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工业4.0实战：装备制造业数字化之道 [:1704005775]
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工业4.0实战：装备制造业数字化之道 第14章 基于模型的制造执行管理
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14.1 业务挑战
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产品制造执行（MES）是生产现场管理的集成系统平台，接收ERP系统下发的生产主计划、PLM系统产生的制造BOM、工艺路线、作业指导书等工艺数据，进行生产排程、制造执行、数据采集、统计报表等，为管理层提供科学决策用的实时精确数据，并将任务完工信息反馈给ERP系统，将产品实做数据（AsBuilt）提交到PLM系统以用于实物技术状态管理、维护维修及改进优化。
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纵观制造业信息化发展历程，主要有以下三个阶段：
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·PDM：以产品数据管理为核心。
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·cPDM：以应对产业全球化而产生的多PDM协同。
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·PLM：将数据管理延伸到工艺、工装、验证等，管理产品全生命周期数据和生产过程。
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目前，充分利用数字化技术，将前端产品、工艺定义阶段的产品（Product）数据管理与后端产品制造阶段的生产（Production）数据管理融合，实现产品与生产协同生命周期管理，这一融合是企业发展的新动力（见图14-1）。
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基于模型的制造执行的主要业务挑战有：
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·基于模型设计和工艺数据的产品制造：传统的产品制造都是基于产品设计图纸、工艺卡片进行工作的，对于以3D模型为载体和对象的产品设计数据、工艺数据，如何显示、浏览，如何确保数据的安全及及时更新等，同时机加车间如何将准确的NC代码传递到数控机床，应用于数控加工；装配车间装配现场的仿真结果应用等问题，将是新的业务挑战。
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图14-1 产品与生产数据管理的融合是制造业发展新动力
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·基于模型设计和工艺数据的产品检验：探索基于模型3D标注的产品检验模式，手工检验方式向数字化联机检验过渡，事后问题处理向基于统计分析的事前质量问题预防转换。
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·基于模型制造的现场问题反馈：如何实现基于模型的现场问题反馈，减少技术人员在现场处理问题的时间，减少生产等待的时间。
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·基于模型制造的实做数据记录：实做数据的采集，与产品BOM、模型、标注的对应的挑战。数据返回PLM系统进行管理，并用于产品维修与优化的挑战。
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工业4.0实战：装备制造业数字化之道 [:1704005776]
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工业4.0实战：装备制造业数字化之道 14.2 解决方案
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西门子提供从产品到生产的“一站式”的完整解决方案，实现从产品、工艺、工装、工厂的虚拟设计与验证，到产品的实物制造、检测、交付等全过程（见图14-2）。
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西门子产品与生产集成解决方案以计算机、网络为基础，在Teamcenter中实现产品部分的功能，在Simatic IT中实现生产部分的功能，向上与门户、OA、ERP等业务系统集成，为企业提供业务创新与科学管理的战略决策支撑（见图14-3）。
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基于模型的制造执行业务流程如图14-3所示。
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·在Teamcenter中完成产品、工装、工艺、工厂设计与验证后，将产品BOM与工艺BOM送至ERP系统进行主计划编制，形成生产工单与物料BOM，再发送到PLM和MES系统。
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·PLM系统接收到生产工单与物料清单后，与对应版本的产品和工艺数据组合，形成制造工作包，下发给MES系统。
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