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智能制造与系统设计基础 雷洪钧:智能制造HCPS系统基础及关键技术

小编 2024-10-12 工业互联网 23 0

雷洪钧:智能制造HCPS系统基础及关键技术

智能制造HCPS系统基础及关键技术

雷洪钧

(V2/15/24)

1. 智能制造概述

1.1 智能制造的发展背景和意义:

智能制造在当前全球经济快速发展和科技进步的背景下,正成为推动制造业转型升级的关键方向之一。随着科技的发展,人工智能、大数据、物联网、云计算等新兴技术的应用,为企业提供了更多的机会和挑战。

图1 新兴技术的应用

智能制造的意义在于提升企业的竞争力。通过智能制造技术的应用,企业可以提高生产效率和质量,降低成本,缩短生产周期,从而更好地满足市场需求,增强企业的竞争力。

智能制造还能实现可持续发展。通过优化生产过程,减少资源的浪费和环境的污染,智能制造可以降低企业的碳排放和能耗,实现可持续发展,符合社会对于环保和可持续经济的要求。

图2 智能制造基本内涵

智能制造还能促进经济的快速发展。智能制造可以推动制造业的转型升级,培育新的产业和就业机会,促进经济的创新和增长,为国家经济的发展注入新的动力。

1.2 智能制造的定义和特点:

智能制造的定义是通过智能化技术和先进制造技术,将信息技术、物联网、人工智能等技术与制造业相融合,实现生产过程的智能化、自动化和灵活化。

智能制造是通过信息技术和先进制造技术,实现生产过程的智能化、自动化和灵活化,提高生产效率、产品质量和资源利用率。

智能制造的目标是提高生产效率、产品质量和资源利用率,实现高度定制化、个性化生产,以满足市场需求的变化和多样化。

智能制造的特点主要有以下几个方面:

智能化:智能制造借助信息技术和人工智能等先进技术,使得生产过程能够自动感知、分析、决策和调整,实现智能化的生产管理和控制。

图3 人工智能

自动化:智能制造通过自动化设备和系统,实现生产过程的自动化操作和控制,降低人力投入,提高生产效率和产能。

3. 灵活化:智能制造采用模块化和灵活生产技术,使得生产线能够快速调整和适应不同产品的生产需求,实现快速定制化和个性化生产。

数据驱动:智能制造通过采集和分析生产过程中的大数据,实现生产过程的优化和改进,提高生产效率和质量。

图4 数据驱动对企业的核心价值

5. 资源优化:智能制造通过优化生产资源的利用,包括人力资源、物料资源和能源资源,实现资源的高效利用和节约。

1.3 智能制造技术的关键要素

智能制造技术包括物联网、云计算、大数据分析、人工智能、机器人技术等。

物联网(IoT)是智能制造技术的基础之一。它通过将传感器和设备连接互联网,实现设备之间的数据交换和通信,实现生产线的自动化和智能化。

图5 物联网(IoT)

云计算是智能制造技术的另一个重要组成部分。它通过将数据和计算资源存储在云端,使企业可以随时随地通过互联网访问和处理数据。

图6 云计算是以服务器为主构成的数据处理中心

大数据分析是智能制造技术中的关键环节。通过收集大量的生产数据和市场数据,并利用先进的数据分析算法和工具,企业可以获得对生产过程和市场趋势的深入洞察。

图7 大数据分析

4. 人工智能(AI)是智能制造技术中的核心技术之一。通过模拟人类的智能思维和行为,人工智能可以实现自动化的生产和管理。例如,企业可以利用机器学习算法来优化生产计划和资源调配,利用机器视觉技术来提高产品质量检测的准确性。

机器人技术是智能制造技术的另一个重要组成部分。机器人可以在生产线上执行重复、繁琐和危险的任务,提高生产效率和工作安全性。同时,机器人也可以通过自动化的方式实现生产过程的柔性和灵活性。

图8 机器手

1.4 智能制造的优势和应用领域:

智能制造可以提高生产效率、减少生产成本、优化资源利用,广泛应用于制造业的各个环节,包括产品设计、生产计划、生产制造、供应链管理等。

智能制造的优势主要体现在以下几个方面:

1. 提高生产效率:智能制造可以通过自动化和数字化技术,实现生产线的高度自动化和智能化,减少了人工操作的时间和错误率,提高了生产效率。

2. 减少生产成本:智能制造可以通过优化生产过程、降低能源消耗和减少废品产生等手段,减少生产成本。另外,智能制造还可以通过实时监测和预测维修的方式,减少设备故障停机时间,提高设备利用率,从而进一步降低生产成本。

