淺談PDM與MES系統集成

發布時間 : 2021-12-15     來源 : 深圳效率科技有限公司

  一、引言

  為了適應國內外日益變化的市場環境,國家提出了“中國制造2025'這一宏大計劃,旨在全面提升中國制造業發展質量和水平,促進兩化(工業化和信息化)融合提升一個新的高度。因此現在“智能制造”已經成了一個非常熱門的話題,而MES系統也在制造行業變得炙手可熱。

  然而企業信息化建設需要整體規劃,不能一蹴而就,更不能是簡單的跟風。企業整體的信息化平臺將會由多個系統組成,ERP系統、PDM系統及MES系統等都是信息化平臺重要組成部分,企業每上一個系統都是一次管理上的變革,每一次變革都需要必要的條件。您或者說您的企業是否已經準備好。

  二、系統簡介

  本文將談到企業的兩大信息化系統:PDM與MES,因此我們需要對這兩個系統的概念有初步的認識。

  PDM系統即產品數據管理(Product Data Manager),業界著名的PDM咨詢服務商CiMdata公司已經做出了權威的解釋:PDM是幫助工程師和其他人員管理產品數據和產品研發過程的工具。PDM系統確保跟蹤那些設計、制造所需的大量數據和信息,并由此支持和維護產品。簡而言之,PDM系統管理了企業產品的所有信息,包括產品文檔、產品圖紙、數字化模型、結構化產品數據及工藝數據等,同時也管理了這些數據產生的過程(工作流程、變更流程)。所以說PDM從企業產品數據的源頭開始管理了產品的全生命周期數據信息。

  MES是Manufacturing Execution System的縮寫,即制造執行系統,是一套面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統。MES包含的模塊眾多,如制造數據管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作中心/設備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產過程控制、底層數據集成分析以及上層數據集成分解等,但其核心還是執行生產計劃及車間調度管理,是實現精細化管理的有效手段。

  三、集成的必要性

  因此,可以說PDM管理整個企業的設計數據及過程,而MES系統負責執行生產現場的作業,包括管理作業的人和設備。要將研發的設計數據轉變為生產制造的具體執行計劃,MES系統如何更好地接收設計數據,這是至關重要的。

  為了提高產品設計到生產過程中的效率和準確性,MES系統必須能夠直接從PDM系統獲取到生產所需的各種設計數據,如產品的加工圖紙、產品的工藝信息,乃至制造過程中每道工序的作業指導文件等。

  在生產過程中,MES系統同樣也能夠根據生產情況,收集生產現場的各種數據,為后期產品的生產工藝、產品裝配指導等進行優化,能夠及時將這些數據反饋給設計部門。設計部門在PDM系統中進行改型、設計變更。MES系統又能夠第一時間獲取到變更后的準確的設計數據,從而指導生產。因此PDM系統與MES系統是相輔相成的,但需要兩個系統的全面集成來體現。

  四、案例分析

  接下來我們將以一個真實的客戶案例來分析一下PDM系統與MES系統是如何集成的。

  1.企業背景介紹

  這是一家集研發、生產、銷售和服務于一體的大型現代家居企業,自主研發和生產的產品以板式家具為主。企業長期以來都非常重視整體信息化建設,早在2008年就采用了SAP ERP的解決方案,后又采用SOLIDWORKS CAD/CAE/PDM的整體解決方案,建立了基于三維的數字化研發管理平臺,以解決各信息化系統的數據源頭問題。在MES方面,企業也做了非常多的研究和探索,目前在制造環節已得到了廣泛的應用。

  2.企業PDM系統應用

  企業通過SOLIDWORKS PDM將整個產品研發設計過程產生的設計數據統一管理起來。

  研發部門將產品外觀設計好后,經標準化審核后,交由結構設計部門進行結構設計及基本工藝編制,通過SOLIDWORKS進行三維設計,形成產品三維模型,并制作零部件的工程圖紙。最終形成產品的材料明細表、總裝模型、加工圖紙及零部件工藝卡等。再交由包裝設計人員進行分包設計,形成分包模型、包裝BOM、五金包圖紙和填充物明細表等設計數據。最后交由數據定額人員,制作最終的產品BOM以及編制工藝定額。

  在SOLIDWORKS PDM中,建立規范的文檔管理結構,按照企業的標準,統一規范的將所有設計數據進行集中分類存儲,方便其他信息系統將來調用這些數據。

  通過PDM的工藝模塊,設計人員對每一個部件都要進行工藝編制,將工藝信息存儲在PDM的數據庫中。

  3.MES系統調用PDM數據

  PDM系統將設計數據規范地管理在統一的電子倉庫中,其他信息系統可根據需求方便地調用PDM系統中的各種文件。

  對于MES系統來說,需要執行SAP系統下發的生產工單。在這些生產工單中會包含有需要加工零部件的部件號碼,加工工序等信息。MES系統需要調用零部件的加工圖紙、工序的作業指導書等信息傳遞到終端顯示的工位機上,以指導現場工人進行加工制造。MES系統通過PDM接口對這些數據進行訪問。

  SOLIDWORKS PDM具有開放的API接口,通過工單上的部件號碼信息,能夠在PDM中快速搜索到對應的工程圖,并把工程圖加載到服務器的本地視圖內,工位機的MES客戶端通過URL地址就能夠加載工程圖,現場工人就可以看到此圖紙。

  工藝屬性卡與對應工序的作業指導書都已記錄在PDM的數據庫中。MES可以直接查詢PDM數據庫中對應的數據表,然后加載到MES客戶端上。

  五、結語

  隨著市場環境和信息化技術的不斷發展,企業對MES系統的需求將會越來越明顯,也將會有越來越多的企業選擇MES系統。然而,不管是ERP,還是MES系統,要更好地實現它們的價值,必須要為其提供準確、完整、唯一且實時的產品數據。因此企業必須先通過PDM系統將生產所需的源頭設計數據規范的管理起來,然后通過系統集成的方式,向MES系統自動傳遞準確規范的數據,才能保障MES發揮出更大的作用。




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