項目2MES基礎數(shù)據(jù)管理實訓任務單

2.1任務1：生產(chǎn)資源管理2.1.1任務描述通過學習相關知識，了解MES數(shù)據(jù)模型中車間生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)以及相關的基本概念，明確數(shù)據(jù)之間的約束依賴關系，從而掌握MES的車間生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)初始化建立方法。結合缸體智能車間生產(chǎn)案例，體驗使用MES中的相關管理功能，完成以下車間生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)（表2-1）初始化的全部過程，為MES在車間生產(chǎn)執(zhí)行中發(fā)揮作用做好準備。表2-1車間生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)編號數(shù)據(jù)說明1人員參與車間生產(chǎn)的人員2設備用于車間生產(chǎn)的生產(chǎn)設備3工位生產(chǎn)車間內(nèi)的一個生產(chǎn)空間單元4終端與MES交互的終端設備（包括工位的PAD和線邊庫的PAD）5物料用于生產(chǎn)產(chǎn)品的物料6工位生產(chǎn)能力工位上配置了具有某種生產(chǎn)技能的人員和具有某種特性的設備，就形成了工位生產(chǎn)能力7工序產(chǎn)品的一個生產(chǎn)加工步驟8工序工位規(guī)則邏輯工序和物理工位的對應關系9生產(chǎn)工藝流程由若干工序組成的產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程，也稱為工藝路線10生產(chǎn)線體用于生產(chǎn)某種產(chǎn)品的物理路線11托盤用于承載物料和在制品的托盤2.1.2任務實施CYL-MES生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)初始化操作實施分為兩個步驟。第一步初始化的數(shù)據(jù)包括：人員、設備、工位、終端、物料和工位生產(chǎn)能力。初始化順序如圖2-1所示：圖2-1生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)初始化順序（第一步）第二部初始化的數(shù)據(jù)包括：工序、工序工位規(guī)則、生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)線體和托盤等。初始化順序如圖2-2所示：圖2-2生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)初始化順序（第二步）下面那順序?qū)?shù)據(jù)初始化第一步和第二部中的各項生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)的初始化步驟和方法進行詳細介紹。一、人員信息人力資源是一個重要的資源，在制造企業(yè)甚至可能是“最重要的資源”。生產(chǎn)中的人力資源能力必須根據(jù)工作量和工作資質(zhì)進行靈活的計劃和配置。人員信息數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES中的“人員管理”功能實現(xiàn)，如圖2-3所示。在此界面中，所有員工的相關信息被存儲下來，在調(diào)用時再被激活。圖2-3人員管理主界面CYL-MES中員工信息的維護也在此功能中加以集中維護，通過系統(tǒng)授權的命令操作（添加、修改和刪除）允許對單個或者批量的數(shù)據(jù)信息進行編輯，如圖2-4所示。其中，生成的員工二維碼可以打印在車間人員的工牌上，用于對員工的工作時間進行采集（如上下班打卡、休息缺勤記錄）。圖2-4員工編輯界面二、設備信息對于制造企業(yè)來說，生產(chǎn)設備是帶來績效的最重要的資產(chǎn)。