3. 优化资源利用:智能制造可以精确控制生产过程中的各种资源,包括原材料、能源和人力资源等,使其得到最大程度的利用,达到资源的高效利用。

智能制造的应用领域包括但不限于以下几个方面:

1. 产品设计:智能制造可以利用虚拟仿真和数据分析技术,辅助产品的设计、优化产品结构。这可以提高产品的质量和性能,并减少产品的开发周期。

2. 生产计划:智能制造可以通过对市场需求的分析和预测,制定合理的生产计划,使生产能够及时响应市场需求,减少库存和减少生产过程中的等待时间。

3. 生产制造:智能制造可以通过自动化和数字化技术,实现生产过程的高度自动化和智能化。这可以提高生产效率和质量,并减少人工操作的错误。

4. 供应链管理:智能制造可以通过实时数据传输和分析,优化供应链的各个环节,包括物流、仓储和订单管理等。这可以提高整个供应链的效率和灵活性。

2. HCPS系统介绍

2.1 HCPS系统的定义和作用:

HCPS(Hybrid Control and Production Systems)系统是智能制造的关键基础设施,它集成了控制系统和生产系统,拥有实时监控、数据分析和优化、智能调度等功能,实现生产过程的高效管理和控制。

图9 HCPS(Hybrid Control and Production Systems)系统

HCPS系统的作用是通过集成控制系统和生产系统,提高生产过程的自动化程度和生产效率。其中,控制系统负责对生产设备进行控制和监控,确保生产过程的稳定性和安全性,而生产系统负责生产计划的制定和调度,并通过数据分析和优化,实现生产过程的精细化管理和优化。

HCPS系统具有以下主要功能:

1. 实时监控:通过传感器和控制器对生产设备和生产过程进行实时监控,及时发现异常情况并作出相应处理,确保生产过程的安全和稳定。

2. 数据分析和优化:通过对生产过程中产生的大量数据进行分析和处理,挖掘其中的规律和潜在问题,并提出相应的优化方案,提高生产效率和质量。

3. 智能调度:根据生产计划和设备状态,自动进行生产调度,合理安排生产任务和资源,提高生产效率和资源利用率。

4. 故障诊断和维修:通过实时监控和数据分析,识别设备故障并进行相应的故障诊断和维修,减少生产停机时间和维修成本。

5. 人机协作:通过人机界面和智能算法,实现人机协作,提高生产效率和工作质量,减少人为错误和不必要的人力投入。

总之,HCPS系统在智能制造中起着关键的作用,可以提高生产效率和质量,降低生产成本,实现智能化和自动化生产管理。

2.2 HCPS系统在智能制造中的应用:

HCPS系统可以应用于各个环节,包括生产过程监控和控制、资源调度和优化、产品质量管理以及供应链管理等。

HCPS系统通过实时监控和控制生产过程,确保生产符合规范,并最大程度地减少偏差。它们还能优化资源的分配和利用,提高生产效率和减少停机时间。此外,HCPS系统还能通过实时数据和分析来管理产品质量,及时识别偏差并采取纠正措施。在供应链管理方面,HCPS系统提供了物料和成品的实时可见性和追溯性,从而提高了库存管理、订单配送和整个供应链的效率。总体上,HCPS系统在智能制造中有着广泛的应用,帮助优化生产过程、改善产品质量,并提高整体运营效率。

3. HCPS系统的基本原理

3.1 数据采集和处理:

数据采集和处理是指通过使用传感器、监测设备等技术手段来收集生产过程中产生的各种数据,例如温度、压力、流量等,并对这些数据进行实时处理和分析。

数据采集是指利用传感器等设备来实时监测和收集生产过程中的数据。这些传感器可以应用于不同的领域,如工业生产、农业、健康监测等。通过传感器收集到的数据可以包括温度、湿度、光照强度、气体浓度等各种参数。

图10 数据采集系统框图

数据处理是指对采集到的数据进行分析和处理。数据处理可以包括数据清洗、数据转换、数据聚合、数据挖掘等。其中,数据清洗是指去除采集到的数据中的错误或无效数据;数据转换是指将采集到的数据转化为可用于分析的形式;数据聚合是指将多个数据集合并和汇总;数据挖掘是指从数据中发现隐藏的模式和关联规则。

图11 数据清洗与整合

实时处理是指在数据采集过程中,对数据进行实时分析和处理。实时处理要求处理的速度非常快,以便及时识别和响应潜在的问题或异常情况。实时处理可以应用于诸如工业控制、交通管理、金融交易等领域,以提高生产效率和决策能力。

图12 实时处理

3.2 实时监控和控制:

实时监控和控制是在数据采集和处理的基础上,通过控制算法和控制器对生产过程进行实时的监控和控制。通过对采集到的数据进行分析和处理,可以实时监测生产过程中的各种参数和指标,例如温度、压力、流量等,以确保生产过程的稳定和高效。

