01 Software Background

电缆数字化生产背景介绍

传统线缆行业的工艺卡、物料耗用、报价等数据仍然依赖大量手工录入，包括数据搜集、统计和筛选分析也是依靠人工完成，导致数据采样率低、真实性不高和生产效率低等问题，智能化程度相对其他行业比较落后。目前，线缆制造业正在进行全新改革和不断创新，以期通过采用智能工厂工艺而更接近工业4.0标准。

由Cimteq公司开发的CableBuilder线缆设计数字化平台及CableMES系统是专门为线缆行业设计的数据管理系统，是助力线缆行业打造智能工厂的关键步骤，也是公司数字化转型重要的开端。如果要充分体现并采用专业软件的应用优势，制造商必须考虑扩大其业务的数字化融合及数字足迹。

CableBuilder 可以简化电缆设计中负责的数据管理过程，可以将产品最初的设计概念直接转化成完整的BOM清单直接发送至ERP系统。 CableBuilder 可以针对设计、客户报价、订购、生产、品控和 ERP 系统对接等的各个环节开展数字化工作，轻松实现电缆产品数据的无缝管理与衔接。通过高效处理产品数据，确保整个电缆生命周期的连续性和数据完整性，显著提高生产率。详细介绍可参阅《电缆数字化设计与生产一体化方案（上篇）》

CableMES线缆制造执行系统可以帮助线缆厂商有效地实现产品质量的提升，同时，能够最大程度的节省材料、时间和成本。本期将主要为大家讲解CableMES系统是如何通过监控和控制生产过程中的各要素，实现生产能力提升，成本节约，同时，可以了解CableMES系统是如何跟踪和记录原材料向成品的转变过程。

02 Software Solutions

电缆制造执行系统的主要优势

CableMES支持实时操作，以控制生产过程中的多个要素：

• 订单执行：确保进度计划按时交货，同时，尽量减少在制品（WIP）和浪费。

• 生产性能：通过减少停机时间，设备以设计速度运行，最大化生产，并持续生产高质量的产品。

• 物料管理：确保物料在正确的位置、正确的数量和正确的时间供应，以避免生产延误。

• 产品质量：通过实施一个健全的质量管理体系，快速识别不良产品，从而减少不合格品，遏制浪费成本增长。

订单执行

CableMES系统包含生产负责人及生产调度员所需的所有工具，以确保不断变化的“车间”计划始终符合“业务”需求，同时，最大限度地提高效率和吞吐量。而且，CableMES可以授权车间进行现场决策。

（1）订单执行计划制定

CableMES的订单执行计划，需要从ERP（或其他专业排程系统）下载生产订单明细表，表内信息应包含将要生产的产品操作信息、段长（或切割）、物料清单(BOM)以及首选（或默认）制造机器等。

订单执行计划通常将基于“业务”计划展开，主要是将一个不同的生产订单列表与不同的客户（或库存）订单相关联，并对生产效率进行了不同程度的优化。例如，对类似产品、尺寸和颜色的配料计划。这种“业务”计划将保持一定的更新频率，即每天或每周更新一次，但是并不会实时反映工厂内的实时变化情况。

车间可以通过调整“业务”时间表，以匹配车间的实时情况，确保在车间发生的任何事情，时间表都能得到优化，以实现最大的吞吐量。

（2）订单信息实时查阅

CableMES系统通过向使用者提供一套工具，来帮助其实现快速决策及敏捷制造。系统功能强大，信息数据“一目了然”，可以实时显示每台机器的状态，即运行或停止、运行速度、停机原因、当前生产订单的详情、生产的长度等情况，甚至任何质量问题的细节都可实时追溯。

同时，CableMES系统可以通过评估分析历史数据中原材料使用情况、操作数据和WIP可行性等，提供每个区域的可用工作视图。

车间可以根据当前的生产情况和生产长度，自动跟踪产线实际产能来拆分作业，合并作业和重新排序作业。如果在任何阶段生产过短或过长的产品，将在CableMES中标记为有质量隐患，并随后进行预警处理。

总之，通过实时地了解当前的生产情况，车间能够对其所在区域的当前生产状况作出快速反应，以最大限度地提高吞吐量，确保按时交付客户所需的长度，同时，将WIP保持在最低限度，并避免在制品积压造成浪费和运营成本压力。

生产性能

CableMES提供了自动获取整体设备有效性(OEE)辅料工具，因此车间可以立即对其领域内的任何生产性能问题做出反应，而且，生产工艺团队也可以寻找过去的趋势，以进行流程优化。

（1）自动收集OEE分析所需要素

CableMES通过自动收集和分析可以获得OEE分析的三个要素：质量、性能和可用性，可以大量减少文书工作和数据输入工作，以轻松实现如下应用：

质量要素应用：对于质量把控，CableMES（通过与线缆设计软件CableBuilder的集成）可以确保为每次生产运行定义质量计划和产品/机器公差。CableMES(通过与AVEVA和机器操作员录入相结合)记录影响质量的实际工艺过程参数，通过确定电缆长度和检测结果自动判定产品质量是否合格。CableMES可以通过为每台机器的每次生产运行自动计算OEE的质量要素，实现生产过程中质量问题产品的快速识别，并及时采取补救措施。同时，问题产品会被自动隔离，阻止其用于下一个工序，不会增加进一步的成本损失。

性能要素应用：CableMES（通过与线缆设计软件CableBuilder的集成）记录每次生产运行的目标线路速度。CableMES(通过与AVEVA和机器操作员的集成)可以计算出每次生产运行的平均实际线路速度。通过为每台机器的每次生产运行计算OEE的性能要素，可以立即识别出运行速度较慢的机器，并及时采取补救措施。

