业生产决策提供准确及时的数据。

  • 协同作业,快速响应:实现制造部门各个环节协同作业,对生产订单变更、生产过程中的异常状况实现快速响应,从而提高企业生产效率,提高客户满意度。

国内MES导入过程中,经常出现数据量大,无法及时采集的问题,我们为客户提供了多种多样的数据采集方式,保证数据的及时性、准确性。


? CAXA MES解决方案的优势

  • 丰富的产品线:CAXA拥有自主知识产权的研发设计到生产制造相关系列软件和解决方案,组合方案的构件全,可为企业提供全局信息化解决方案。
    强大的技术能力:CAXA拥有数百人的专业开发团队,在CAM、DNC和MES领域积累了丰富的开发经验,具有领先的技术开发水平,并取得多项技术发明专利。
    大量的行业应用:CAXA具有深厚的行业应用实践经验,已经在国防军工、汽车及零部件、机械装备等行业形成超过1000家数字化制造解决方案的成功用户。
    高效的实施服务:CAXA拥有经验丰富的咨询顾问和专业项目实施团队以及分布全国的服务体系,能快速高效地为各行业企业提供实施服务。

2.CAXA MES 部署方案

3.CAXA MES功能介绍

3.1 机床联网与通讯

车间网络建设是MES的第一步,在这其中设备的网络接入又是车间网络的重点,CAXA为车间设备网络接入提供完整方案,包括接入方式、连线方式、防护方式等等,常见的接入方式有以下两种:

基于车间网络,CAXA MES实现了数控机床的网络通讯机制,支持各种主流数控系统,解决了生产中的实际问题。

  • 机床种类和型号繁多,通讯端口和通讯协议不统一,通讯软件繁杂,相互之间不兼容;

  • 手工输入代码:输入速度慢,易出错;

  • U盘、CF卡传输:往返编程电脑与机床之间,麻烦费时,极易感染病毒。频繁插拔容易损坏U盘及数控机床USB接口;

  • 单机RS232接口传输:传输距离短;接口经常插拔,硬件容易损坏,维修代价昂贵;

  • 传输中掉线、出错;

  • 机床等待代码时间长,影响生产进度;

  • 有些设备由于内存的不足,大量的加工程序需要反复输入和删除,出错可能性较大,工作效率低;

3.2 车间文档管理

车间文档管理是基于CAXA协同管理PLM平台开发,具有强大的产品结构、文档管理能力,并具备工作流等功能支持,可以低成本实现车间文档的管理与共享。


车间文档管理具有以下特点

  • 支持开放型数据库。对数控程序的各种信息,如程序号、图号、零件号、机床、用户信息等进行数据库管理。

  • 与CAD的集成,与通用的*.dwg,*.dxf,*.exb, *.ics, *.cxp等格式集成,能对三维图形文件直接进行浏览、缩放、旋转、平移。与微软系列软件WORD、EXCEL、ACCESS、POWERPOINT等集成。

  • 具备产品结构树、设备结构树、文档结构树,以便对车间的设备和文档进行分类管理;在文档结构树节点下可放置各类文档。产品各节点可定义各类属性,如零部件号、名称、自制件、标准件等。


  • 自定义工作流:系统流程灵活多变,不仅可以对加工过程进行流程监控,而且对工艺、图纸、编程等都可以进行流程管理。

  • 可对文档进行复合查寻,可以按零件、工号、机床、客户等进行任意查询。

  • 发布的程序可以直接指派到机床,机床可以通过CAXA通信模块获取到最新的程序。


  • 能对生产过程中产生的程序相关图档能进行批注、批阅等处理。

  • 具有灵活、完善的系统权限管理功能,按照工作职责设置系统管理员、数据管理员、编程员、审核人员、批准人员、机床操作员等角色,并且针对不同的用户由系统管理员设定不同的使用权限。

