GE Plant Application MES 产品介绍

Proficy工厂应用 – 产品管理

基本功能

GE Proficy 工厂应用的产品管理功能是所有模块的基础，它通过工厂建模，产品建模等模型工具建立 Proficy 工厂应用的基础。 其主要的功能是为其他模块提供基本的产品和相关信息。 通过工厂应用的管理员工具界面， 用户可以：

• 定义产品
• 建立产品的层次结构
• 建立全局产品参数和转换系数
• 建立产品配方
• 建立面向生产地的产品规格和配方
• 建立面向生产设备的产品规格和配方
• 在工厂之间或服务器之间共享产品配方和规格信息
• 建立产品和设备的关联
• 保留规格或配方变更的历史纪录和审计结果

在工厂应用中， 系统通过配方和产品规格来保存各种各样的产品相关数据。 产品管理支持产品更换的生产事件，以此实施对产品生产的跟踪。产品更换的生产事件允许系统跟踪和记录产品生产历史，从而得到产品在任何给定的时间上在何种生产设备上生产的信息。

规格 Specification 和 配方 Recipe 是产品管理中的两个主要概念。 规格 定义了对于某种产品而言， 某个变量的生产目标值，各种质量上下限值和报警极限。规格是针对于某一特定产品而言，它可以是粗略的，也可以是详尽的，可以面向于某一个设备或某一条生产线。 也可以在各生产线和设备之间共享。 配方 则描述了产品的详细属性，例如生产某一种产品的生产单位， 所用原材料，过程控制参数，产品测试方式，测试频率等。

工厂建模

工厂建模是所有应用的起点和基础，Proficy 工厂应用的所有功能均建立在一个完整的工厂模型基础上，简单地说，工厂模型是对组成生产线的设备根据一定的顺序组合定义而成。这里的设备也称作生产单元，通过 Proficy 工厂应用的管理员界面，用户可以定义整个工厂的生产线和设备层次结构。整个工厂模型可以分为 5 层结构，自上而下分别如下：

• 生产车间(Department)：树状结构的最上层，可包括一组生产类似产品的生产线。
• 生产线(Production Line)：一组相关生产设备的集合，用来生产一种产品。
• 生产单元(Production Unit)：生产线上进行独立操作的部分，即组成生产线的设备， 模型、生产变量、计算、产品、配方和生产事件均将与生产单元相关联。
• 生产变量组(Variable Group)：是一组相关生产变量的组合并针对于某一特定的生产设备。
• 生产变量(Variable)：是独立的数据单元，提供数据的存储和产生。 例如，生产变量可以是实验室测试数据，也可以是生产的过程变量，另一方面来说，生产变量是与生产设备相关联。

                                         

生产变量

生产变量是整个工厂模型的最基本元素，可以根据其功能特点组合成生产变量组，如质量变量、过程变量、关键绩效指标、产品规格数据、班次信息等。系统可以支持的数据类型包括数组，浮点数，整数，逻辑量， 字符串，注解等， 用户还可以生成自己的数据类型，如班次。

变量的数据来源可以是历史数据库，质量系统， OPC ，FTP 数据文件，ODBC或手工数据。其中可以直接支持的历史数据库包括： GE Proficy Historian (iHistorian)，SQL Server，InSQL，AspenTech InfoPlus 21，OSI PI，RSSQL，Honeywell PHD，RS BizWare Historian，同时具备双向 OPC 及远程连接能力。可以直接支持的质量系统包括 Valmet Lab，AquiData，Replix 等。

 

用户在定义变量时可以定义大量的变量属性， 包括数据的质量，采集频率， 数据来源， 工程单位， 采样类型， 变量规格的各种限值或相应的限值变量，还包括数据的安全系统权限。

生产事件

 

生产事件是整个工厂应用的触发机制，系统通过不同的生产事件的触发来提供各种分析，跟踪及应用功能。 系统支持的主要生产事件类型包括：时间事件，生产事件， 产品更换事件，停机事件， 生产消耗事件，生产计划变更事件，生产跟踪事件和用户定义事件。工厂应用的不同应用模块支持不同的生产事件。

• 产品建模

产品建模的首要任务是建立产品和产品家族，同时将产品和生产设备关联。产品建模的重点则在于建立产品的生产规格参数，配方， 质量标准， 包括和材料表 BOM 整合以及建立生产工序。通过系统的管理员组态应用工具，用户可以建立多个产品家族，每个产品家族可以包括多个产品。 每个产品在定义时必须包括产品的代码，同时可以包括一些其它属性，如安全系统电子签名支持， 并与已定义的生产设备相关联。

生产配方和产品规格

 

建立生产配方和产品规格是产品建模的重要一环， 其建立的过程类似， 但在建模时可以根据实际情况建立多重层次结构的模型， 一个产品的生产可以有厂级(Plant-Level)的配方或规格，也可以有设备级(Unit-Level)的配方和规格。还可以附加文档给产品规格。厂级配方或规格的目的是建立一个对多种产品，生产变量和生产设备均可用的统一设置。而设备级规格和配方则是针对于特定的产品在特定的设备上生产的规格或配方值。

 生产设备级产品规格

 

生产设备级的产品规格和配方(Unit Specification)具有最高的优先等级， 它可以覆盖厂级的产品规格定义。其定义以生产设备单元为基础，对于设备上相关的生产变量和配方参数定义工艺或质量的目标值，范围和相关生产数据，还可以定义电子签名的支持，测试频率和用户注解等，以此构成生产标准和规范。 每次对参数定义的修改均会记录在数据库中，以备查询。

