【迪森微课堂】重磅干货:SAP MES智能工厂解决方案来袭,让智能制造触手可及!
发布时间: 2019-11-30
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【迪森微课堂】第三十二期之SAP MES智能工厂解决方案于2019年11月26日晚上22点在SAP业界人士的热烈赞赏声中完美落幕,大家反响热烈,受益匪浅。

 

为了便于进一步学习和分享,我们对本期内容进行了整理和总结,形成干货奉献给大家,希望大家都能不断充电提高,在我们热爱的SAP事业道路上持续加速前进。

 

本期嘉宾简介:

随着德国工业4.0与中国制造2025的广泛关注与行业发展,智能制造这个议题就一直是数字化转型中的重要课题之一,这几年,SAP 在智能工厂解决方案方面的发展与布局也越来越完善。

 

大家都知道SAP ERP产品S/4HANA 是行业中被广泛应用的主导产品,其实从2010年开始SAP MES就进入中国市场,随着产品与SAP解决方案的不断融合和发展 ,SAP MES也已经愈加成熟,并且还在持续加强和完善其在智能工厂解决方案方面的布局和发展。

 

 

1

 智能工厂信息化建设与思路

我们先理解下企业发展战略与智能工厂建设的关系:

  • 理解企业业务发展的IT战略、目标;其内涵应与业务战略相互驱动和促进
  • 统筹考虑业务与IT,既要强调业务对IT建设的驱动作用,又要考虑领先的IT实践对业务的带动作用。

 

 

一般来看,智能工厂的特征SAP定义其为互联智能生产信息化。它有五个特征:

1)生产设备网络化,实现车间“物联网” 能够感知数据可获取。

2)生产数据可视化,利用大数据分析进行生产决策 ,对产品的生产过程建立虚拟模型,仿真并优化生产流程,这种透明度将有助于制造企业改进其生产流程。

3)生产文档无纸化,实现高效、绿色制造。

4 )生产过程透明化,智能工厂的“神经”系统。车间级智能生产单元,提高透明制造的能力使计划、生产、资源三者密切配合,最大限度地发挥生产效率。

5)生产现场无人化,真正做到“无人”工厂

 

2.智能工厂的横向和纵向价值链集成与对应层级的管理网络

 

 

智能工厂可以从两个维度进行阐述:

  • 从原材料到客户的横向管理价值链,和从企业内部本身的生产运营的价值创造维度来看,SAP MES 的管理关注就是在生产运营的各个环节,同时SAP MES也不是独立的,而是与整体的横向端到端的横向集成在一起的,使供应链与生产运营紧密结合。
  • SAP解决方案就是完全具备智能工厂的特征,强调的是互联智能生产信息化。

SAP不仅仅是一个MES厂商,他有很多的解决方案,从原材料采购开始,到供应商运输、生产运营、分销商等,最后到客户和消费者,这就是横向的一整个价值链。我们的生产运营其实是贯穿着整个的一个纵向的业务环节,把客户需要的东西利用产线和采购的原材料,交付给最终的客户也就是一个全网络的管理理念。

 

3.智能制造五种“互联”场景

 

SAP定义了五种互联场景:

  • 一是从传统意义上讲的,从车间层到业务层的企业内垂直的内部生产运营的一个集成;
  • 第二种叫做面向生产设备的智能设备互联;
  • 第三是面向下游的电子商务的与客户的集成,也就是与线上的客户直接的需求进行配置和生产的集成,把客户的需求跟生产环节能够集成到一起;
  • 第四种是内部的一个制造管理系统,包括制造执行管理,生产可视化,质量,看板管理等;
  • 第五种是设备云,在整个生产过程中,我们的产线设备要持续运营,生产过程要保证设备的正常运转就要考虑到设备云。

 

SAP 对应这5种场景所对应的解决方案如下:


从下至上依次为:SAP IOT Client 物联网与设备资产链接解决方案,SAP PCo设备集成适配器,SAP MES,SAP PDMS 设备预测性维修维护,SAP EHS 安监环管理,SAP Work Manager 设备移动资产管理,SAP MRS 设备或产线大修或维修资源计划与任务管理,和最上面的设备资产网络协同管理。以及各个解决方案中所用到的3D建模技术的 SAP VE。

 

4.从上至下与从下至上的智能工厂下的业务管理循环

 

从纵向来看,也就是从上到下与从下到上的智能工厂下的业务管理循环,从上图可以看出,MES位于第三层。无论是什么类型的MES产品,都是按设备层、生产控制、MES、ERP/APO这样的层级来划分的。通过计划向下下达,产线生产执行过程向上实时反馈给ERP,并与ERP的库存管理进行交互投料与产出。

 

5.智能工厂端到端业务流程


SAP MES在整个智能制造的功能定位,它是整个制造执行与管控的中心管理平台,它分为 ME 生产执行管理模块,MII 制造集成管理模块和 MII模块自带的 PCo生产设备集成适配器两大模块组成,通过 SAP MES 的 PCo集成适配器向下与产线设备的集成,通过 PCo预制的标准协议,可支持许多国内国外的DCS PLC等系统和设备,目前已经有85种多的协议已经预制其中,未来随之版本的升级还会越来越多。

 

生产过程与管理其实是一个生产的管理循环,通过对应的生产计划,把生产订单通过MII下放到MES,然后MES管理整个的生产以及执行过程,最后再把产成品交付给ERP做生产订单报工,在这个过程中,也把生产过程中所用到的机器设备的管理一起管理起来,通过这样的一个完整的循环,保证了整个的生产运营管理。

 

6.SAP智能制造管理功能分布

 