CYL-MES中設備的初始化通過“設備管理”功能實現(xiàn)，如圖2-5所示。圖2-5設備管理主界面（設備清單）在CYL-MES中，需要通過接口與裝備控制裝置（PLC）進行通信，并接收存儲設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，為此，在設備具體定義界面中，還需要通過設定IP地址和采集端口將異構的生產(chǎn)設備與MES相連接，如圖2-6所示。圖2-6設備定義界面三、工位信息工位數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES中的“工位管理”功能實現(xiàn)，工位管理界面如圖2-7所示。在此界面中，可以通過狀態(tài)查看工位的在線可用狀態(tài)，工位的生成可以通過Excel表格批量導入或添加功能單個錄入。圖2-7工位管理主界面（工位客戶端列表）在工位的定義界面中，工位由兩種類型組成，分別是工作工位和線邊庫工位，工作工位也被稱為生產(chǎn)工位，具體如圖2-8所示。圖2-8工位定義界面四、終端信息終端數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES中的“工位終端管理”功能實現(xiàn)。工位終端管理主界面如圖2-9所示。在此功能模塊中，存儲了工位終端PAD的網(wǎng)絡連接IP地址和采集端口，為工位員工與MES系統(tǒng)交互提供用戶接口。圖2-9終端管理主界面在工位終端PAD的定義界面中，如圖2-10所示。通過“MAC”地址定義加入MES中的PAD的唯一標識，PAD的IP地址可以設置成靜態(tài)的，也可以設置成動態(tài)獲取的，每次工位APP啟動時，系統(tǒng)都會將PAD的當前IP地址寫入終端數(shù)據(jù)庫中。一個工位可以配置多個PAD終端。圖2-10工位終端定義界面五、物料信息物料數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES中的“物料管理”功能實現(xiàn)，如圖2-11所示。在物料管理功能中可以存儲用于制造缸體的相關物料，輸入物料的條形碼可以搜索已經(jīng)存在的物料信息，對于某個物料的詳細情況和應用情況可以通過詳情和追溯功能來查閱。圖2-11物料管理主界面在物料定義界面中，如圖2-12所示。條形碼通過掃碼器直接獲取，作為物料在CYL-MES物料存儲中的唯一標識符。物料的計量單位可以是件、片、根，也可以是捆、盒、箱等；物料的種類分成主料和輔料，主料一般是構成產(chǎn)品生產(chǎn)成本的主要材料，在生產(chǎn)過程中，主料會按照實際生產(chǎn)訂單的需求數(shù)量進行，通常采取定期配送的方式，輔料在生產(chǎn)車間會有一定的存量，能夠滿足車間在一段時間內(nèi)的生產(chǎn)需求。在一些管理精細化程度較高的企業(yè)，輔料與主料采取相同的管理方式，圖2-12物料定義界面在物料追溯中，分成三欄信息，如圖2-13所示。在追溯基本信息欄中，顯示了物料的應用概覽信息，主要包括物料條形碼、應用的產(chǎn)品、應用的工藝、應用的工單和應用的工序等。在訂單信息中，是物料應用的訂單情況，主要包括訂單號、訂單名稱和產(chǎn)品名稱等。追溯詳情欄中，列出了物料在工序和設備中，具體的應用時間、數(shù)量和工位等。圖2-13物料追溯界面六、工位生產(chǎn)能力工位生產(chǎn)能力數(shù)據(jù)的初始化通過MES中的“生產(chǎn)能力管理”功能實現(xiàn)。生產(chǎn)能力管理主界面如圖2-14所示。工位生產(chǎn)能力中的工位與工位信息中的數(shù)據(jù)相關聯(lián)，當在工位中添加新的工位時，在工位生產(chǎn)能力界面中將出現(xiàn)新增的工位名稱，通過設置人員和設置設備，使工位和人員、設備形成固定的關系，從而體現(xiàn)出工位的生產(chǎn)能力，一個工位可以對應一臺設備，也可以同時對應若干臺設備。