在定义产品规格时，通常需要定义相应的产品规格变量Specification Variable，对于这种变量，系统可以将相应的生产文档附加给它， 作为生产操作的指导文件。

厂级规范定义

厂级规范建立在产品的属性定义之上，对于某一特定产品可以定义若干属性(Properties)，每一个属性还可以定义若干的特性，针对于产品属性可以定义规范(Specification)。这里的定义就属于全局化的，厂级的。对于每个厂级规范的定义，除了要定义属性和特性之外，还需要指定特定的特性变量，通过这些特性变量和生产设备和过程关联。

在厂级生产规范定义部分， 除了可以定义全局化的产品质量和工艺规范以外，还可以定义生产规程 Plant Metrics和生产材料表，生产材料表可以在此定义，也可以通过应用集成从企业资源计划系统ERP中获取。而这里的生产规程可以是生产速度的设定范围，停机百分比的设定范围，生产线效率的设定范围，生产消耗的设定范围等。而每一个具体的参数均需要设立一个相应的规范变量配合操作。 生产规程的定义面向于整体设备利用率 OEE的计算，作为整个生产状况的度量其定义包括停机时间(Downtime)，生产效率(Efficiency)，生产速率(Production Rate)，生产消耗(Waste)。对于相应的参数可以设立报警值，如生产效率低于 65%进行报警等。

产品信息共享

 

在一个具有多个工厂的企业集团，经常会有产品信息共享和与外部系统进行信息交换的需要。 Proficy 工厂应用系统支持产品信息的集中存储，即在集团公司设立中央服务器存储这些信息，如质量标准， 材料表，批次配方，操作指令等。 集团的产品规范定义将与各工厂自动同步。 而与外部系统的信息交换则通过如下格式进行，如FTP 文件， ODBC和Proficy 存储过程，Proficy 的企业接口开发包 SDK或其他标准中间件如 MQSeries，而信息传递的触发条件可以是产品更换事件或其他批量生产事件。

产品管理模块的组态和界面

产品管理模块是整个工厂应用系统的基本模块，其定义的功能共享于其他应用模块，主要的配置工作均在 Administrator 中完成，由于其功能均和其他模块的功能结合使用，故没有单独的客户端界面画面类型，通常利用其他模块的 Autolog 等画面对产品和生产事件管理时使用。 但是所有的工厂规范，配方参数和产品的相关定义事件和数据均可以通过 Excel或 Web报表输出，进行查询和归档，系统自带相关的报表模板，如 Specification by Variable，Specification Search by Unit等。

Proficy工厂应用 – 生产管理

基本功能

生产管理模块将工厂运作的各个部分连接到一起， 在用户，内部的商业系统以及工厂的生产过程之间交换关键的生产信息及生产状态。

生产管理模块在控制系统和生产计划系统之间工作。可以通过它来做产品跟踪，从原材料开始一直到交付用户，管理在制品数额，控制产品在多工序生产过程中的流向，向控制系统发送配方，根据生产计划跟踪生产。 生产管理模块可以确切告诉你任何时间的生产过程的状况，帮助你排除生产线的问题。主要功能包括:

• 对生产设备单位之间的成品流进行模型化和控制
• 根据控制系统数据自动驱动产品的谱系变化和移动
• 手动或自动从控制系统的数据捕获每个生产单元的生产信息
• 手动或自动从控制系统的数据捕获每个生产单元的消耗信息
• 监视全厂的效率和生产相关的关键性能指标
• 接受生产计划并据此控制生产
• 接受制成品的客户，订单和发货信息
• 处理具有特殊需要的型材的跟踪和生产计划
• 将生产标识附加于订单
• 控制和报告订单
• 自动打印和扫描条形码
• 手动驱动产品移动
• 管理和报告在制品数额
• 生成基于生产，计划和产品跟踪问题的特定的报告
• 为客户生成分析报告证书
• 将库存，生产，计划和产品跟踪信息发布到 Web 上
• 支持控件ActiveX controls ，可以在任何 ActiveX 容器中快速开发用户系统

 

生产管理模块组态

生产管理组态概要

生产管理模块组态的主要内容和步骤可以包括下面一些， 通过工厂建模工具建立虚拟工厂模型，将产品和所有生产的设备关联，并对生产设备赋予相关生产事件，对每一个生产设备定义可能的生产状态和生产属性，定义每一个生产设备的原材料输入以及其可能的材料状态， 最后通过自动或手工获取过程信号来触发相应的生产事件模型。而整个的生产过程和产品跟踪是主要是通过下列的模型来完成的：

• 生产事件模型
• 生产移动模型
• 产品谱系模型
• 生产消耗模型
• 生产计划变更模型

在上述模型运作的基础上，还可以加入所需要的各种生产计算，并通过生产管理模块所带的客户显示画面来对每个生产设备和生产线进行管理。

模型化产品生产流程

 

模型化生产流程是执行生产跟踪和产品跟踪的重要环节，首先根据生产计划的定义要确立跟踪和生产统计点的位置， 以及产品生产在整个生产线上的流动路径。然后需要定义产品在生产中的每一个步骤以及下一步有效的状态。

 

                          

 

上图显示了对于生产执行路径的组态定义，以及原材料输入和材料表 BOM 的集成。组态中将产品生产流程所通过的设备按照次序列出，并可以定义相应的生产状态，生产计划报警等。还可以定义此生产路径可以生产的产品列表。 其他定义的内容包括是否细分生产订单，用户注解，用户自定义属性等。 

