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MES設備管理任務模型
制造企業(yè)總是期望設備能夠在計劃生產(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“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)中獲得設備的使用情況，進行績效分析和發(fā)現(xiàn)改進的潛力。
MES設備管理任務模型如圖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“質(zhì)量管理”）。排產(chǎn)結果（來自MES任務“工單管理”或“生產(chǎn)調(diào)度”，或來自ERP或人工排產(chǎn)結果）明確了設備的產(chǎn)能使用計劃。采集設備在使用過程中的當前狀態(tài)和設置，以用于設備評估。
MES“設備管理”的主要功能包括管理和處理設備信息，通過合適的維保作業(yè)保證設備的技術可用性，為生產(chǎn)任務提供產(chǎn)能。
管理和處理設備數(shù)據(jù)
管理所有隨時間變化相關的的使用數(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)）和維護相關的信息（例如，實際運行時間，達到的周期數(shù)）。主要包括：
●設備主數(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；
●設備在生產(chǎn)過程中的行為，例如，運輸行為，可實現(xiàn)的設備特定性能；
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，設備的狀態(tài)和可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是根據(jù)應用來定義的。為了充分利用過程管理的差異性和靈活性，能夠管理設備組（如機床組）、設備分配（如機床分配）和設備層次（如復合工具、合作系統(tǒng)）。
提供設備
確定哪臺機器可以用于加工哪個工單或工序。為此，它考慮了所有相關的設備信息、技術備選方案以及設備狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換聯(lián)系（如圖2）
此外，在生產(chǎn)調(diào)度后還啟動了設備準備過程，例如，通過生成準備清單，將要求傳送到技術準備系統(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�？捎眯�
統(tǒng)計設備使用數(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。當設備在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，則可以立即生產(chǎn)維修工單。
設備管理需求規(guī)范
根據(jù)MES的“設備管理”功能的任務模型，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，設備、工作中心、成本中心、工廠）
●若出現(xiàn)預定義的機器異常，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
●設備維護日歷看板
●記錄維保工時和備件消耗
●評估維�？冃В∕TTR等）
3.工裝資源管理
●定義工裝
●預留、釋放或鎖定工裝資源
●記錄工裝資源在設備上的使用歷史
●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，我們將從設備績效開始，全面講解MES設備管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)。
關于MPDV：
默佩德衛(wèi)軟件技術服務（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公司是全球領先的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）供應商，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)成功應用于離散制造的各個行業(yè)，如精密儀器、設備制造、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、新加坡和中國開設分支機構，為全球離散制造不同行業(yè)客戶提供業(yè)務咨詢、項目管理、軟件實施、用戶培訓和售后服務。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導職務。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“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)中獲得設備的使用情況，進行績效分析和發(fā)現(xiàn)改進的潛力。
MES設備管理任務模型如圖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“質(zhì)量管理”）。排產(chǎn)結果（來自MES任務“工單管理”或“生產(chǎn)調(diào)度”，或來自ERP或人工排產(chǎn)結果）明確了設備的產(chǎn)能使用計劃。采集設備在使用過程中的當前狀態(tài)和設置，以用于設備評估。
圖1 MES設備管理任務模型
MES“設備管理”的主要功能包括管理和處理設備信息，通過合適的維保作業(yè)保證設備的技術可用性，為生產(chǎn)任務提供產(chǎn)能。
管理和處理設備數(shù)據(jù)
管理所有隨時間變化相關的的使用數(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)）和維護相關的信息（例如，實際運行時間，達到的周期數(shù)）。主要包括：
●設備主數(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；
●設備在生產(chǎn)過程中的行為，例如，運輸行為，可實現(xiàn)的設備特定性能；
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，設備的狀態(tài)和可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是根據(jù)應用來定義的。為了充分利用過程管理的差異性和靈活性，能夠管理設備組（如機床組）、設備分配（如機床分配）和設備層次（如復合工具、合作系統(tǒng)）。
提供設備
確定哪臺機器可以用于加工哪個工單或工序。為此，它考慮了所有相關的設備信息、技術備選方案以及設備狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換聯(lián)系（如圖2）
圖2 設備狀態(tài)轉(zhuǎn)換
此外，在生產(chǎn)調(diào)度后還啟動了設備準備過程，例如，通過生成準備清單，將要求傳送到技術準備系統(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�？捎眯�
統(tǒng)計設備使用數(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。當設備在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，則可以立即生產(chǎn)維修工單。
設備管理需求規(guī)范
根據(jù)MES的“設備管理”功能的任務模型，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，設備、工作中心、成本中心、工廠）
●若出現(xiàn)預定義的機器異常，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
●設備維護日歷看板
●記錄維保工時和備件消耗
●評估維�？冃В∕TTR等）
3.工裝資源管理
●定義工裝
●預留、釋放或鎖定工裝資源
●記錄工裝資源在設備上的使用歷史
●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，我們將從設備績效開始，全面講解MES設備管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)。
關于MPDV：
默佩德衛(wèi)軟件技術服務（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公司是全球領先的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）供應商，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)成功應用于離散制造的各個行業(yè)，如精密儀器、設備制造、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、新加坡和中國開設分支機構，為全球離散制造不同行業(yè)客戶提供業(yè)務咨詢、項目管理、軟件實施、用戶培訓和售后服務。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導職務。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。
