概述

中国制造业突飞猛进，我们正实现从制造大国向制造强国的跨越。信息化与工业化相融合的号角已经吹响，越来越多的企业成功实施了三维CAD/CAE 、PDM/CAPP、ERP/MRPII系统,以实现信息高效化；同时也购置大量“高、精、尖”设备、引入高技能的工人以追求产能的最大化。然而信息落地了吗？制造车间才是制造企业赚钱的母机。

eCOL MES基于ISA-95 的标准，分析离散制造企业的多品种小批量、研制批产并行、自主工艺设计制造、半自动或手工设备多样等特点，通过对企业生产计划、制造执行、质量管理、物料管控和分析决策各个环节的全方位管理，建立面向离散制造企业的专业数字化制造解决方案，实现设计工艺---制造执行—反馈优化的企业闭环管理。

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应用目标

多品种小批量的离散制造企业面临的挑战

1.工艺复杂，变更频繁，现场应变不及；

2.计划赶不上变化，计划难以指导生产；

3.所有的人都在忙碌，甚至加班，按期交货却依然难以保证；

4.新添置了这种设备，又出现了另外的瓶颈设备，利用率到底是多少；

5.定额工时难以确定，工时统计任务繁重；

6.质量责任、召回范围难以界定；

7.管理会议中，更多使用“差不多”、“大概”等模糊字眼 ，进度不能及时监控；

8.企业的信息化中ERP、PDM等应用了、设备数控化了，整体信息链断裂；

9.……

…

是时候打开制造的黑盒子了！

eCOL MES通过数字化的生产过程控制，并借助自动化和智能化技术手段，实现车间制造控制实时性、生产过程透明化，生产信息集成化，最终建立生产车间的“数字化”制造平台，持续地改善生产管理过程。

商用价值

生产计划合理优化

依据设备加工能力、工艺路线、制造工时、产品BOM以及企业生产日历，采用面向离散企业的高级排产策略，实现工序任务资源利用的优化及整合，还能基于当前生产进度，快速模拟紧急订单下当前生产计划的影响范围，形成每日可执行的生产作业计划。

生产进度实时可控

采用条码、刷卡器、触摸屏终端、DNC等多种方式实时采集现场生产数据，提供多种图表形式的监控看板，确保重要的生产数据随时可视、易用。

质量过程完备追溯

根据质量过程控制点，定义工序的质量控制要求，实现生产过程关键要素的全面记录(人员、设备、物料、工艺、检测、影像、固件、返工等多类信息)，通过完备的过程质量追溯记录，自动形成产品电子质量数据包，为后期的产品维护保养提供原始的参考信息。

技术文件可视下厂

与技术、工艺信息浑然一体集成，使得技术文件可以在第一时间发布到制造现场。制造人员能够依据权限查阅图纸、三维模型、工艺规程等电子文档，获得更全面、更准确的技术指导信息。

工艺协同制造

工艺设计在很大程度上决定了产品的制造质量、加工成本及生命周期，通过工艺与制造的协同平台，利用开目公司强大的工艺知识管理，快速驱动工艺设计并发布，实现设计端到制造端的端级的应用，同时还能通过制造端生产异常驱动设计端的工艺变更及技术通知，实现对工艺与制造过程的协同，不断优化并提高零部件加工工艺的可靠性。

领导决策有理有据

生产日报、周报、月报等四十多种生产报表点击即成，覆盖计划进度、工序过程、质量检验、个人工时、产能达标等内容。为车间领导的量化管理提供决策分析，为车间过程改进提供有理有据的原始数据。

主要功能

开目制造执行系统通过多年专注于离散制造过程管控，将各业务过程封装成对应的软件功能模块。主要由车间资源建模、人员管理、工装管理、设备运行管理、计划管理与排产、任务调度管理、作业执行管理、质量过程管理、物料跟踪管理、车间事件管理、手持终端、看板监控和统计分析模块组成，涵盖了制造过程管理的多个方面。上层接口对接来自于设计工艺部门的技术数据、生产计划部门的计划指令数据，下层接口采集制造过程的各种异构数据，将制造结果信息反馈到上游应用系统，实现制造过程的闭环控制。