 

模型化生产流程的另一个功能是对生产部署 Disposition的定义。 首先要根据流程确定生产部署变化影响到的控制点和设备等情况，生产部署变更是否通过自动完成。 在 Proficy Plant Application 中生产部署的变化可以通过各种生产事件来触发，通过不同的产品生产状态的自动识别来完成。

 

相关生产计算

 

在生产管理模块中使用计算库的目的可以是合成手工和自动的生产变量，通过计算来驱动生产部署的变化和报警检测以及用特定的计算来触发生产事件。

 

计算的执行可以通过生产事件发生来触发，也可以定时执行。而计算的输入可以是变量值，也可以是变量的属性，事件的属性， 设备单元的属性，还可以是变量的规格标准和配方。用户同时也可以使用各种系统预定义的计算。

 

 

 

上图显示了一个使用存储过程程序对生产报警的计算，使用了多重输入，包括生产单元标识，报警定义的模板，时间， 报警变量的标识等。

生产单元属性

生产单元属性是生产管理中又一个重要环节。其主要包括的内容有生产单元的类型，是生产设备还是库存点；生产设备的有效生产状态；生产性能度量(Production Metrics)； 库存位置；原材料输入。

生产性能度量：

生产性能度量是定义了对全厂一些关键生产性能指标的参数。主要包括以下几个方面：

• • 设备停机度量 Downtime Metrics
  • 生产效率度量 Efficiency Metrics
  • 生产度量 Production Metrics
  • 废品消耗度量 Waste Metrics

 

生产度量的定义主要面向于总体设备利用率 OEE 的计算， 标准的系统 OEE 计算公式为：

O.E.E. = 生产设备可用率 X 性能 X 质量

这里设备运行时间代表了可用率，生产速度代表了性能，产品的一次合格率代表了质量的部分。

 

 原材料输入

 

原材料的输入则定义了原材料的类型， 来源和详细内容。原材料输入模型常用的有三种：

移动 Movement – 生产移动模型根据生产的进程改变物料的状态， 例如将准备状态改为运行状态，将库存状态改为准备或运行状态或将运行状态改为完成状态。 生产移动的事件将由实时数据驱动。由于特定的原材料输入有特定的移动模型，故而某一个生产设备可以同时具备几个活动的生产移动模型。

谱系跟踪 Genealogy – 当产品从原材料转移到生产设备上时， 谱系跟踪模型生成相应的事件并与各其它事件关联。通过手工或自动的数据变化来更新产品跟踪的信息表。 特定的生产设备也可以同时有几个活动的生产移动模型。

消耗 Consumption – 消耗模型用来更新特定生产设备在生产某一特定产品时原材料的消耗量。

上述模型通常情况下通过实时历史数据库中的过程变化信号或手工信号触发，运行相应的计算和存储过程程序，完成特定的功能。

 

而原材料输入的详细内容包括输入物料名称，类型，是否进行材料表控制，基本物料规格等。

信息显示

对于生产管理和相关的信息显示， 可以通过操作站客户端的几种不同的画面来进行。主要的客户端画面类型和功能包括：

 

产品谱系跟踪视图画面(Genealogy View Display)：

 

产品谱系跟踪画面提供实时的应用画面，让用户可以对相应的生产设备加载生产产品，以此产生相应的产品生产事件，并接受原材料输入，原材料的状态将根据产品生产的过程不断变化，从运行状态一直到被消耗状态直至产品完成。 此画面用于生产过程中面向于生产设备的原材料输入输出状态控制，生产步骤的控制，生产状态的监视和条码打印等功能。

 

其提供的主要信息包括生产时间，生产设备，状态，关键生产性能指标， 各生产单位的库存情况以及订单、设备故障情况、废品情况、物料的流动路径等。

生产计划视图画面(Schedule View Display)：

 

生产计划视图画面显示和执行当前的生产计划，提供当前订单状态，预期的生产量和目前的生产量， 订单开始和预期结束的时间。通过这一用户界面，可以对订单进行重新排序和编辑修改。此画面通过其提供的信息让用户可以对订单的执行进行跟踪。

 

生产总貌画面(Production Overview Display)：

 

生产总貌画面实时显示生产线上的各种生产设备的关键信息，同时提供 4 种不同的显示视图，生产执行路径显示，生产单元显示，报警显示和图标显示。通过鼠标点击可以获得包含详细信息的弹出窗口。

画面提供的主要信息包括产品代码，生产订单，生产速度，产量，废品量，生产质量， 停机时间，总体生产效率等。

 

生产管理报表

生产管理模块带有大量现成的报表模板，通过在 Plant Applications Web Server Administrator 管理工具中的配置即可完成。

 

下面是几种系统自带的报表的示例。

 

生产事件历史报告

 

这一基于 ASP 的 报告显示所选生产变量的生产事件数据。此报表需要如下参数定义：起始和结束事件，生产变量和生产事件类型。

对于每一个生产事件，报表将图形化显示所选的生产变量是否处于标准规格之中。 表中同时包含了生产事件注解。当用户鼠标移动到每一个变量下面的“眼镜”状图标上，报表将显示详细的变量规格，点击在图表图标上，将显示交互式趋势。同时，用户可以点击交互式趋势图，显示较短时间段的信息。 也可点击每一个生产事件，显示详细生产事件报告。

 

详细生产报告

 

 

交互式趋势

 

生产报告

 

这一报表显示了生产和效率的统计信息以及生产事件的详细信息，用户可以选择显示停机时间， 产品跟踪和生产消耗信息，可以根据下列条件对信息进行汇总，如根据人员，天，班次， 订单，产品和生产状态 。

