8第八章MES與ERP技術(shù)

1、2014.7夏緒輝武漢科技大學(xué) 機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院 工業(yè)工程系第八章 MES與ERP技術(shù)武漢科技技大學(xué)機(jī)機(jī)械自自動(dòng)化學(xué)學(xué)院工工業(yè)工程程系2014-7第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制8.2管理信息息系統(tǒng)MIS8.3MRP/MRPII/ERP第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制8.1.1基本概念念8.1.2作業(yè)排序序8.1.3車間調(diào)度度8.1.4MES技術(shù)簡(jiǎn)介8.1.1基本概念念第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制通過(guò)MRP確定了各各車間的的零部件件投入出出產(chǎn)計(jì)劃劃，將全全廠性的的生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃變成成了各車車間的生生產(chǎn)任務(wù)務(wù)。各車間要要完成既既定的

2、生生產(chǎn)任務(wù)務(wù)，還必必須將零零部件投入出產(chǎn)計(jì)劃劃轉(zhuǎn)化成成車間生產(chǎn)產(chǎn)作業(yè)計(jì)計(jì)劃，即：將將車間的的生產(chǎn)任任務(wù)變成成各個(gè)工工段、班班組、工工作地的的任務(wù)。只有將將計(jì)劃安安排到工工作地，任務(wù)才才算真正正落實(shí)到到實(shí)處。為保證作作業(yè)計(jì)劃劃（生產(chǎn)產(chǎn)任務(wù)）的按期期完成，還必須須實(shí)行作業(yè)控制制。作業(yè)計(jì)劃劃與控制制的內(nèi)容容：根據(jù)下達(dá)達(dá)的車間間任務(wù)，生成車車間作業(yè)業(yè)計(jì)劃并并打印派派工文件件作為生生產(chǎn)依據(jù)據(jù)；通過(guò)過(guò)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)記錄分分析，實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)各各工作單單元和設(shè)設(shè)備任務(wù)務(wù)進(jìn)展情情況的跟跟蹤與監(jiān)監(jiān)控，確確保作業(yè)業(yè)計(jì)劃按按時(shí)完成成。1、作用用與內(nèi)容容2、在企業(yè)計(jì)計(jì)劃體系系中的層層次與位位置8.1.1基本概念念第八章MES與E

3、RP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制組織目標(biāo)標(biāo)產(chǎn)品與市市場(chǎng)計(jì)劃劃綜合生產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃（生產(chǎn)大大綱）主生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃（MPS）物料需求求計(jì)劃（MRP）最終裝配配計(jì)劃車間作業(yè)業(yè)計(jì)劃物資供應(yīng)應(yīng)計(jì)劃能力需求求計(jì)劃（CRP）粗能力需需求計(jì)劃劃資源計(jì)劃劃財(cái)務(wù)計(jì)劃劃經(jīng)營(yíng)預(yù)測(cè)測(cè)長(zhǎng)期計(jì)劃劃中期計(jì)劃劃短期計(jì)劃劃銷售計(jì)劃劃MRPII戰(zhàn)略層計(jì)劃戰(zhàn)術(shù)層計(jì)劃作業(yè)層計(jì)劃計(jì)劃期長(zhǎng)（5年）中期（1年）短（月/旬/周）計(jì)劃的時(shí)間單位粗（年）中（月/季）細(xì)（工作日/班次/小時(shí)/分）空間范圍企業(yè)、公司工廠車間、工段、班組詳細(xì)程度高度綜合綜合詳細(xì)不確定性高中低管理層次企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)中層，部門領(lǐng)導(dǎo)低層，車間領(lǐng)導(dǎo)涉及內(nèi)容資源管理資源利用日?；顒?dòng)安排

4、8.1.1基本概念念第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制計(jì)劃的空間范圍計(jì)劃對(duì)象計(jì)劃的形式及種類計(jì)劃期計(jì)劃時(shí)間單位編制計(jì)劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)優(yōu)化方法舉例計(jì)劃編制部門計(jì)劃層全廠產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃大綱、產(chǎn)品出產(chǎn)計(jì)劃(MPS)1年季、月產(chǎn)品生產(chǎn)周期、成品庫(kù)存線性規(guī)劃經(jīng)營(yíng)處執(zhí)行層車間及有關(guān)部門零件、毛坯、原材料零部件投入出產(chǎn)計(jì)劃、原材料需求計(jì)劃 （零件級(jí)）1月 | 1季旬、周、日BOM、制造提前期，零件、原材料、毛坯庫(kù)存MRP、批量算法生產(chǎn)處操作層工段、班組、工作地工序日(周、旬)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃 （工序級(jí)）日、周、旬日、時(shí)、分工藝路線、工時(shí)定額、WIP庫(kù)存各種作業(yè)排序方法車間計(jì)劃科/室8.1.1基本概