图13 实时监控和控制

实时监控可以通过可视化界面展示生产过程中各个参数的实时变化,管理层可以通过监控界面随时了解生产过程的状态,并及时做出响应。同时,利用控制算法和控制器,可以对生产过程进行自动调节和优化,以保持生产过程在目标范围内,并提高生产效率。

实时监控和控制还可以帮助企业发现和解决生产过程中的问题和异常情况,例如设备故障、质量问题等。及时的监测和控制可以帮助企业采取相应的措施,避免生产中断或质量问题扩大,从而减少损失。

3.3 数据分析和优化:

数据分析和优化是指通过对采集到的数据进行深入分析和挖掘,找出生产过程中存在的潜在问题,并提出相应的优化措施,以提高生产效率和产品质量。

首先,通过对采集到的数据进行统计和分析,可以了解生产过程中各个环节的运行情况和特点,发现潜在的问题和瓶颈。通过对数据的挖掘和分析,可以识别出影响生产效率和产品质量的关键因素和变量。

其次,通过数据分析可以找到生产过程中的优化空间。通过对数据的比较和分析,可以发现改进和优化的潜在机会,例如优化生产流程、调整生产参数、改进设备配置等。数据分析可以帮助企业了解不同因素对生产效率和产品质量的影响程度,从而有针对性地制定优化措施。

最后,通过数据分析的结果,可以评估优化措施的效果。通过对优化措施的实施和监测,可以监测生产效率和产品质量的改变,并定期进行数据分析,进一步优化和调整措施,以实现持续的改进。

3.4 策略支持和智能调度:

数据分析和优化的过程是一个迭代循环的过程,通过不断分析数据、发现问题、提出优化措施并评估其效果,可以不断改进生产过程,提高生产效率和产品质量。这一过程需要结合科学的数据分析技术和专业领域知识,进一步完善生产策略和调度计划,从而实现生产过程的智能调度和优化。通过这样的策略支持和智能调度,生产企业可以更好地掌握生产资源和需求的平衡,提高生产效率,降低成本,并提供更高质量的产品和服务。

4. HCPS系统的应用领域

4.1 生产过程监控和控制:

实时监测和控制生产过程中的各个环节,确保生产过程稳定和高效。

更好的产品和服务。HCPS系统在这一领域可以起到重要的作用,通过实时监测和控制生产过程中的各个环节,可以及时发现问题并采取相应的措施。同时,通过数据分析和优化,可以制定合理的调度策略,以最大限度地利用资源,优化生产过程。这样可以实现生产过程的稳定和高效,提高生产效率和产品质量。

HCPS系统在生产过程监控和控制的应用中,可以实时采集和分析生产数据,监测生产过程中的关键参数和指标,如温度、压力、流量等。通过实时监测和控制,可以及时发现生产过程中的异常和偏差,避免出现质量问题,并及时采取调整措施,保证生产过程的稳定和高效。

同时,HCPS系统还可以基于历史数据和预测模型,进行产品需求的预测和生产计划的优化。通过分析市场需求和生产能力,可以制定合理的生产计划,避免生产过程中出现资源浪费或者不足的情况。同时,通过智能调度算法,可以实现生产过程的优化,最大限度地提高生产效率和资源利用率。

4.2 资源调度和优化:

HCPS系统的应用领域还包括资源调度和优化。在生产过程中,企业通常需要合理安排资源的分配和利用,以满足生产需求并充分利用可用资源。HCPS系统可以通过数据分析和优化算法,帮助企业制定合理的资源调度策略,以最大限度地提高生产效率。

通过HCPS系统,企业可以对不同资源进行细致的监控和管理,包括人力资源、物料资源、设备资源等。系统可以根据实时生产数据和生产需求,分析资源的利用情况,并通过智能算法进行优化调度。例如,在人力资源方面,系统可以根据生产任务和员工的技能和工作时间等因素,合理安排人员的工作任务和班次。在物料资源方面,系统可以通过预测模型和库存管理算法,确保所需物料的及时供应和合理调配。在设备资源方面,系统可以通过设备状态监测和维修计划优化,最大限度地减少设备故障和停机时间。

4.3 产品质量管理:

HCPS系统可以通过对生产过程中的数据进行分析和监控,实时了解产品生产的各个环节,并对其中的问题和异常进行及时处理。通过分析生产数据,系统可以识别出潜在的质量问题,并采取控制措施,以避免产品质量的下降。

此外,HCPS系统还可以建立质量控制的指标和标准,对生产过程中的关键环节进行监测和控制。通过数据分析与控制,系统可以提供实时的质量反馈,帮助企业迅速调整生产参数和流程,以提高产品的质量稳定性和可靠性。