 

在报表中，用户可以移动光标到产品度量域，察看相应细节信息，也可点击生产事件，察看详细的生产事件报告。

生产线的生产时间线报告

在此报告中， 用户可以点击生产事件， 浏览详细的生产事件报告。用户可以将光标移动到某一个项目上看更多的详细信息。

生产库存报告

 

生产库存报表应用面向特定生产单元的概要性库存统计信息。用户需要设定生产单元和产品，然后可获得报表。报表提供了根据生产单元，产品和生产状态的库存概要信息。

 

对于产生库存的每一个生产单元，报告提供如下信息：

• 生产事件名称
• 生产单元
• 产品
• 生产一致性：如果所有生产变量均在目标值内，则生产一致性为好，如果一个或几个变量处于警告状态， 则生产一致性为警告，如果一个或几个变量处于拒回状态，则生产一致性为拒回。
• 度量：当鼠标移动到度量域上时，将显示详细的信息。
• 库存时间：产品在库存中停留的时间，格式为：日：时：分：秒
• 生产事件签名：如果使用电子签名功能，此处为发布生产事件的人
• 生产批准签名：如果使用电子签名功能，此处为批准生产事件的人

 

 

当用户点击库存报告上的生产事件时，将打开详细生产报告。

Proficy工厂应用 – 质量管理

 

基本功能

 

质量管理模块提供了一系列工具，用来管理质量信息，自动化质量控制决策和分析质量和过程的性能。 质量管理模块支持对控制系统或外部接口的自动数据采集，以及质量或测试信息的手动输入。 它提供了大量标准的报表，可以通过 Microsoft Excel 或 Proficy Web 客户浏览。

 

质量管理模块的主要功能包括:

• 基于时间或事件的质量和过程数据跟踪。
• 自动获取生产事件（批次，批量等）
• 自动获取带有生产事件的产品信息。
• 跟踪原始产品和对生产事件提供产品。
• 研究特定的生产事件和产品规格的符合情况
• 从控制系统自动获取和过滤过程数据
• 设立关键控制点并自动部署和路由生产事件。
• 设立检查计划，审计和控制质量测试和部署决策。
• 根据用户或操作功能建立用户化的显示界面。
• 自动化试验室测试和实验室设备。
• 实时连接测试信息到工厂生产层。
• 附加文档和工序到产品，变量和规格。
• 基于手动输入和过程数据建立计算
• 手动输入质量和过程数据。
• 支持数字，字符串，注解和用户定义数据类型。
• 对生产事件和数据点加注释。

• 基于质量信息生成关键性能指标的计算
• 基于过程信息生成关键性能指标的计算。
• 在计算和报警中使用产品谱系。
• 对过程和质量信息提供产品规格
• 报告质量规格的事件。

• 对失控状态报警并需要确认
• 根据报警条件跟踪原因和动作。
• 揭示操作过程和报警
• 注释报警条件
• 趋势和分析质量信息
• 生成特定的报表来研究质量问题
• 发布质量信息到 Web 上
• 安全系统控制对输入和过程质量信息的浏览
• 保留对数据变化的审计跟踪。
• 保留对系统使用的审计跟踪。
• 保留对系统组态变化的审计跟踪。

质量管理模块中的事件模型

主要类型

 

在质量管理中可以支持的事件类型主要包括：

• 生产事件：      生产事件是某一批次或批量在生产过程中带有特定标识的事件，不同的生产对象和生产操作需要跟踪不同的生产事件。 在工厂应用的系统中，特定的生产事件由批次或批量生成，并与一个或多个设备相关联。
• 生产部署事件：  生产部署事件当生产的状态或测试的状态改变时被触发。
• 报警事件：  报警事件当预定的变量值达到了报警规则的定义时被触发。

 

生产事件模型

 

生产事件模型是最常用的模型，其定义针对于某一个生产设备，用户可以选择某一特定生产设备， 然后通过事件组态工具定义相应的生产事件(Production Event)，生产事件可以带有相应的产品度量X,YZ等以及工程单位。 对于已组态的生产事件可以赋予一个模型，通过模型来处理生产事件。对模型中的参数配置后将其激活。当生产事件发生时，将触发相对应的模型， 通过模型来完成一定的功能。

 

对生产事件加入相关模型的过程是先对某生产设备加入用户定义的生产事件，然后选择一个系统模型或用户定义模型，并对模型参数进行定义和激活模型的运行。

 

上述定义的生产事件所关联的模型通过对触发点标签量的检查，产生对应的生产事件并进行相应的数据处理和程序运行。这里的数据处理包括各个与生产事件相关的变量计算，报警，规格等，同时也可通过触发相应的数据库存储过程来进行深层次的操作。

 

 

产品变更事件模型

 

产品变更模型是批次生产中常用的模型，当用户组态了多个产品以后，通过产品变更事件和相关的模型来完成一定的生产功能。 产品变更模型的触发将通过实时的过程信号数据完成，通过调用相应的数据库处理程序完成产品代码的更换和其他数据的变化。 而产品代码与产品名称的对应关系则在 Product Cross Reference 工具中组态完成。

 

产品变更事件及模型的组态过程包括如下几步， 对于某一个特定的设备定义一个产品更换的事件，并赋予一个相应的模型，通过对模型中的参数配置完成产品更换事件的检测和数据刷新，程序处理等功能。

 