SAP智能制造管理功能的分布,按照ISA95的企业控制系统集成标准来看,SAP目前已经从Level1到Level4四个层面都有对应的解决方案。按照功能来分,MES是深紫色,各个系统的功能连接在一起,包括大数据分析和机器学习、PdMS、ECM等等这些产品,都可以无缝集成在一起,保证我们从Level1到Level4的全面的智能制造的完整的管理布局。

 

7.MES与其他系统的管理分际


在智能制造领域,MES与其它系统的管理分界,在这里也做了一个对比,从每一个面向的内容:管控层面,关心的议题,透明化等等几个方面,把PLM产品、ERP规划、APS高级计划排程以及MES产品所对应的功能进行了功能区分。

 

8.MES智能工厂解决方案功能聚焦

 

SAP MES智能工厂解决方案,可以归成三类:

第一类是生产执行管理,这是传统意义上的MES;

第二类是生产运营中心,也就是管理整个的生产运营和监控;

第三类是生产管理的创新与大数据应用,因为SAP MES新版支持HANA数据库,所以MES加HANA使许多原来做不到的生产管理的创新应用成为可能。

 

9.SAP生产运营指挥中心

 

生产运营指挥中心是利用统一的集成平台来监视、报告、分析和管理一个组织日常生产运营过程和业务经营成果。提供生产过程和业务流程活动的实时监控,识别异常和瓶颈的状态和事件,采用实时仪表盘进行分析和展示,辅助优化生产业务流程和业务绩效以及管理决策。

 

10.SAP制造集成和智能平台MII

 

SAP制造集成和智能管理(SAP Manufacturing Integration and Intelligence)是一个将核心的生产制造系统与企业流程集成的平台。SAP MII提供了丰富的集成,智能和创新组件。通过它们,企业可以自由创建融合了制造执行和企业工作流程的复合应用。该方案为工厂智能应用及管理提供了多元化的统一平台,并为企业打造智慧工厂提供了无限的可能和扎实稳固的技术平台,比如基于SAP MII 可快速实现工厂可视化管理,设备综合效率分析,统计过程分析,能源监控与分析等制造创新解决方案的落地。

 

SAP MII支持集团级数据汇总,能为公司层面进行各工厂生产效率、能源使用效率对标打下基础,从而方便未来进行集团层面的管控。它贯穿企业计划层,生产执行层以及控制层的消息集成,数据集成和业务整合。

 

SAP综合设备效率 (OEE),通过预建的业务流程执行进行KPI管理:

  • 基于MII丰富的标准内容可实现简易版的生产执行和计算OEE指标;
  • 双向集成,下载ERP工单并实时回传报工,投料,报废,返工,收货,设备维护等信息;
  • 记录原因,对于所有影响OEE指标的事件都需要记录原因以便事后分析整改;
  • 实时计算分析,综合设备利用率,设备稼动率,设备效率和质量效率;
  • 友好的用户界面设计,触摸式跨平台界面;
  • 支持各类工厂,全手动,半自动,全自动生产环境;
  • 根据获取的绩效指标数据以及相对应的根本原因来发现和推动进一步的改进点;
  • 通过使用OEE绩效指标来提高竞争力,增加生产可靠性,以及使员工能够不断的发现问题并采取应对措施;
  • 促进改善措施的落地以及持续改进的闭环。

 

SAP能源监控与分析 (EMA)

  • 对企业的能耗,提供实时数据可视化 – 结合生产时程和能源供应合同,优化水、电、油、气的使用。提供能源数据分析功能,进一步融合OT/IT 数据,拓展为能源管理和计划。

 

为现有MES系统减负

 

MII整合生产运营,让MES更专注于生产执行

生产过程中持续产生大量的数据,基于数据承载的业务属性进行相应的划分,以让MES进行更专注于生产执行,保障生产运营;MII提供车间运营所需要的信息整合,提供更广泛的应用。

  • 生产加工过程中需要的过站数据、核心的产品追溯、物料消耗数据进入MES;
  • 非核心产品追溯数据、加工参数和汇总类数据进入MII进行数据整合:SPC分析、良率汇总分析;
  • 生产过程中产生的设备运行数据、状态数据、故障信息在MII中存储以进行后续的数据整合、呈现与分析:设备报障平台、OEE分析平台。

 

11.SAP 制造大数据平台

 

未来,SAP推荐的数据库就是HANA,所以SAP MES可以借助HANA的一些性能优势和强大的能力,做一些生产管理方面的创新应用。

 

基于SAP HANA构建大数据挖掘及预测分析平台,为企业未来应用奠定核心数据平台。统一的工厂级数据模型,获取来自各个不同系统的数据,产生行业标准的衡量库;通过KPI建模可以扩展定制自己的绩效标准;利用HANA进行高级分析,预测性、机器学习算法,分析不同因素之间的内在联系;基于云的自助式报表分析平台以及跨平台随时随地获取数据。

 

12.SAP提供更深入,更有洞察力的行业解决方案

 

SAP MES不仅仅是个MES, 它是整个企业生产经营管理领域的一个主要平台,SAP提供了更深入,更广泛的,更有洞察力的许多行业解决方案,它已完全超越了MES的管理领域。

 

随着SAP 在S/4HANA 和 MES 以及HANA产品的不断升级和优化,SAP的智能制造管理解决方案也将越来越会体现出它的巨大价值,SAP 也将不断的把各种先进的智能技术融合进产品中。使解决方案更加智能化,更加全面灵活,使解决方案能真正帮助企业快速迈向智慧企业,让智能制造触手可及。

 

 

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