4.4 供应链管理:

通过HCPS系统的集成和优化,实现供应链中各个环节的协调和高效管理。HCPS系统可以帮助企业实现供应链的整合和优化,通过对供应链的各个环节进行实时监控和数据分析,企业可以更好地了解供应链中的瓶颈和问题,并采取相应的措施进行改进。通过HCPS系统的支持,企业可以提高供应链的可视性和透明度,实现订单的准时交付、库存的优化,同时还能降低成本和提高供应链的灵活性和响应速度。综上所述,HCPS系统在供应链管理方面的应用能够帮助企业实现供应链的协调和高效管理,从而提升企业的竞争力和业绩水平。

5. HCPS系统的关键技术

5.1 传感技术:

传感技术是一种通过传感器来采集和监测生产过程中各种参数的技术。例如,温度传感器可以用来监测生产设备的温度变化,压力传感器可以用来监测流体的压力变化。通过使用传感器技术,企业可以实时监测生产过程中的各种参数,从而及时发现异常情况,并采取相应的措施进行调整和优化。传感技术还可以帮助企业收集大量的数据,通过数据分析和处理,企业可以深入了解生产过程中的各个环节,并进行更精细化的管理和控制。

5.2 数据通信和网络技术:

在数据通信和网络技术领域,有多种方法可以实现传感器和控制器之间的数据传输和通信,确保实时监控和控制的有效性。以下是一些关键的技术和方法:

有线通信:使用有线通信技术,如以太网、串口通信等,可以提供稳定和可靠的数据传输。传感器和控制器可以通过有线连接进行数据交换,确保数据的实时性和准确性。

图14 有线通信

无线通信:使用无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等,可以实现无线数据传输。传感器和控制器可以通过无线通信模块进行数据交换,减少布线成本和限制,并提供更大的灵活性。

图15 无线通信

数据协议:在数据通信过程中,使用适当的数据协议可以确保传输的一致性和正确性。常见的数据协议如MQTT、CoAP、MODBUS等,可以根据应用场景的需求选择最适合的协议。

图16 数据协议

网络安全:在建立数据通信网络时,确保网络的安全性是非常重要的。采用合适的网络安全措施,如加密、身份验证、防火墙等,可以防止未经授权的访问和数据泄露。

图17 网络安全

数据存储和处理:实时监控和控制需要大量的数据处理和存储能力。使用适当的数据存储和处理技术,如云存储、数据库管理系统等,可以有效地处理和存储传感器和控制器生成的海量数据。

图18 数据存储和处理

通过合理选择和应用数据通信和网络技术,企业可以确保传感器和控制器之间的高效数据传输和通信,实现实时监控和控制的有效性。这将提高生产效率、优化资源利用,并为企业的决策提供有力支持。

5.3 数据挖掘和分析技术:

感知数据的挖掘和分析在现代工业系统中扮演着重要的角色。以下是一些数据挖掘和分析技术,可以帮助企业发现潜在问题和优化方案:

数据清洗和预处理:在进行数据分析之前,需要对采集到的数据进行清洗和预处理。这包括处理缺失值、异常值和重复值,以及进行数据的归一化和标准化。

图19 数据清洗和预处理

探索性数据分析:通过可视化和统计方法,对数据进行探索性分析。这可以帮助企业了解数据的分布、趋势和关联性,并发现数据中的模式和异常。

图20 探索性数据分析

机器学习算法:使用机器学习算法,可以构建预测模型和分类模型。企业可以根据采集到的数据训练这些模型,以预测未来趋势、识别异常或分类数据。

图21 机器学习算法

聚类分析:通过聚类分析,企业可以将数据划分为不同的群组。这有助于发现数据中的隐藏模式和相似性,并为不同的群体制定个性化的优化方案。

图22 聚类分析

关联分析:通过关联分析,企业可以发现数据中的关联规则。这对于了解不同变量之间的相关性和依赖关系非常重要,可以帮助企业优化流程或推荐相关产品。

图23 关联分析

时间序列分析:对于具有时间顺序的数据,时间序列分析可以帮助企业预测未来的趋势和模式。这对于生产计划和资源调度非常有用。

图24 时间序列分析

数据可视化和仪表板:通过数据可视化和仪表板,企业可以将分析结果以简洁和易于理解的方式呈现。这有助于决策者快速理解数据分析的结果,并采取相应的措施。

图25 数据可视化和仪表板

数据挖掘和分析技术可以帮助企业从大量数据中提取有价值的信息,发现潜在问题和优化方案。这可以帮助企业提高效率、降低成本,并增加竞争优势。

5.4 人工智能和机器学习技术:

图26 人工智能和机器学习技术

人工智能和机器学习技术在生产过程中的应用:

1. 预测维护:通过收集和分析大量的传感器数据,机器学习模型可以预测设备的故障和维护需求。这有助于避免设备故障造成的停工时间,并优化维护计划,减少维护成本。

2. 过程优化:通过分析生产数据,机器学习模型可以识别生产过程中的优化机会,如减少能源消耗、提高生产质量和降低废料产生。基于这些模型的预测和建议,企业可以做出相应的调整和改进。

3. 供应链调度:人工智能算法可以通过分析历史数据、实时订单和库存水平,智能地进行供应链调度。这可以包括物流路径规划、库存管理、订单分配等方面的决策,以满足客户需求并优化成本。

4. 质量控制:机器学习算法可以通过分析传感器数据来监测生产过程中的质量参数,并预测产品质量。这有助于及早发现质量问题,并采取纠正措施,以减少次品产生和提高客户满意度。

5. 自动化决策:人工智能技术可以通过智能决策系统,自动化地做出一些复杂的决策。例如,基于实时数据和预测模型,系统可以自动调整生产计划、物料订购和设备配置,以最大化生产效率。

通过应用人工智能和机器学习技术,企业可以实现对生产过程的智能调度和优化,提高生产效率、减少成本和提供更好的产品质量。

6. HCPS系统的未来发展趋势

6.1 人机协同制造:

在人机协同制造中,人和机器相互合作,共同完成生产任务。以下是人机协同制造的一些关键方面:

自动化设备:自动化设备可以替代人力完成一些重复、单调和危险的工作。这些设备能够提高生产效率,减少错误和损失,并释放人力资源进行更复杂的任务。

机器辅助操作:人机协同制造强调人与机器之间的合作。机器可以提供辅助支持,例如通过显示屏或声音指导,帮助操作员完成任务。这样可以减少操作员的负担,提高操作的准确性和效率。

数据共享和实时监控:人机协同制造中的设备和人员之间可以实时共享数据和信息。通过监控生产过程的关键指标和参数,可以及时做出调整和优化,提高生产效率和质量。

灵活的生产流程:人机协同制造使生产流程更加灵活适应变化的需求。当生产任务发生变化时,人员和机器可以快速协调和调整,以满足客户需求。

技能培训和改进:在人机协同制造中,员工需要接受适应新技术和设备的培训。通过培训和提升员工的技能水平,可以更好地利用机器的潜力,提高生产效率和质量。

人机协同制造是一个综合的概念,涉及工业自动化、人工智能和工业工程等领域的知识。通过实现人机协同制造,企业可以实现更高效的生产管理和控制,提高生产效率和质量水平。

6.2 数据和云计算的应用:

人机协同制造强调人与机器之间的合作与协同,旨在实现更高效的生产管理和控制。人机协同制造可以通过以下方法实现:

自动化设备:引入高度自动化的机器和设备,可以处理重复、单调和危险的工作。这样可以提高生产效率,减少错误和损失,并释放人力资源进行更复杂的任务。

数字化生产:利用数字化技术,实现生产过程的实时监控和数据分析。这样可以获得更多的生产信息和指标,帮助进行更准确的决策和优化。

智能制造系统:引入智能制造系统,实现机器之间的互联和协同。这样可以提高生产线的整体效率和灵活性,实现快速响应市场需求的能力。

人员培训和技能提升:为员工提供必要的培训和技能提升,使其能够更好地与机器合作,并充分发挥其专业能力。这样可以最大程度地提高人机协同制造的效果。

通过实现人机协同制造,企业可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量,并实现快速响应市场变化的能力。同时,人机协同制造也为员工提供了更有挑战性和有意义的工作内容。

6.3 远程监控和远程操作:

远程监控和远程操作是一种通过网络和科技设备实现对生产过程进行跨地域和跨时空监控和控制的技术。它可以帮助企业实现实时监测、远程控制和数据分析,提高生产效率、降低成本和减少人为操作错误。

远程监控技术通过安装传感器和监控设备,将生产现场的数据和信号通过网络传输到中央控制中心,实现对生产过程的实时监控。中央控制中心可以通过图像监控、声音监测、温度监测等方式获取生产现场的信息,并能够随时了解生产过程的状态。

远程操作技术则通过远程控制设备,实现对生产设备和系统的远程操作和控制。操作人员可以通过远程控制终端,远程开启或关闭设备,调整参数或执行特定操作。

远程监控和远程操作技术在生产过程中具有很大的应用潜力和实际价值。它可以帮助企业实现远程协作和管理,提高生产运行效率和响应速度,减少设备故障和停机时间。同时,它还可以提供数据支持和分析功能,为企业决策和优化提供重要参考。