车间资源建模

“人、机、料、法、环”是车间制造生产的基础，也是MES运行的基础信息。eCOL MES采用面向对象的思想，建立数字化车间资源模型，实现所见即所得，为规范管理奠定基础。包括人员建模、设备建模、物料建模、生产日历建模以及工时建模等基础数据建模能力。

功能特点

（1）人员及技能管理：

建立人员信息数据库，提供组织结构管理、人员技能、工作时间等信息，以便能够准确及时掌握人员实时信息，为任务合理安排、产品的及时交付提供保证，同时为车间的人员绩效考核提供依据。

人员管理

（2）工时管理与修正：

提供准备、加工、清理等多种定额工时或实作工时管理，不断修正企业定额工时，将车间产能量化、为排产、员工绩效考核提供量化指标。

工时管理

（3）制造结构管理：

建立包含产品、中间品、原材料、工装的制造结构模型。这些信息也可以从ERP系统或其它系统导入。

制造结构管理

（4）外协资源管理：

建立企业的外协资源档案，并与任务执行结合起来，形成外协任务的委托、跟踪、交货检验等环节的管理，实现外协资源的交货期、质量信誉评级。

设备运行管理

设备是生产制造部最重要的资源，也是约束生产能力的最主要元素。通过建立设备信息模型、并结合DNC数据采集、数字化制造终端数据采集，实现设备监控与运行分析，可提高瓶颈设备利用率。

功能特点

（1）设备的数据采集MDC：

1） 根据设备的条件，采用自动、交互等多种方式获取设备状态及运行参数。

2）网口采集： 通过RJ45网口，采用基于TCP/IP协议的以太网传输，获得设备实时状态和加工参数。

3） 串口采集：利用宏命令的方式，通过RS232串口采集信息。

4） PLC采集：利用PLC直接采集机床的I/O信号，将信息传递给数据库。

5） 交互式采集：对于无法自动采集的设备，采用条码、终端汇报等交互式方式采集设备数据。

（2）设备的定检定维管理：

制定设备的维修保养周期计划，记录设备维修保养内容。定时生成设备维修保养清单。

（3）设备的状态监控：

实时监控关重设备的开机、关机、加工、故障、维修等状态，对异常设备生成报警事件，提示设备责任人到位处理。

设备状态监控

（4）设备的效能分析：

对设备的开机率、关机率、利用率、运行效率、故障率、OEE等指数分析统计、并对趋势进行分析，为企业的设备维护、采购及利用提供决策支持。

设备运行效率

高级计划排产

eCOL MES的高级计划排产，可以基于设备、工装、工时、产品BOM的多重约束条件的有限能力排产，实现对工序作业任务的合理调度。高级计划排产还提供的图形化的排产界面，可以快速分析出产能的瓶颈、同时结合项目实施过程配置的APS排产策略，实现对生产工序作业的JIT准时化生产管理。

排产策略定义

APS排产设备开工顺序表

功能特点

（1）全球领先的排产引擎：

1） 排产引擎在全球离散制造业市场占有率第一

2）10万个工作以内的排产速度是分钟级的

3）快速模拟排产，分析优化得到满意结果

4）灵活的定制功能，沉淀调度人员的经验知识

5）多视图图形化的界面，操作便捷

（2）支持离散制造行业的最广泛的排产策略：

1）支持正排、倒排及混排的排产。

2） 基于优先级(紧急插单)、交货期限、最长工序、瓶颈资源等约束的排产。

3）支持按设备、人员、物料、场地、外协资源等的实时情况、有限能力排产。

4）支持锁定某个已排计划、或者某道工序的重新排产。

5）支持锁定一个时间周期进行下一个计划周期的排产。

6）支持计划的手工拖拽调整功能

7）支持订单分割与合并。

8）支持工序分割与合并。

9）支持流水式作业分割与合并 。

……

资源甘特图

订单甘特图

任务调度管理

离散制造企业存在大量的不确定性和突发的问题，如插单随时到达、技术状态不确定、物料齐套的不完整等，eCOL MES支持在这些情况下实现柔性调度，赋予调度人员和班组长根据现场特殊情况进行任务调度的权利，防止任务呆滞情况。