圖2-14生產(chǎn)能力管理主界面七、工序信息工序數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES的“工序管理”功能實現(xiàn)。在此界面中，存儲了產(chǎn)品生產(chǎn)的工序信息，如工序代碼、名字和工時等。圖2-15工序管理主界面在工序定義中，需要設置包括工序代碼、名稱和照片等基本信息，另外還需要對6個控制該工序的生產(chǎn)規(guī)則開關項進行設定，如圖2-16所示。“允許進行標簽打印”設置是否在客戶端工位任務處理界面上出現(xiàn)“標簽打印”按鈕，確定是否可以按照生產(chǎn)訂單的產(chǎn)品要求打印產(chǎn)品標簽；“首檢輸出限制”設置是否在該工序中做訂單首件檢驗，如果不做，則直接向下一道工序輸出首件在制品；“輸出進行打印”設置在輸出在制品時，是否需要打印紙質(zhì)單據(jù)綁定到輸出托盤一起傳給下一道工序；“工序輸出對物料進行檢查”設置是否需要系統(tǒng)根據(jù)工位接收到的物料數(shù)量和收到的前置工序在制品數(shù)量自動計算本工序可輸出的在制品數(shù)量；“分料自動下發(fā)任務”設置當該工序的物料一旦由線邊庫完成了發(fā)料操作，相應的工位任務是否自動下發(fā)到該工位，不用再手動下達工位任務；“沒有物料和前置工序自動下發(fā)任務”設置在該工序沒有物料和前置工序，在生產(chǎn)排程完成后，該工序?qū)の坏娜蝿帐欠褡詣酉逻_到工位，不用再手動下達工位任務。圖2-16工序定義界面八、工序工位規(guī)則工序工位規(guī)則的初始化通過CYL-MES中的“工序工位管理”功能實現(xiàn)，工序工位管理主界面如圖2-17所示。其中，左側工序列表中的信息與工序數(shù)據(jù)相關聯(lián)，當在工序中增加新的工序信息時，工序列表會出現(xiàn)新增的工序名稱。右側是工序所配置的相應工位，一個工序可以配置一個或者若干個工位，工位的創(chuàng)建可以通過添加工位功能按鈕實現(xiàn)。圖2-17工序工位管理主界面九、生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工藝流程數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES中的“工藝路線管理”功能實現(xiàn)。工藝路線管理主界面如圖2-18所示。其中，左側欄目顯示系統(tǒng)已存儲的工藝信息，工藝信息中除了顯示工藝名稱之外，還列出該工藝適配的生產(chǎn)產(chǎn)品類型數(shù)量。在右側的欄目中則顯示出選中工藝適配生產(chǎn)產(chǎn)品的具體信息。圖2-18工藝路線管理主界面生產(chǎn)工藝具體路線可以通過“工藝路線圖編輯”功能進行繪制，如圖2-19所示。在工藝路線圖編輯窗口中，左側列出的是系統(tǒng)中可用的工序，右側是圖形編輯區(qū)域，可以通過拖動工序至圖形編輯區(qū)域來設置工序之間的排序情況。當點擊工序間的連線時，在圖形編輯區(qū)下方會顯示前后工序之間的生產(chǎn)規(guī)則。生產(chǎn)規(guī)則包括前置要求和靜置要求兩項：前置要求是指前后工序輸出在制品數(shù)量的比例關系，即后序生產(chǎn)一個在制品需要前序提供幾個在制品；靜置要求是指前后工序在時間上的銜接關系，即前序輸出了在制品后，后序是可以立刻生產(chǎn)，還是需要等待一段時間后才能開始生產(chǎn)。圖2-19工藝路線編輯器定義工序間生產(chǎn)規(guī)則十、生產(chǎn)線體定義生產(chǎn)線體數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES中的“線體管理”功能實現(xiàn)。線體管理主界面如圖2-20所示。在該界面中，列出了線體編號、線體名稱和線體關聯(lián)的工藝路線圖等基本信息。對于線體對應工位等詳細信息的設置和查看，可以通過信息數(shù)據(jù)欄中的相關功能按鈕實現(xiàn)。圖2-20線體管理主界面在設置線體界面中，用于設置生產(chǎn)線體和生產(chǎn)工藝之間的對應關系，如圖2-21所示。