6.4 跨平台和设备集成技术的发展:

跨平台和设备集成技术的发展正在不断推进,为用户提供了更为便捷和无缝的体验。这些技术旨在让用户能够在不同操作系统和设备之间共享信息和功能,从而提高其工作效率和生活便利性。

一种常见的跨平台和设备集成技术是云计算。通过将数据和应用程序存储在云端,用户可以随时随地访问和共享这些资源。无论是在电脑、手机还是平板电脑上,用户都可以使用云服务来同步和更新自己的文件和应用程序。

另一种跨平台和设备集成的方式是应用程序接口(API)。开发人员可以使用API来创建可以在不同平台和设备上运行的应用程序。例如,社交媒体平台的API允许开发人员在不同的应用程序中集成社交分享功能,使用户能够在不同的应用程序中分享信息。

图27 应用程序接口(API)

此外,硬件和软件制造商也在努力开发能够在不同设备之间实现集成和交互的技术。

例如,智能家居技术允许用户从手机或其他设备上控制和监控家庭中的各种设备,如照明、门锁和温控系统。

总的来说,跨平台和设备集成技术的发展为用户提供了更大的灵活性和便利性。无论用户身处何地,他们都可以通过不同的设备来访问和共享信息,从而提升工作效率和生活质量。

智能制造工厂必备 一文掌握 ERP 、MES 和WMS系统区别(附架构)

近期越来越多制造工厂在进行数字化转型,急需应用 ERP、WMS、MES 等系统帮助提升生产效率、降低运营成本。考虑各工厂实际需求不同,有的已经上了ERP,在纠结问是否需要上MES系统。有的刚接触数字化转型,需要了解ERP和MES系统区别,以及根据自身情况决定要上哪个系统等。

为帮助工厂解决上述需求,小编专门整理制造ERP、MES、WMS系统资料、架构、功能等,帮助各位老板快速了解各系统的差异,快速选择合适自己的系统。

系统方案简介系统整体架构系统功能清单系统解决模板

系统简介

ERP 系统是什么

ERP (企业资源计划)是指企业用于管理日常业务活动的管理系统,由财务一体化管理、物资资源管理、信息资源管理、信息资源管理组成的解决方案,将企业所有资源进行整合,促进各业务流程之间的数据流动,实现经营效益最大化。

MES 系统是什么

MES一般是指帮助企业管理、监控生产制造整体过程,用于提升生产计划准确性、提高现场管理效率,助力企业降本提效的一个管理系统。

以无代码速融云制造生产 MES 为例,其部分实现价值如下:

实现数字化转型:通过MES系统实现生产全流程可视化,透明化;提高生产效率。优化生产计划:根据实际生产情况,随时灵活调整生产计划,提高生产效率。提高产品质量:通过实时监控,自动统计分析报表,减少产品质量问题。降低运营成本:通过线上数字化、精细化的生产管理,优化管理流程降低成本。

MES 系统部分报表

WMS 系统是什么

WMS 仓库系统英文全称:Warehouse Management System,专门用于优化和管理仓库业务操作的软件,通过自动化和精细化管理手段覆盖库存、出入库、盘点等功能,帮助企业提升仓库运营效率,降低库存成本。

无代码 WMS 库存报表

系统架构

1.ERP 系统架构

依托于智能 AI 零代码平台打造的一款创新的 ERP解决方案,由进销存管理、财务管理与报表系统、销售订单管理三大模块组成,能随时适应企业发展的变化,企业可根据自身业务随时调整,做到随改随用,帮助企业提升数字化、信息化管理水平。

其主要功能模块:生产管理、车间管理、外加工管理、质量管理、销售管理、采购管理、库存管理、物料需求管理、财务管理、人事行政管理、工资管理、设备管理、成本管理等。

具体详细更多见下方ERP架构图。

2.MES 系统架构

专门为制造生产企业打造数字化生产管控的系统,实现从原材料、生产报工、生产过程、质检、设备、仓库等整个业务流程的管理和控制,协助企业合理安排生产计划、实时监控生产、优化生产工艺、降低不良产出和运营成本,提升制造生产运营管理效率,实现精益生产。

其核心功能有采购管理、供应商管理、产品管理、智能异常预警、质量管理、工单管理、设备生命周期管理、仓库管理、智能运营决策管理等。

3.WMS 系统架构

专门为制造工厂打造仓库管理信息化系统,对工厂货物进行数字化、智能化全面管理,包括货物入库、出库、调拨、盘点等业务。除了单独执行库存操作,也可与其他系统进行结合使用,比如ERP、SRM、CRM、OMS等系统,形成数字化智能制造工厂平台。