产品更换的事件模型同样通过触发点的数据检测，触发生成一个产品更换事件，产品的更换后，对于新的生产批量事件可以发现产品名称的变化，而且相应的生产规格也会做切换。

 

质量管理模块中的报警

报警系统定义

 

在质量管理中根据预定义的质量变量和规格范围进行报警系统的定义是其一大主要功能。这里的报警系统定义根据报警规则来分主要有两类：过程报警和 SPC 报警。当所定义的报警变量发生报警时，同时产生了报警事件。 报警的定义通过报警模板库完成。报警模板库存储所有用户定义的报警规则， 每一个模板对应一条规则和相关的变量。

 

• 过程报警： 过程报警定义是针对质量规格的定义进行报警规则，用户可以选取的报警规则包括所有的质量规格上下限，警告限，拒回限等。 同时可以将报警与某一个特定的原因树相关联以及报警相关动作的原因，  还可以定义报警 Email 的目的用户。另一个功能则是对报警附加相关的操作文档，以帮助操作规程的确认和指导。
•  SPC 报警：  SPC 报警的基本功能与过程报警类似，但是其报警规则定义是根据相应的 SPC 规则，如 7 点采样值中有连续 3 点大于警告上限等。

质量计算

在质量管理中经常需要根据过程的需要进行一些计算， 根据功能的复杂性可以通过下述三种方式完成，公式计算，VBScript 脚本计算和 SP 数据库存储过程计算。 这三种计算的能力和复杂度是逐级递升的。

 

不管是哪一种计算，均可通过系统的计算库定义计算模板。每个计算模板包括各种用户定义的参数，如输入输出的个数，各关联到哪个变量，存储程序的名称和其相关的参数，计算发生的触发类型是变量还是事件或时间。

 

质量数据

这里的质量数据指的是各种外部的测量值，即实时质量数据，这些实时的质量数据可以是手工输入，可以通过过程历史库得到，也可以是通过其他数据导入方式直接从特定的质量检测系统读入，可以直接连接作为数据源的质量系统包括：Autoline、Acquidata、Valmet、Majiq。其他的数据导入的方法包括 FTP 的数据文件传输， ODBC 的数据连接或 XML 数据导入等功能。通过 FTP 的方式传递数据需要通过 Proficy 的管理员工具中的 FTP 组态工具对所使用的 FTP 站点进行配置。

 

信息显示

对于质量管理和相关的信息显示， 可以通过操作站客户端的几种不同的画面来进行。主要的客户端画面类型和功能包括：

 

电子记录单(Autolog Display)：

 

电子记录单显示画面通过电子表单的形式显示了质量和过程的实时数据。它分为基于时间和基于事件两种形式。在基于时间的画面中每一列显示了一个特定时间的数据， 在基于事件的画面中，每一列显示了特定生产事件发生时的数据。

 

 

                                  

 

 

操作员画面(Operator Display)：

 

操作员显示画面通过显示质量和过程的设定值，并将其与当前的实时值和历史数据相比较来指导操作员。同时也可用于查阅产品，规格和操作流程。

 

                        

 

 

趋势画面(Trend Display)：

 

趋势显示画面通过显示实时的变量趋势图来跟踪数据趋势，同时可以显示相应变量所定义的规格线Specification。

 

                              

 

相对偏差画面(Relative View Display)：

 

相对偏差画面通过显示变量数据相对于设定值的偏差来研究过程的当前情况和设计的理想状况的偏差，用户可以将相关的一组变量加入到一个显示画面中互相对比，通过柱状图显示，如果没有当前值则显示历史数据。

 

                   

 

 

报警显示画面(Alarm View Display)：

 

报警显示画面显示特定变量当前的和历史的活动报警，报警条件则基于预定义的报警规则，将其与当前值实时对比，产生报警。其显示的主要信息包括报警的起始结束时间，报警条件，报警原因和纠正措施，报警注解等。

 

               

 

 

生产事件排序画面(Sequence of Events  View Display)：

 

生产事件排序画面用于对所有生产事件进行时间排序，用于浏览发生的如停机，废品等生产事件。它可以提供的主要信息包括所有来源于停机和生产损耗(Waste) 的数据， 用户定义生产事件及其时间，原因和注解。

 

 

                       

 

其它的信息显示界面还包括生产摘要向导，用于查询生产中的摘要性信息， 建立基于产品，时间， 变量等的历史数据查询，也可以根据一些计算结果进行查询，如平均值, Cpk等。

 

质量管理报表

质量管理模块带有大量现成的报表模板，通过在 Plant Applications Web Server Administrator 管理工具中的配置即可完成。系统中带有的一些先进的 ASP 报表如 生产变量的一致性报告，变量的散点图，生产变量的相关产品规格报告，根据产品和班次分类的质量测试一致性报告等。同时，系统也包括了一批仪表盘管理报表 Web 组件(Dashboard Parts)，如质量变量统计信息， 生产规范查找等。

 

Proficy工厂应用 – 生产效率管理

 

基本功能

GE Proficy 工厂应用的生产效率管理模块提供了从停机时间审计到生产消耗跟踪以及各种生产计算和生产实时统计，使用户通过高效的生产应用模块，达到减少生产消耗，提高生产能力， 通过实时信息帮助决策。

 

工厂应用的生产效率管理模块可以帮助用户：

 

• 保护生产设备和系统的投资
• 实时指出设备停机和生产消耗的原因，帮助管理人员快速纠正过程
• 帮助用户调整生产过程，尽一切可能提高生产率
• 提高生产资产的利用率和总体设备利用率 OEE

 