功能特点

（1）派工与任务控制：

支持按时间 、批次、订单号、班组等多种方式下达任务，对于已经下达的任务可以收回、强令暂停或终止。

（2） 派工单下发与打印：

任务派工后，电子工单直接下达到车间的终端和看板。eCOL MES还支持带一维、二维条码格式派工单的打印。

（3） 任务确认与协调：

任务执行过程中，计划人员和班组长为了保证任务按时执行，可以更改任务的执行设备和人员等资源。

（4） 临时任务管理：

技术状态不确定情况下，很多企业的工艺并不稳定。eCOL MES中支持调度人员在权限范围内，根据企业的实际生产情况插入工艺过程中没有的临时工序，以保证生产、特别是研制型生产能顺利进行。

任务调度界面

任务确认界面

派工单打印界面

作业执行管理

计划的制定要依赖于市场和实际的作业执行状态，而MRPII/ERP往往不能始终实时、连续、自动、完整地反应生产过程信息。另外，交期的达成也需要不断优化生产过程，防止制造过程中的差错以减少返工并缩短制造周期，这些都需要及时透明的生产过程信息以及有效的生产过程控制。eCOL MES实现生产过程的闭环可视化控制，以减少“精益生产”理念核心中的等待时间、库存、过量生产等浪费。

主要功能特点

（1） 条码采集：

支持EAN13一维、PDF417、QR CODE二维条码采集。

（2） 触屏工作站：

根据权限定制“傻瓜”式的触屏操作；便于工人获得需要的信息及汇报执行的进度；工业级触屏抵抗车间粉尘、电磁干扰。

触摸屏终端界面

任务汇报

（3）技术文件可视化下车间：

工人在触屏工作站可以浏览查阅其权限范围内的各种技术指导文件，包括三维模型、三维仿真、工艺规程等。

技术文件下车间

技术文件

三维装配仿真浏览

（4）技术制造闭环控制：

制造过程中出现问题，工人可以在第一时间通过条码或触屏工作站报警反馈，反馈的技术问题直接发送到设计部门。

（5）生产过程追溯：

对生产过程信息进行汇总，并可追溯产品相关信息及任务执行情况。

生产现场质量跟踪管理

将质量管理贯穿于产品的整个生产周期内，通过质量信息实时、准确、全面的传递，帮助企业实时跟踪生产现场质量，便于企业高效、快捷地满足客户对质量的要求和不断优化完善质量管理。

功能特点

（1）质量检验规范管理：

eCOLMES系统建立了完善的物料检验模型，包括物料检验明细要求，检验方式，不同质量等级的检验值要求等内容；可以通过与CAPP的集成，从工艺设计文档中获取检验项目、检验要求等；以及管理质量过程中形成的各种质量文档管理。

（2）自检/互检/专检活动管理：

通过eCOL MES系统可以对生产过程中的各道工序进行检验，并采用自检/互检/专检相结合的检验方式。

质量报告检测填写

（3）不符合项管理：

eCOLMES系统提供便捷方式，使得检验员可以通过数字化终端，提出质量不符合项，并根据规范的流程，启动不符合项处理流程。

质量检验汇报

（4）质量统计分析：

利用质量数据，能够按时间、批次等条件汇总数据，进行质量的统计和趋势分析。支持SPC质量控制图统计、班组质量分布、交检合格率、废品率、关重件超差率、外协外购产品入厂复验合格率等方面的质量统计。