5、念念第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制8.1.1基本概念念3、作業(yè)業(yè)計(jì)劃與與控制的的體系結(jié)結(jié)構(gòu)8/111控制層計(jì)劃層分解戰(zhàn)術(shù)術(shù)層生產(chǎn)計(jì)劃劃平衡能力力與負(fù)荷協(xié)調(diào)資源源與任務(wù)生產(chǎn)任務(wù)務(wù)靜態(tài)排序序生產(chǎn)任務(wù)務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)度度資源實(shí)時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分派派執(zhí)行設(shè)備備系統(tǒng)狀態(tài)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)采集集數(shù)據(jù)分析析與計(jì)劃狀狀態(tài)存在在偏差PAC決策支持持作業(yè)計(jì)劃層生產(chǎn)調(diào)度層生產(chǎn)活動(dòng)控制層存在嚴(yán)重重偏差反饋至戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)層否是第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制（1）作作業(yè)計(jì)劃劃層生產(chǎn)任務(wù)務(wù)的分批批：使每批的的零件搭搭配均衡衡，以達(dá)達(dá)到高效效均衡地地使用車車間制造造資源的的目的。生產(chǎn)任務(wù)務(wù)的負(fù)荷荷平衡：在

6、同一批批生產(chǎn)任任務(wù)中使使各主要要設(shè)備的的工作時(shí)時(shí)間之差差最小。生成系統(tǒng)統(tǒng)資源需求求計(jì)劃（CRP）。該層的主主要功能能是根據(jù)據(jù)工廠和和車間下下達(dá)的中中長(zhǎng)期生生產(chǎn)計(jì)劃劃（如月月、旬、周生產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃）和車間間資源的的實(shí)際狀狀況進(jìn)行行零件分分批和負(fù)負(fù)荷平衡衡，生成成系統(tǒng)資資源需求求計(jì)劃。任務(wù)預(yù)預(yù)處理時(shí)時(shí)，著重重要考慮慮的問(wèn)題題是在保保證交貨貨期的前前提下，如何優(yōu)優(yōu)化使用用系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)的資源源。8.1.1基本概念念第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制（2）生生產(chǎn)調(diào)度度層生產(chǎn)任務(wù)務(wù)靜態(tài)排排序：確定每個(gè)個(gè)工件進(jìn)進(jìn)入系統(tǒng)統(tǒng)的先后后順序，并確定定機(jī)器加加工每個(gè)個(gè)工件的的開(kāi)始時(shí)時(shí)間和完完成時(shí)間間生產(chǎn)任

7、務(wù)務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)調(diào)度：對(duì)車間內(nèi)內(nèi)的被加加工任務(wù)務(wù)進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)再調(diào)調(diào)度（考考慮系統(tǒng)統(tǒng)擾動(dòng)）。車間資源源的實(shí)時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分分派。因?yàn)橘Y源源的靜態(tài)態(tài)分配并并不意味味著在實(shí)實(shí)際的加加工過(guò)程程中零件件一定可可以得到到這些資資源。該層是在在作業(yè)計(jì)計(jì)劃的基基礎(chǔ)上確確定作業(yè)業(yè)（如工工件）加加工順序序，以及及加工過(guò)過(guò)程中各各種制造造資源的的實(shí)時(shí)動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)度度。8.1.1基本概念念第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制（3）生生產(chǎn)活動(dòng)動(dòng)控制層層生產(chǎn)進(jìn)度度控制在制品控控制質(zhì)量控制制成本控制制生產(chǎn)率控控制生產(chǎn)活動(dòng)動(dòng)控制的的功能是是把作業(yè)業(yè)計(jì)劃變變成實(shí)際際行動(dòng)，并對(duì)生生產(chǎn)狀態(tài)態(tài)進(jìn)行監(jiān)監(jiān)控、反反饋和校校正，使使車間內(nèi)內(nèi)