生产效率管理模块中的停机时间分析， 生产消耗分析和生产实时统计及计算帮助用户消除阻碍达到工厂生产目标的一切问题和障碍，停机跟踪功能让用户洞悉生产线停机的根本原因。

 

生产效率管理模块的基本功能

生产效率管理模块的主要功能，包括以下三个方面：

 

停机跟踪

• 连续生产率降低
• 半连续生产率降低
• 批次生产
• 离散包装线
• 离散的加工组装线
• 基于停机时间计算关键生产性能指标
• 从控制系统数据自动捕获停机事件
• 从控制系统数据自动关联停机事件与原因
• 从手动输入停机事件
• 手工关联停机事件与停机原因
• 手工对停机事件和停机时间作注解和附带文档
• 连接停机事件到特定设备
• 指出停机的根本原因，可支持最多4级原因
• 指出对停机做出的调整措施，可支持最多 4 级动作原因
• 结合生产事件信息和过程历史数据研究停机原因
• 通过一系列不同的标准报表显示停机趋势，普拉通图(Pareto)和生产性能计算
• 使用Proficy 工厂应用的Excel 加载宏生成客户化的和系统定制的停机报表
• 使用 Proficy 工厂应用 Web 服务器发布报表和数据到网上
• 使用标准的接口或Proficy 工厂应用企业接口服务开发工具包反馈停机事件信息到生产计划系统或商业系统

 

生产损耗跟踪

• 生成一个全厂的损耗信息的中央信息存储
• 对大多数过程类型均适用的灵活的损耗模型
• 连续的物料平衡
• 半连续的物料平衡
• 部分和全部的批次丢弃
• 包装组件的计数和丢弃
• 组装组件的计数和丢弃
• 基于损耗事件计算关键生产性能指标
• 从控制系统数据自动捕获损耗
• 从控制系统数据自动关联损耗原因
• 手工输入损耗事件
• 手工关联损耗事件与损耗原因
• 手动对损耗作注解和附带文档到损耗事件
• 连接损耗到特定设备
• 指出损耗的根本原因，可支持最多4级原因
• 指出对损耗做出的调整措施，可支持最多 4 级动作原因
• 结合事件信息和过程历史数据研究损耗原因
• 通过一系列不同的标准报表显示损耗趋势，普拉通图(Pareto)和生产性能计算
• 使用 Proficy 工厂应用Excel 加载宏生成客户化的特制损耗报表
• 使用 Proficy 工厂应用Web 服务器发布报表和数据到网上
• 使用标准的接口或 Proficy 工厂应用企业接口服务开发工具包反馈损耗事件信息到生产计划系统或商业系统 

 

生产统计

 

• 将生产统计和停机时间以及损耗信息结合在一起， 计算总体设备利用率并生成报表
• 连接生产统计到工厂的设备模型
• 通过一系列不同的标准报表显示生产和效率的趋势和其他生产性能计算 
• 使用 Proficy 工厂应用Excel 加载宏生成客户化的特制生产报表
• 使用 Proficy 工厂应用Web 服务器发布报表和数据到网上
• 使用标准的接口或 Proficy 工厂应用企业接口服务开发工具包反馈生产信息到生产计划系统或商业系统  

 

 

停机分析/设备故障分析功能

系统组态

作为生产效率管理模块的主要功能之一，停机分析部分的功能建立在全厂模型的基础上，通过将生产线，设备和停机/故障检测模型的绑定来得到实时的设备分析和故障分析信息。 系统内部提供了一系列的检测模型，用户可以在检测模型中定义设备故障的信号变量，设备故障的检查逻辑，同时可以对特定设备或生产线定义故障原因树并加以关联。下面画面显示了部分组态定义的内容。

 

工厂模型定义：

 

 

 

 

 

 

原因树定义：

                                    

 

 

故障名及位置定义：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

检测模型的逻辑：

 

 

 

信息显示

 

对于停机分析或设备故障分析的信息显示， 可以通过操作站客户端的几种不同的画面来进行。其中的两种主要的客户端画面为：

 

停机时间显示画面(Downtime Display)：

 

停机时间显示画面可以显示针对于某一个特定生产设备的故障信息或针对于某一条生产线的停机信息。系统可以显示从控制系统自动捕获的停机信息，也可以支持操作员手工的停机信息输入，还可以对停机信息增加注解或附加相关文档。画面可以提供的主要信息包括：停机的启示和结束时间，停机持续时间，停机位置，停机故障名称， 停机原因，故障纠正动作原因以及停机事件的注解信息。

 

 

 

               

 

生产事件排序画面(Sequence of Events  Display)：

 

生产事件排序画面用于对所有生产事件进行时间排序，用于浏览发生的如停机，废品等生产事件。它可以提供的主要信息包括所有来源于停机和生产损耗(Waste)的数据， 用户定义生产事件及其时间，原因和注解。

                               

 

生产消耗跟踪功能

系统组态

 

生产消耗跟踪是通过生产消耗事件的触发来跟踪， 通常当物流在生产过程中被拒回或有量的损失时发生。生产消耗的定义是针对于生产过程的某一步骤，可以是某一个生产设备造成生产的损耗，也可以是针对于物料平衡的计算结果得出的生产损耗。 系统对每一个损耗的计算结果均可以加上生产单位，也可以对损耗赋予原因以及纠正措施。系统内部带有一些生产消耗的检测模型，可以进行物料平衡的计算。对于损耗原因可以使用与停机检测同样的原因树定义方法。

 

生产消耗模型定义：

 

 

信息显示

 