批次合格率柱状图

物料跟踪管理

管理制造过程中的原材料、中间品、产成品、工装等物料，结合计划排产形成动态库存管理。利用触摸屏、条码等手段实时采集物料数据，跟踪企业的物料状态。建立及时有效的物料齐套配送机制，减少制造中停机待料时间。

功能特点

（1）物料条码管理：

eCOLMES系统对物料实现统一编码，做到全局统一。

（2） 物料出入库管理：

实现对原材料（包括标准件、元器件等）、半成品、工装、产成品进行出入库、领用、归还、定检、定维等过程管理。

（3）物料转移过程管理：

根据生产任务进度，eCOLMES生成物料配送任务，看板提示库房配送。物料在生产过程中，通过条码扫描跟踪物料流转，实时显示每一批次物料的状态和存放地点，保证物料在车间生产过程中快速高效的流转。

（4）批次物料齐套管理：

基于制造结构生成产品装配件清单、工装需求清单、量具需求清单。在生产过程中，管理批次物料的齐套性，跟踪记录关重件的装入。

（5） 物料装箱：

通过移动终端（手持机、手机等）访问指定网站，实时获取装箱单数据，通过扫描派工单条码，获取箱头还需待装入物料，从而提示装箱人员展开工作；实现装箱过程中的过程记录和物料防错。

物料齐套筛选

物料齐套分析

看板监控

将eCOL MES系统中企业资源的状态及加工任务等信息，以图形化、列表通告、多媒体界面等形式监控，多角度、全方位的实时再现车间现场生产过程，同时对现场生产进行统计分析后产生的各类报表，也可以有选择的在电子看板中进行展现。

功能特点

（1）看板自定义：

系统中提供了二十多种看板，除此之外，允许用户自行定义看板，并可以将报表推送到看板上来。

（2）LED显示：

将生产实时采集的数据自动传送到LED显示屏上，可分屏滚动显示，包括计划和产量汇总、质量问题汇总、各车间制造的各项任务执行进度，各类柱形，饼形和折线图形分析等。

（3）生产计划进度看板：

监控的车间计划的执行进度，包括计划中各个工序的状态，完成进度，执行情况，通过不同的颜色区分显示。系统还可以区分监控延期、预延期计划的信息。

（4）可视化虚拟车间监控：

建立真实直观的可渲染的三维车间工位模型和设备模型等，结合DNC采集，监控设备的状态、加工的任务、加工的物料、操作人员等信息，形成车间虚拟现实。

（5）报警监控：

监控车间生产中发生的各种异常报警，并用不同的颜色表示不同的紧急状态，提醒责任人处理。

车间计划进度监控

车间异常事件看板

关重设备任务看板

统计分析

eCOL MES实现报表定义以及统计分析。通过eCOL MES系统可以获取并管理与制造相关的所有信息，形成丰富的信息资源库。企业内部和外部的成员在给定的权限内，可以在需要时方便地检索和查询到他们所需的信息。

功能特点

（1） 灵活的报表定义功能：

eCOL MES系统提供二次开发的多类标准报表，用户可以根据自己需要自定义设计不同统计报表，同时系统还提供报表管理门户，支持报表的添加、删除，以及定制。/span>

（2） 基于IE的统计报表:

除了C/S模式的统计报表，eCOL MES系统还支持 B/S模式的统计报表。无需安装MES程序，仅仅通过IE浏览器即可查看MES中关于生产的各种统计报表。支持设备开机率、关机率、利用率；质量合格率、废品率、超差率的各种饼图、柱状图、曲线走势图的统计。

（3）生产计划进度看板:

监控车间计划的执行进度，包括计划中各个工序的状态，完成进度，执行情况，通过不同的颜色区分显示。系统还可以区分监控延期、预延期计划的信息。

（4）四十种统计报表供决策分析：

eCOL  MES系统已经内置了制造车间常用的月报、周报、日报、计划任务统计、质量统计、人员统计、设备统计、物料统计、工时成本统计等四十种开盒即用的统计报表。

（5）历史数据联机分析：

制造车间每日的数据采集会产生大量的执行数据，为了保障MES系统日常应用性能，eCOL MES部署实时数据库与历史数据库，后台数据优化服务将定时对实时数据库进行历史数据归档，统计分析可以基于历史库及实时库进行联机的统计分析。