WMS 系统核心功能包括:基础模块、BOM 管理、出入库管理、库存管理、数据看板、辅助模块、智能工作流管理等。

系统功能清单

1.ERP 部分功能清单

根据中小企业需求,速融云ERP系统功能模块包括生产、车间、外加工、质量、销售、采购、库存、物料需求、财务、人事行政、工资、设备、成本、报表分析管理等;支持企业根据实际需求,对已有的模块功能进行个性化灵活调整,可做到随改随用。

1.客户管理

线上数字化记录和管理客户和供应商信息、开票信息等,用于后续关联销售、采购、仓库等订单,降低人为重复填写时间成本。

其包括客户信息、供应商信息,以客户信息为例,其中「我的客户管理」,销售只能查看管理自己的客户,无法查看编辑他人客户,提升效率同时也能保证客户数据安全。

2.采购管理

主要管理企业采购需求、采购付款、采购验收、采购付款收货等采购业务流程,尤其是采购需求,可实现采购需求自动化,根据采购进展,实时更新采购需求状态。

其采购管理模块包括采购需求、需求明细、采购合同、收货、验收、付款、合同打印、进销发票、退货退款等。

3.生产管理

线上记录和管理生产工单信息、产品信息、耗材信息、工艺详情等,支持手机扫描快速发起报工申请。

生产管理模块包括生产单、领料单、工序表、BOM管理等,生产主管可在电脑或手机随时获取生产状况和进度,其中工序可用于规范生产流程、提升生产效率。

4.销售管理

管理销售签订合同、客户预存款、以及给客户发送订单、销售回款进度等,支持自动计算生成销售合同金额和回款金额,根据销售、回款进度等,实时同步销售订单状态和信息,无需人为手动监控更新。

销售管理模块包括预存款管理、销售订单、回款表、发票表、销售发货单等,其中销售合同支持线上电子签名,支持一键批量快速打印合同。

5.财务管理

根据销售、客户预付款、采购收退款、公司员工报销等各业务流程进度,自动新建并录入收入、支出金额、类型、账号、账户类型等,并计算更新公司多账户金额,节省财务手动核对账款时间成本,杜绝人为手动计算错误,真正打通业财数据孤岛,实现业财融合互联互通。