对于生产消耗的信息显示， 可以通过操作站客户端的几种不同的画面来进行。其中一种为生产事件排序画面， 另一种为与停机时间画面类似的生产消耗画面：

 

生产消耗画面(Waste  Display)：

 

生产消耗画面用于显示实时的生产消耗信息，用户可以浏览自动从控制系统检测到的生产消耗事件并可以手工根据生产事件或时间信息输入生产消耗的详细内容。用户还可以定义增加消耗原因，纠正措施，注解及附加文档等。

生产消耗画面可以提供的主要信息包括生产消耗发生的时间， 批次等生产信息， 发生位置，原因，数量，类型， 单位以及生产注解等。

 

生产统计功能

系统组态

 

生产统计功能主要是基于生产变量的计算，而不是通过模型检测方式。生产变量是可以来源于直接的生产检测数据也可以是来自针对于原始数据的计算结果。 生产统计的处理可以基于生产事件的发生，也可以基于用户定义的时间。 典型的生产统计方式如流量计，称重仪和电子计数装置等， 通常系统先获得原始信号，然后进行数据质量的检查，最后确立采样方式，如平均值，总计值， 最大值等。

 

系统内部已经建立了大量的现成的计算公式和统计方案，如各种停机分析的统计计算， 各种生产消耗的统计计算， 总体设备利用率 OEE等。 同时系统内部提供一个计算库，用户可以根据需要建立自己的生产计算。系统也带有各种预先定义的计算程序可以完成上述基本计算。

 

 

生产计算组态画面：

 

 

 

Proficy 工厂应用计算库

 

生产统计功能依赖于大量的计算功能， Proficy 工厂应用提供的计算库通过其极大的灵活性和功能性满足了这一要求。在计算库中用户可以针对任何定义的生产变量建立计算， 这一计算可以通过三种不同的方式完成：公式计算，脚本计算和存储过程程序计算。三种方式的计算复杂程度递进， 在不同的层次上互相结合， 满足不同的用户需要。Proficy 工厂应用计算通过后台的系统计算服务进行，其一大特点是独立性，并具有再计算和支持多重事件触发能力。

 

计算的触发形式可以是基于变量，时间或生产事件，例如一个输入变量的值发生变化，将立即触发计算。 计算结果将作为一个变量历史值保存在工厂应用数据库中。

系统在定义变量时便可以定义相应的采样类型作为基本计算方式，可支持的类型包括：

平均值，插值，最大值，最小值，拒回百分比，警告百分比，上次的好值，下次的好值，最接近好值， 统计值，Cpk，原始值最大，最小， 标准偏差， 统计， 原始值，累计值，一致性索引值(表示对目标值的符合和偏差情况)等。

 

示例1：如定义变量的采样间隔为 10 分钟，采样类型为： 平均值 Average，输入点为实时历史数据库流量值，则系统将给出获得的10分钟流量平均值作为变量值。 

示例2：系统内置的Cpk 过程能力计算公式

 

If (Lower Reject Defined and Upper Reject Defined)

              LVal = abs(LReject - Average) / Stdev;

              UVal = abs(UReject - Average) / Stdev;

                        If (LVal < UVal)

                                  Cpk = LVal / 4.0;

                       Else

                                   Cpk = UVal / 4.0;

                        End

Else If (Lower Reject Defined)

              LVal = abs(LReject - Average) / Stdev;

               Cpk = LVal / 4.0;

      Else

              UVal = abs(UReject - Average) / Stdev;

               Cpk = UVal / 4.0;

End

 

公式计算：

公式计算是最基本的计算方式， 系统提供的计算函数主要包括： Abs，Atn，Cos，Exp，Hex，Int，Flx，Log，Oct，Rnd，Sgn，Sin，Sqr，Tan以及加减乘除，括号等。

 

脚本计算：

这里的脚本计算支持的是 VBScript，它是理想的程序逻辑判断计算的工具， 用户可以通过”If”，”While”，”For”等建立基本的脚本程序。系统将返回一个计算结果作为输出。

 

存储过程计算：

存储过程计算支持非常复杂的计算方式。 与前两者不一样， 这里采用微软的 Transact – SQL 作为基本工具。 可以返回多重的计算结果， 并利用所有工厂应用数据库中的数据。

 

 

生产效率管理的Web 报表

 

生产效率管理模块中已包含大量的报表模板，用户可以通过 Web Server Administrator 对报表进行组态，主要的报表是各种交互式查询报表。这些报表和其他的模块功能结合使用，可以在短期内完成大量的用户需求工作。 下面是一些系统含有的报表类型示例。

 

生产事件分析 Web 报表

 

生产分析报表应用通过全面的 Pareto 分析工具和统计分析工具对所选的生产事件进行分析，用户只需定义起始结束事件，生产设备和生产事件，即可得到报表。大多数报表均支持层层深入的信息细化能力，用户也可以动态地修改查询参数，如时间段，产品和生产设备等，获得不同的报表结果。 生产分析报表主要包括下列的现成的报表种类。

产品分析报表：

 

% 操作时间:  这里提供的饼图显示了每一个产品的相应生产事件的操作时间所占的百分比，如果显示的是停机，则饼图显示生产每种产品的设备停机时间所占的百分比。

% 故障时间:  这张棒状图显示根据产品的故障时间百分比或故障时间统计总数。

 

班次人员分析报表：

 

人员%百分比图: 这一饼图显示了针对于某一个特定人员当班时发生的特定生产事件时间。

 