左側列出了系統(tǒng)中存儲的生產(chǎn)線體名稱，在選擇好需要設置的生產(chǎn)線體后，在右側欄目將列出與該生產(chǎn)線體相對應的生產(chǎn)工藝信息。在完成線體和工藝對應關系的設置后，可以通過設置工位功能完成線體中工位的設置。圖2-21生產(chǎn)線體對應工藝設置在線體工藝工位編輯器中應用于設置線體中工位的與工藝流程對應的關系，如圖2-22所示。在該功能界面中，工藝的流程信息是不能進行修改的，所能做的是為工藝流程中的每個工序設置對應的工位。通過點擊右側欄目中工藝流程圖的工序模塊后，再選擇左側欄目中的可選的工位。當每個工序都被指定了對應的工位后，生產(chǎn)線體的定義就完成了。圖2-22生產(chǎn)線體工藝流程對應工位設置十一、托盤信息在數(shù)字化車間中，托盤是一種可以重復使用的物流容器。當托盤被占用時，托盤編號與托盤承載的內(nèi)容內(nèi)進行了綁定，托盤解綁后，又變成一個可用的空閑托盤。在CYL-MES中，管理兩類托盤：一類是“輸出托盤”（托盤編號以SC開頭），另一類是“報驗”托盤（托盤編號以BY開頭）。線邊庫分配物料使用“輸出”托盤，工位間傳遞在制品也使用“輸出”托盤；生產(chǎn)工藝流程中最后一道工序向FQA申請成品報驗時，使用“報驗”托盤。托盤數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES的托盤管理功能實現(xiàn)。托盤管理主界面如圖2-23所示。在界面中列出了托盤相應的編號、數(shù)量和綁定狀態(tài)等基本信息。圖2-23托盤管理主界面在托盤的定義界面中，如圖2-24所示，可以一次性添加多個相同類型和相同容量的托盤。其中，當選擇托盤類型為“輸出”時，將生成以“SC”為開頭的遞增編號；“報驗”類型的托盤，將自動生成以“BY”開頭的遞增編號。圖2-24托盤定義界面2.1.3任務評價任務學習完成后，由教師、學生進行自評、互評和師評，評價學生是否完成對MES生產(chǎn)資源模型、生產(chǎn)資源管理活動、工位與工序、生產(chǎn)工藝流程與生產(chǎn)線體等內(nèi)容的學習，是否能結合企業(yè)實際情況完成MES的車間生產(chǎn)資源初始化的全部過程。評價完成后，將評價的結果填寫到表2-2的評價表中。表2-2MES中生產(chǎn)資源管理任務評價表序號評價指標評分標準滿分評價綜合得分自評互評師評1生產(chǎn)資源模型能正確表述生產(chǎn)資源模型中有關資源模型的相關概念152生產(chǎn)資源管理活動能正確表述數(shù)字化車間中生產(chǎn)資源管理業(yè)務流程活動153工位和工序能正確表述工位、工序概念以及兩者間的對應關系104生產(chǎn)工藝流程與生產(chǎn)線體能正確表述生產(chǎn)工藝、線體的概念以及兩者間的對應關系105生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)初始化能按照生產(chǎn)數(shù)據(jù)定義流程，初始化MES中生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)50

2.2任務2：產(chǎn)品定義管理2.2.1任務描述通過學習相關知識，了解MES數(shù)據(jù)模型中產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)以及相關的基本概念，明確數(shù)據(jù)之間的約束依賴關系，從而掌握MES的產(chǎn)品數(shù)據(jù)初始化建立方法。結合缸體智能車間生產(chǎn)案例，體驗使用MES中的相關管理功能，完成產(chǎn)品數(shù)據(jù)初始化的全部過程，為MES在車間生產(chǎn)執(zhí)行中發(fā)揮作用做好準備。