可用性要素应用：CableMES(通过与AVEVA的集成)记录每台机器的运行状态。当机器停止时(通过与AVEVA和机器操作员录入相结合)，CableMES会记录机器停止的原因。通过为每台机器的每次生产运行计算OEE的可用性，可以立即识别停止的机器，并及时采取补救措施。

（2）OEE数据趋势分析辅助生产改进

通过对CableMES OEE数据中的趋势进行分析，可以识别生产性能不佳的根本原因，并进行纠正与改进。

CableMES亦可基于机器、操作人员、区域、工厂、班次、操作、产品或任何时间段的数据信息对OEE进行分析。通过利用这些详细的信息，可以为流程改进项目创建基准，以允许工程师监控其有效性。

总之，拥有关于每台机器状态的详细实时数据，使车间能够立即对其所在区域的任何生产能力做出反应，防止问题产品的生产，最大限度地提高运行速度，并尽量减少停机时间。

物料管理

CableMES提供了管理物料所需的所有工具，包括原材料和辅料辅料在工厂中的移动。

（1）材料可用性信息采集

CableMES可以采集并提供所有生产阶段的材料的可用性信息。随着材料的消耗和新材料的产生，材料的可用性信息会实时更新。因此，可以识别由于无法获得材料而导致的订单生产延迟，并相应地更改时间表。

（2）物料余量监控

CableMES将根据每个阶段生产的实际长度自动消耗材料（调整数量），并通过AVEVA直接访问每台机器上的计米器，根据每个单元的物料清单数量，所消耗的材料数量始终与实际生产的产品的测量长度有关，以此保证剩余的材料数量始终是准确的。

（3）废料管理

此外，CableMES可以提供原材料和辅料辅料的废料情况报告。例如，在绝缘过程中停机废料（如绝缘料）或开机废料（钢绞线）。所以，所有的材料都将要被考虑在内。

根据设备上的测径仪等设备，CableMES还可以记录生产过程中材料的使用过度/不足情况，例如：电缆直径大于规格的情况等。

（4）物料及产品的可追溯性

CableMES确保完整的物料跟踪性，使用条形码可以跟踪材料的全部使用过程。材料使用前，确保所有原材料和辅料都扫描到系统中并分配到生产环节。每一个新的线盘都会产生一批新的物料，这些物料与扫描的材料输入批次相关联。随后，每个新的线盘都将会在标签上打印独立的条形码，便于在下一个工序中进行扫描。这样可以确保从成品到原材料批次的各个供应商的可追溯性。

（5）产品全流程质量数据分析认证

此外，所有可追溯记录都与产品、作业、操作、机器、线盘、长度和机器操作员有关，可以对每盘产品进行全质量数据分析和认证。

（6）在制品（WIP）标记与监控

CableMES可以跟踪在制品（WIP）在工厂中的移动过程。每台机器都可被视作一个线边仓，因此，产线每生产出一盘新的在制品，系统就会在现在仓中创建WIP。当WIP在下一台机器上扫描时，CableMES会跟踪并同步移动系统中的WIP。伴随着每台机器不断的消耗WIP，传入的WIP数量亦会减少。因此，使用CableMES，可以随时实时了解工厂中WIP的数量和位置，从而避免昂贵的在制品库存，并且随时生成具有WIP价值的详细报告。

总之，通过CableMES中的材料管理，可以改进材料的利用，可以减少WIP，并可以优化订单执行。

产品质量

通过CableMES，可以控制产品调用，确保只有合格产品才能被用于进一步的生产工序。

CableMES（通过与线缆设计软件CableBuilder的集成）能够在生产的每个阶段控制质量计划。通过调用完整的品控计划（如外径控制值和绝缘厚度公差），通过准确的时间和顺序自动呈现给操作员。此外，通过与AVEVA集成，可以自动获得质量计划的结果。通过使用CableMES，不仅可以确保所有过程中的质量计划的一致性，也能保证质量计划数据的收集。

（1）生产工艺卡更新及访问

CableMES（通过与线缆设计软件CableBuilder的集成）能根据依照实际生产设备将最新的生产工艺卡和制造规范下发到机台，即：保证操作员将始终按照最新的规范要求进行生产。

（2）生产材料应用监控

在线缆制造中，有许多不同类型和等级的材料只能用于特定产品生产，不能进行替换。CableMES了解每个阶段所需的材料清单，通过对输入材料的条码扫描，可以有效地防止使用不正确的材料而导致生产经济损失。

（3）过程报警数据关联质量计划设置

通过与AVEVA集成，CableMES可以收集生产每段电缆的生产过程报警数据。每个生产过程的报警数据，都会存储起始长度和结束长度，也可以通过配置生产过程预警点实现生产过程实时预警。。

（4）操作员手动报告不合格项

通过操作员交互，CableMES可以提供操作员检查，允许操作员除了质量计划和工艺报警识别的缺陷外，还能以手动方式报告电缆长度可疑的不符合项。

在CableMES中，立即识别劣质产品是至关重要的功能，任何识别到的含有劣质产品的线盘都将被隔离处理。被隔离的线盘无法供后续工序使用，可以有效遏制不良产品的生产加工，大大节省了额外的加工成本、额外的材料使用，并最终防止不良产品交付给客户。

CableMES打通了企业的管理层与车间实际生产制造环节信息不畅的壁垒。主要将业务系统，即企业资源规划(ERP)与工厂系统（监督控制、数据采集SCADA、过程控制）之间形成一个闭环，能够最大程度地为生产企业提供具有高成本效益的运营和生产环境。

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