班次人员平均修理时间 MTTR: 这一棒状图显示了每一个当班人员时间段内的平均维修时间，单位为分钟。

 

班次平均故障间隔时间 MTBF: 这一棒状图显示了每班人员的平均设备故障间隔时间，单位是分钟。

 

班次故障发生频率: 这一棒状图显示了特定人员当班时发生的设备故障次数。

 

MTTR = 总停机时间 / 故障次数

MTBF = 总运行时间 / 故障次数

 

设备故障分析报表：

 

故障百分比 % : 这一饼图显示了某一特定故障所占的百分比 

故障平均修复时间: 这一饼图显示了对某一特定故障的平均修复时间，单位是分钟。

故障平均间隔时间: 这一棒状图显示了对于某一特定故障的平均间隔时间

故障发生频率: 这一棒状图显示了特定故障的发生次数

 

 

 

故障原因分析报表：

 

 

故障原因百分比: 这一饼图显示了对于特定故障原因所占的百分比

specific cause.

特定故障原因平均修复时间: 这一棒状图显示了对于一个特定故障原因的平均修复时间，单位是分钟。

特定原因故障平均间隔时间: 这一棒状图显示了对于一个特定原因的故障的平均间隔时间。 

特定原因故障发生次数: 这一棒状图显示了指定的故障原因的发生次数。

 

 

故障排除动作分析报表：

 

 

修正动作发生的百分比 %: 这一饼状图显示了对特定生产事件发生的特定原因操作动作的次数所占的百分比。

平均修复时间MTTR 动作: 这一棒状图显示了对特定原因操作动作的以分钟记的平均修复时间。

能力分析：

 

 

•  MTTR 平均修复时间能力直方图及曲线

•  MTBF 平均故障间隔时间能力直方图

 

 

总体趋势：

 

 

 

MTBF 平均故障间隔时间趋势：

 

 

 

 

 

 

MTTR 平均修复时间趋势：

 

 

 

 

设备分析数据概要报告

这一图表显示下列摘要性的信息：

原因；总计；MTTR；MTBF；MTTA；发生次数；时间百分比；故障原因百分比； Inc MTTR和 Inc MTBF。

 

Proficy工厂应用 - 企业报表系统

 

基本功能

GE Proficy 提供了全企业范围的报表系统，为企业的管理者提供精确到分钟的实时生产报告，反应实时生产操作状态，帮助决策，并允许管理人员对发生问题的区域进行原因分析。系统提供一整套预定义的报表模板以及可以客户化的报表选项，用户可以通过其快速生成各种工厂应用报表，节省大量的时间和资源。

 

GE Proficy 企业报表系统的价值主要在于以下几个方面：

 

根据 WEB 报表实施实时决策

• 当用户需要时，生成和发送报表道相应位置
• 融合文字和图片来符合任何报表的需求
• 用户可获取自定义的，以及针对于特定生产区域的报表
• 通过维护基于用户档案的安全系统来控制报表信息的读取
• 根据指定的生产事件得到任何偏差通知

 

对问题区域快速执行根本原因分析，最大化工厂利润和效率

• 通过关键性能指标 (KPI)指出问题区域
• 层层细化到生产数据，以此来分析生产性能和理解问题区域。
• 通过改变生产操作和生产标准来减少未来的问题
• 从标准的工厂应用报表中获益

 

快速和简便地为特定的决策者提供特定的信息

• 从实践验证的，面向生产和分析结果的工厂应用报表中获益
• 生成更多的用户化格式并易于浏览的报表
• 通过简单的鼠标点击操作功能选择报表所需的参数

 

 

整个GE  Proficy 工厂应用报表系统包括工厂应用的报表服务器，相应的报表组态的管理员工具，基于 Excel 的加载宏工具和利用最新的微软的数字仪表盘Digital Dashboard 技术的 Proficy Dashboard 管理者报表组件。

 

工厂应用 Web 报表服务器

 

GE Proficy 工厂应用的企业报表服务器建立在微软 IIS 的基础上，提供一个标准的报表系统用户登录，报表浏览和维护的功能。同时提供报表组态的管理员工具。报表服务器建立一个内部网站，浏览器用户登录到服务器，通过服务器的权限检查即可浏览和查询相应的报表内容，同时， 用户在查询数据时，可将即时生成的查询结果保存成特定报表，还可以将部分数据输出到用户应用程序。在安全系统的保护下，特定的用户只能使用其相应的权力察看特定的报表

 

工厂应用 Excel 加载宏

工厂应用的 Excel 加载宏提供了一整套特定的菜单功能， 使用户能够在 Excel中生成动态报表，对于生成的报表，用户可以保存也可重复使用，此外，用户可以生成报表模板并将其发布到 WEB 报表服务器以供 Web 报表生成使用。

GE Proficy 仪表盘 Dashboard

Proficy Dashboard 利用了Microsoft数字化仪表盘接口，可将Web网络组件 (Web Parts) 应用到企业信息门户解决方案中，与 Proficy 实时信息门户集成或与如mySAP.com或者Oracle的商业系统集成。针对不同类型和层次的客户端访问建立起个性化的生产信息门户，集成多种Web信息部件，由使用者自由定义页面内容以及版面格式，Proficy仪表盘可以为系统预定制几十种不同功能的Web部件，包括：

 

• 生产计划信息
• 生产执行信息
• 设备状态信息
• 订单执行信息
• 报警信息
• 库存信息
• 停机事件
• 质量统计
• 生产路径纵览
• 生产消耗
• 生产标准/规格查询
• 生产事件查询
• 产品生产统计