班组任务汇总分析

人员工时统计

设备效能综合分析

移动终端应用

随着企业应用的不断深入，需要对物料成品装配(或装箱)实行预防（包括防错、防漏、防窜等）与追溯管理，以满足对物料的跟踪管理。同时，装配或检验过程中的机动性要求较高，实现物料数据采集必须可移动化，现场随时随地均可便捷地采集关键生产数据。eCOL   MES移动终端应用借助成熟的WIFI无线网络，操作者通过扫描物料条码、成品装配条码、装箱号条码、异常事件条码等诸多方式，借助无线手持终端实时汇报生产信息，通过看板监控装配（或装箱）过程、了解缺料状况，从而提高生产现场移动作业管理的工作效率。

功能特点

（1）降低人员工作量：

通过无线手持终端，利用车间现场布置的WIFI信号或4G信息，结合内置的条码扫描器、RFID阅读器,可实现移动化的数据采集，不必返往车间现场及传统固定式触摸屏终端之间，便捷的操作方式将极大地降低人员工作量，提高工作效率。

（2） 装配物料汇报：

移动终端与MES服务端通过无线互联，扫描装配任务单条码后，可实时准确获取待装入物料清单信息，结合移动终端上的条码扫描，逐项扫入物料条码进行确认，可实时跟踪装配进度，最终可通过看板监控到缺料信息。

（3）技术参数查看：

针对不同产品型号，可实时查阅订单要求的特殊配置信息，如颜色、材质、配置等级等，以确保准确指导装配要求。

（4）拍照记录：

利用手持终端上的摄像头拍照功能，可实时记录装配过程中关键内容的影像信息，事后通过追溯查询功能调阅当时现场所记录的影像文件。

（5）质量记录汇报：

现场质量过程中的首件检验、过程检验，检验人员可检验现场直接汇报记录及检验结果信息，结合拍照功能，还可记录问题原因，更便于分析问题及质量追溯管理。

系统集成

eCOL MES系统提供多种灵活的标准接口，通过这些接口强有力的支撑，使eCOL MES很容易与企业其它信息化工具间进行数据交互和共享。

集成总体结构

功能特点

（1）ERP、MRPII集成标准接口：

eCOL MES建立与ERP/MRPII集成的标准接口，直接建立表之间的对应关系即可实现数据互通。从ERP/MRPII集成接口获得相应系统中的原材料信息，作为精确排产的依据，保证生产的高效性和及时性；在完成了生产计划制定或生产任务执行后，及时将工序状态信息、计划确认信息及产品交付信息反馈到ERP/MRPII系统中。

（2）与PDM/CAPP集成：

eCOL MES建立与PDM/CAPP集成的标准接口，通过与PDM集成，获取产品图纸、三维模型、工艺BOM、工艺路线、工序卡、NC代码，三维装配仿真等设计信息，并将执行信息反馈到设计环节，为设计改进提供依据。

（3）强大的功能扩展能力：

通过eCOL MES提供的二次开发平台，用户可以基于企业自身个性化需求进行快速的功能开发和部署；提供Windows标准的开放系统接口（API函数集和功能组件），可以使用VC、VB等通用开发工具进行系统扩展开发，最终保证功能需求得到快速和准确的响应。

集成接口配置

行业应用

eCOL MES在特种设备行业的应用

广州广日电梯工业有限公司

应用需求

广日电梯为国内著名的自主电梯制造企业，涉及电梯生产中的钣金、机加、焊接、装配、电气调试、装箱等多种工艺类型。生产制造完全采用项目式生产模式，每个项目均采用独立核算及控制模式，并精准到相应项目的生产订单。日前广日电梯信息化应用了PLM、ERP、CRM、SCM等，实现了销售合同、产品设计、工艺规程、生产制造、供应链、产品发运等信息化管理，并将电梯的交货期由之前以“月”为单位，优化为以“日”为单位进行控制。根据生产订单（多品种小批量）、制造周期短、质量要求高、发货准确性高等生产管控特点，提出MES系统主要需求：