  • 使用电子仓库(Vaults)实现产品图文档的集中、安全的保存与管理。有检入库、检出库、归档库、模版库的设置。

  • 通过产品、零组件可以快速查找到相应的文档;基于分类的管理:文档可以进行分类管理。

开放型的管理系统,可以方便的进行软件的二次开发,和企业使用的各种管理信息系统进行集成。

3.3 机床数据采集与效能分析

设备的接口及控制系统类型不同,设备信息采集方式也不尽相同,主要有以下几种:

  • 利用网卡进行数据采集:这种方法主要针对配备FANUC、SIEMENS、Heidenhain部分高端数控系统的机床,设备具备以太网接口并且系统本身具有远程监测功能,它们可以直接连接到网络上,通过CAXA采集模块进行数据采集。

    网卡采集能够得到的数据包括:

    • 机床开关机时间。

    • 机床当前运行状态:开机、关机、待机、加工、报警。

    • 机床各轴实时坐标。

    • 机床执行程序名、执行行号、进给速度、主轴转速、主轴负荷、进给倍率、主轴倍率。


  • 使用硬件传感器/采集器采集:针对无网卡反馈功能的设备,可采用添加硬件传感器/数据采集器的方法对设备信息进行采集。通过采集点反馈回的信号,传感器/采集器可以将电信号转换成数字信号发送给系统进行数据的采集。

    加装硬件采集模块和各类传感器采集数据。可采集的信息如下:

    通过对设备信息的采集,管理人员可以远程以电子地图的形式随时查看所有设备的运行情况。

    系统通过各种图表,展现了设备日志与利用率情况。

    设备日志反映了设备在加工过程中的主要事件,如开机、关机、加工开始、加工结束等。

    工作曲线展现了设备一天中转速、负荷及进给的变化情况。

    统计图表展现了一台设备在一段时间内的开机率和利用率。

    系统支持按时间段统计设备开机率、利用率 、开机时间、关机时间、加工时间、待机时间等。


3.4 生产工单管理

实现生产作业调度,将加工任务指派给操作者。使用自动化采集手段,如数控机床自动采集、生产线识别装置、条形码、RFID等,准确采集加工过程数据,从而跟踪加工过程,实现过程透明、数据量化 。

透明的过程管理,就可以及时发现错误,改正错误;量化管理可以准确评估零件工序加工工时,更好的为生产排产、工人绩效评估提供依据。

3.5 生产质量管理

实现了自定义质量检验模板,通过质量数据采集设备自动采集部分质量检测数据,通过条形码等辅助手段采集详细的人工检测数据,对不合格品建立档案,按质量问题流程进行处理。

通过对质量数据分析,监控生产过程的关键质量点,工艺和质量控制部门可以持续改进生产过程,降低不合格品率。

3.6 设备维护管理

提供全面设备维护管理,制定科学的设备维护计划,建立详细的维护记录,并结合CAXA网络 DNC实时采集软件,进行设备状态综合分析与报警。

通过建立完整的维护计划,实现对设备维护的及时提醒。通过对设备维护数据分析,实现设备维护成本统计,并对设备维护知识进行积累。

3.7 物资管理模块

用于管理ERP系统未覆盖的车间库存物资,主要管理原材料和半成品。处理库房日常业务,包括入库、出库、调拨、盘点、报废,支持按各种条件汇总查询,如日报、月报、出入库明细、物资台账等。


通过对车间库存物资的管理,规范车间内部物流,让管理者更清晰的了解在制品情况,提成车间物资管理水平。

3.8 决策分析模块

通过各种各样的表现方式,反应生产加工过程,从而为管理者提供决策依据。

设备实时监控可以全面的查看车间内的设备状态;进度跟踪可以了解所有零件加工进度,以灵活调整;在制品分析可以跟踪车间在制品分布情况;质量监控可以监控重要的质量检测指标检测是否超出允许范围;异常报警可以通过短信等通讯手段,将异常信息及时发送给相关负责人,以及时处理。

4.系统集成能力

CAXA MES通过Web服务开放系统接口,供ERP、PLM系统调用数据,实现了良好的开放性。

通过二次开发组件,调用ERP、PLM接口组件,实现与ERP、PLM系统的双向数据集成。

通过这种数据集成,更好的实现了与第三方系统的设计、工艺、制造一体化。

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