6.仓库管理

系统根据采购入库、销售出库、采购出库、销售退货入库等多个业务,自动新建录入出入库订单,根据出入库流程实时更新仓库库存量和库存状态,所有库存状态一目了然。

仓库管理模块包括入库单、出库单、材料库存、半成品库存、成品库存,如果库存不足则自动预警通知,全程监控出入库流程并更新库存状态,杜绝人为计算错误。

报表分析

根据各业务,比如采购、生产、行政、财务、库存等,自动生成多维度报表分析,数据每秒实时更新,支持手机和电脑随时查看管理,可根据需求选择Excel导出或图片导出等。

比如采购分析报表,管理层可快速查看采购金额、收票金额、退货金额等,也可根据需求,比如采购编号、日期快速获取收货状态统计、采购产品统计、收退货明细等。

通过多维度数据挖掘与分析,可帮助企业进行有效的采购管理和控制,帮助优化采购低效环节,降低采购和库存成本。

2.MES 部分功能清单

生产工单

线上记录和管理生产工单信息、产品信息、耗材信息、工艺详情,实时跟踪生产进度。

工单进度看板

通过生产看板高效管理、跟踪所有生产进展,一目了然。

报工管理

精细化管理生产过程每一个工序完成情况,生产进度,根据生产数量,实时计算计件薪资。

工序质检

对生产过程的工序质量进行检验和评估,控制产品质量并降低不合格产品数量。

生产领料

根据生产任务和用料清单,记录和快速发起生产领料申请单,系统自动通知主管审批。

生产退料

在生产过程,因为质量问题、规格大小不符合等,需填写退货材料,如有问题可及时追溯。

计件薪资

系统根据工人完成的产品数量,实时自动计算薪资,无需人为手动重复计算。

智能更新

报工申请通过后,根据生产工单进展,自动计算更新多个生产数值。

工艺路线

科学规定产品加工步骤、方法、设备、工具等,确保产品质量和提升产出效率。

智能提醒

根据各业务(生产报工、领料退料等)进展,智能多平台通知负责人尽快处理。如超时未处理,则自动抄送给上一级处理。

产品信息

同一平台线上数字化管理产品信息,自动分类整理半成品、成品数据。

3.WMS 部分核心功能

1.数据字典

基础单位:线上记录和管理产品单位,用于关联产品信息表、出入库订单等。

产品类别:线上记录和管理产品类别,用于关联产品信表、出入库订单等。

2.基础模块

产品信息表:记录和管理工厂生产或入库产品明细,用于关联出入库业务。

仓库信息表:记录和管理工厂各仓库信息、仓库位置等,便于库存管理和规划。

库位信息表:记录和跟踪每个库位信息,便于优化库位利用率,提升存储效率。

信息更新:人为手动更新或删除仓库信息表,系统自动同步更新或删除库位信息表。

3.出入库管理

其他入库单:记录其他入库类型信息、入库产品明细等,确保库存信息全面、准确。

其他出库单:记录其他出库类型信息、出库产品明细等,防止库存数据遗漏。

调拨申请单:简化仓库调拨申请流程,快速发起调拨申请,系统自动提醒库管审批。

调拨出库单:记录各仓库调拨出库明细,确保调拨过程有序和可追踪。

智能提醒审核:全程24小时监控出入库业务,根据仓库流程进展,实时自动提醒通知库管审批。

自动更新库存:根据出入库流程,系统自动计算更新库存信息,确保库存信息准确、有效。

调拨入库单:记录和管理调拨入库信息和入库明细,自动计算更新仓库库存量。

4.库存管理

库存盘点单:记录实际库存与账面库存信息对比,确保库存数据准确性,防止资产流失。

我的库存盘点:同一张我的库存盘点表,当前用户只能查看和管理自己的库存盘点。

入库流水:根据入库申请流程,自动新建录入入库流水信息,无需人为手动重复填写提交。

出入库流水:根据出库申请流程,自动新建录入出库流水,实现出入库流程自动化。

实时库存:系统监控出入库流水业务,自动计算更新或同步实时库存数量和库存状态。

库存预警:24小时监控产品库存是否超出警戒线,如超出则自动记录并抄送负责人处理。

库存明细:根据出入库自动生成实时库存,支持自定义设置需求快速查找库存量。

库存管理:线上全流程自动化管理和维护实时库存,实现库存成本最低化,运营效率最大化。

5.数据看板

自定义报表样式:无需手动——设置报表样式,支持一键切换多种报表样式:极简、商务、酷炫风格。

仓库看板:监控出入库流程更新材料、产品总库存,并统计各产品占比,智能监控库存预警。

移动端样式:支持高度自定义设置专属移动端报表分析页面,可随时随地获取最新报表数据。

6.智能工作流

库存预警:系统全程监控出入库流程和库存预警,如超出库存警戒线则自动通知。

实时更新:系统全程24小时监控业务,根据操作自动更新或删除、修改数据等。

一张图看懂MES和WMS的区别

各系统之间的联系

1.ERP 和 WMS 的联系

1.数据共享

WMS 系统依赖 ERP 系统提供的关键数据,如库存、订单、和供应商信息,确保仓库操作与企业整体资源管理一致。比如 ERP 系统将物料信息同步到 WMS 系统,仓库更新库存,避免影响发货。

2.信息传递

ERP 系统生成的生产计划和采购指令直接影响 WMS 系统的库存调度,确保物料及时供应,形成从需求到执行的闭环信息流。比如 ERP 系统生产采购订单,WMS系统根据库存需求安排入库和上架,实现供应链无缝链接。

3.操作配合

ERP 系统管理企业的整体业务流程,而 WMS 系统负责具体的仓储执行,确保订单履行、库存更新等环节无缝配合。比如销售订单生产后,ERP系统通知WMS系统进行拣货和发货操作,确保客户订单按时发出。

4.决策支撑

WMS 系统生成的实时库存和物流数据为 ERP 系统的供应链优化和财务决策提供关键支持,提升企业的综合管理能力。比如 WMS 系统提供实时库存,帮助ERP系统进行分析和优化采购计划,降低采购成本。

MES与WMS的联系

1.信息共享

MES 系统主要负责生产执行过程,WMS 系统负责仓库和物理管理。通过数据共享,可确保生产计划和物流进行无缝对接。比如生产订单传递给 WMS 系统指导物料的调拨和仓储管理,保证生产线及时供应。

2.优化供应链

MES 系统和 WMS 系统结合可帮助工厂及时响应生产计划变更。比如因为某些原因临时调整生产线,MES 及时通知到 WMS 仓库调整物料配送和仓储计划,减少生产和物流延误,增强供应链的反应速度,确保供应链运作更高效。

3.提升运营效率

帮助快速响应客户订单需求,比如生产进度反馈给 WMS 系统后,可更快进入仓库并准备发货,缩短交付流程,提升客户满意度。

已为各位老板整理好制造工厂系统解决方案,可根据实际业务自定义专属业务系统,可根据业务或市场变化随改随用,无需高昂二次开发成本和时间,同时各系统之间支持无缝集成,帮助实现全流程的高效管理和优化,提升生产效率。

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