2.2.2任務實施CYL-MES的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)主要包括產(chǎn)品型號、產(chǎn)品貨號、工序生產(chǎn)需求和工藝指導書，初始化的順序如圖2-25所示：圖2-25產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)初始化步驟以下將按順序?qū)Ξa(chǎn)品定義數(shù)據(jù)初始化步驟進行詳細介紹。一、產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES中的“產(chǎn)品型號管理”功能實現(xiàn)。產(chǎn)品型號管理主界面如圖2-26所示。產(chǎn)品型號是用于表示產(chǎn)品大類的唯一標識。圖2-26產(chǎn)品型號管理主界面二、產(chǎn)品貨號產(chǎn)品貨號數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES的“產(chǎn)品貨號管理”功能實現(xiàn)。產(chǎn)品貨號管理主界面如圖2-27所示。在產(chǎn)品貨號中除了列出型號、貨號、名稱和工藝兩路線圖等基本屬性之外，還需要對產(chǎn)品屬性、產(chǎn)品附件、產(chǎn)品BOM和產(chǎn)品工藝路線圖進行關系設置，具體作用如下：（1）定義產(chǎn)品屬性：給產(chǎn)品貨號定義產(chǎn)品屬性，這些屬性可以在生產(chǎn)過程中被測量，用于實時監(jiān)控產(chǎn)品的質(zhì)量。（2）定義產(chǎn)品附件：產(chǎn)品附件是指產(chǎn)品生產(chǎn)工藝指導書，是用于指導工位上的操作工進行生產(chǎn)操作的文檔或手冊。（3）定義產(chǎn)品BOM：給產(chǎn)品貨號定義物料需求清單。（4）定義工藝路線圖：給產(chǎn)品貨號指定生產(chǎn)工藝流程。圖2-27產(chǎn)品貨號管理主界面在產(chǎn)品貨號定義時，填寫或選擇的信息包括“產(chǎn)品貨號”、“產(chǎn)品型號”和“產(chǎn)品名稱”，并可上傳一張產(chǎn)品照片，存儲到系統(tǒng)的產(chǎn)品信息中，產(chǎn)品貨號定義界面如圖2-28所示。圖2-28產(chǎn)品貨號定義界面在產(chǎn)品貨號的關系設置功能中，產(chǎn)品屬性功能用于編輯產(chǎn)品可用于測量的相關特性，產(chǎn)品屬性定義界面如圖2-29所示。在此界面中，可以定義屬性的名稱、PLC標識、屬性檢查方式（包括相等比較和范圍檢測）、屬性標準上限值和屬性標準下限值。在明細列表中，將列出貨號已經(jīng)綁定的相關產(chǎn)品屬性信息。圖2-29產(chǎn)品屬性管理主界面關系設置中的產(chǎn)品附件管理功能用于為產(chǎn)品定義工藝指導書，工藝指導書也可稱為作業(yè)指導書或產(chǎn)品附件。工藝指導書按照貨號進行定義，通過點擊貨號中的工序與工藝指導書進行關聯(lián)綁定，如圖2-30所示。圖2-30產(chǎn)品貨號定義工藝指導書可使用關系設置中的產(chǎn)品BOM功能為產(chǎn)品貨號定義產(chǎn)品工序BOM，產(chǎn)品BOM管理的主界面如圖2-31所示。其中，左側欄目的工序是為貨號指定好生產(chǎn)工藝路線后自動生成的，與生產(chǎn)工藝路線中工序順序相關聯(lián)。然后可以通過點擊左側的工序，定義工序所需的物料名稱和數(shù)量，形成與產(chǎn)品工序關聯(lián)的BOM清單。圖2-31為工序添加物料關系設置中的工藝路線圖功能為產(chǎn)品貨號指定生產(chǎn)工藝路線，如圖2-32所示。一般情況下，工藝路線圖不能多選，一個產(chǎn)品貨號只能對應唯一的一個生產(chǎn)工藝路線。圖2-32為產(chǎn)品選擇工藝路線圖三、生產(chǎn)需求生產(chǎn)需求數(shù)據(jù)的初始化通過CYL-MES中的“生產(chǎn)需求管理”功能實現(xiàn)。生產(chǎn)需求管理主界面如圖2-33所示。在此界面中，生產(chǎn)需求的產(chǎn)品信息與系統(tǒng)中的產(chǎn)品貨號信息關聯(lián)綁定，可使用“工序規(guī)則”功能為產(chǎn)品貨