1）与ERP系统计划的集成，实现ERP中的生产进度实时汇报，帮助ERP制定精准的生产计划，实时了解在制品生产进度。

2）技术参数下车间。电梯中的关键参数（层站数、开门机类型、控制柜配置参数等等）从设计层需直达制作层，实现端到端级响应，从而指导生产现场的开工（也包括相应的电子图档）缩短开工前的技术准备周期。

3）物料条码化的管控。物料条码从供应商开始追溯，自制件物料完工后支持物料条码的形成，并利于后续装配过程的快捷记录。

4）工时结算准时化。支持对工序的标准额定工时定义，并基于检验汇报的结论，形成操作者的工时结算，促进生产现场的透明化的绩效管理模式。

5）装配物料防错。产品装配过程中，针对装配BOM变化后，能及时影响现场的装配清单，有效控制装配的错装及漏装现象，并支持手持移动终端的应用。

实施方案

车间资源建模

生产计划管理

作业调度管理

物料装箱管理

物料跟踪管理

质量管理

设备保养记录管理

看板监控

统计分析

实现与ERP、PDM、SCM集成

应用效果

生产计划的闭环管理：从用友ERP-U9系统实时导入生产计划（日均计划3000余项），通过MES进行计划分解与排产，形成基于工序现场作业工单带条码进行管理，并将工单完工信息实时反馈到用友ERP-U9中。

现场作业指导无纸化：MES现场通过工单条码自动获取相应的图文档，免除了不必要的图纸借阅流程，同时也保障了技术文件版本有效性及安全性。

现场物料条码化：产品的零部件、外购物料均采用条码进行管理，MES系统提供自制件的条码打印，在装配/装箱环节中，通过现场无线移动终端，扫描所有装入物料条码，记录对应的物料条码批次号信息，同时也与装配BOM进行实时对比，实现物料装配的防错。

工时结算准时化：MES系统提供的工时统计，以人员、班组、产品为分类，操作工及班组长可即时获取相关的工时信息，实现了绩效管理的准时化、透明化。

生产过程透明化：车间设置了相应的大屏幕显示器看板，MES实时滚动播报计划执行、待检提醒、当日装箱进度、现场异常事件、设备维护定检提醒等诸多信息，实现制造现场的透明化管理。

主要优势

深厚的行业底蕴

二十年的制造业信息化经验，专注于以航天、航空、装备、造船、电子等为代表的离散型制造行业，沉淀了深厚的行业底蕴，能够协助制造企业明确管理目标，形成解决方案，并使eCOL MES在企业中发挥应有的作用。

开盒即用的行业软件包

eCOL MES专注目标行业，提供行业专业解决方案。基于JIT制造理论，结合内置的面向离散型企业的机加、装配行业专用车间资源模型、流程、数据集以及40多种行业统计图表。

国际领先的计划排产引擎

eCOL MES内置国际先进面向离散制造企业的计划排产引擎，并结合开目行业经验对其行业定制开发，将其内置为eCOL MES的一个功能模块，来满足企业计划排产的各种应用需求。

丰富的信息集成能力

制造环节是各种信息交汇的地方，因此MES必须与其它系统信息整合才能发挥重要作用。eCOL MES不局限于制造车间的局部，而是秉承开目信息化整体解决方案的理念，利用先进的集成技术，采用多种集成手段整合企业各种信息，打造企业完整通畅的信息流。

支持不断增加的企业级集成与应用协同

基于开目新一代企业应用平台KMEAP，有了该平台的支撑，eCOL MES可以为企业不断增加的企业级集成及扩展应用，为未来产品的无缝升级应用提供支撑，有力支持企业不断成长。