8、的生產(chǎn)產(chǎn)活動(dòng)與與結(jié)果盡盡可能與與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃所期期待的狀狀況相吻吻合。產(chǎn)生偏差差的原因因：預(yù)測(cè)值不不準(zhǔn)確工藝規(guī)程程的多樣樣化、非非標(biāo)準(zhǔn)性性隨機(jī)擾動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)要素素短缺操作錯(cuò)誤誤，出現(xiàn)現(xiàn)不合格格品企業(yè)環(huán)境境的動(dòng)態(tài)態(tài)性8.1.1基本概念念第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制若干基本本術(shù)語(yǔ)零件在加加工過(guò)程程中的移移動(dòng)方式式排序問(wèn)題題的分類類、表示示與評(píng)價(jià)價(jià)流水作業(yè)業(yè)排序單件作業(yè)業(yè)排序8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制1、若干干基本術(shù)術(shù)語(yǔ)機(jī)器：表示“提提供服務(wù)務(wù)者”。如機(jī)床床、維修修工、工工作地等等工件：表示“接接受服務(wù)務(wù)者”，或“服服務(wù)對(duì)象象”。如

9、如一個(gè)零零件、一一批零件件、作業(yè)業(yè)(Job)等加工路線線/工藝藝路線：工件加工工在技術(shù)術(shù)上的約約束，由由工件加加工的工工藝過(guò)程程所決定定加工順序序：每臺(tái)機(jī)器器(共m臺(tái))加工工n個(gè)工件的的先后順順序（正是作作業(yè)排序序所要解解決的問(wèn)問(wèn)題）緊前/緊后工序序離散型/流程型生生產(chǎn)方式式離散型生產(chǎn)產(chǎn)品舉例工程項(xiàng)目型生產(chǎn)建筑、造船、造飛機(jī)車間任務(wù)型生產(chǎn)*機(jī)械制造重復(fù)制造（大批量流水生產(chǎn)）汽車流程型生產(chǎn)產(chǎn)品舉例有別于機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式，特點(diǎn)是連續(xù)生產(chǎn)。化工、制藥、煉油、發(fā)電、煉鋼8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制作業(yè)排序序(Sequencing)：確定工件件在機(jī)器器上

10、的加加工順序序。作業(yè)計(jì)劃劃編制/排產(chǎn)(Scheduling)：不僅要確確定工件件的加工工順序，而且還還包括確確定機(jī)器器加工每每個(gè)(批批)工件件的開(kāi)始始時(shí)間和和完成時(shí)時(shí)間。正正向派產(chǎn)產(chǎn)(Forward Scheduling)、反向派產(chǎn)產(chǎn)(BackwardScheduling)派工(Dispatching)：按作業(yè)計(jì)計(jì)劃的要要求，將將具體的的生產(chǎn)任任務(wù)安排排到具體體的機(jī)床床上加工工。調(diào)度(Scheduling)：執(zhí)行生產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃控控制才采采取的具具體行動(dòng)動(dòng)?！芭晒ぁ睂儆凇罢{(diào)度”的范圍圍，“調(diào)度”屬于“控制”的范圍圍?？刂?Controlling)：保證生產(chǎn)產(chǎn)進(jìn)程按按計(jì)劃執(zhí)執(zhí)行，或或當(dāng)實(shí)際際的生產(chǎn)產(chǎn)進(jìn)

11、度偏偏離生產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃，或出現(xiàn)現(xiàn)例外事事件時(shí)所所采取的的行動(dòng)?！罢{(diào)度度”是實(shí)實(shí)行“控控制”所所采取的的行動(dòng)之之一。外延：控控制調(diào)度派派工；排排產(chǎn) 排序序8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制15/111加工時(shí)間間：完成一一項(xiàng)作業(yè)業(yè)預(yù)計(jì)需需要的時(shí)時(shí)間，包包括需要要的準(zhǔn)備備時(shí)間。交貨期：完成一一項(xiàng)作業(yè)業(yè)的最后后截止期期。誤期：一項(xiàng)作作業(yè)的完完成時(shí)間間與交貨貨期的偏偏差。在在交貨期期之后完完成誤期期為“+”；在之前前完成為為“-”。拖期：正的誤誤期。若若誤期為為“-”，則拖期期為零。松弛時(shí)間間：一項(xiàng)作作業(yè)交貨貨期前剩剩余時(shí)間間和它的的加工時(shí)時(shí)間之差差。完成時(shí)間間：從計(jì)

12、劃劃的第一一項(xiàng)作業(yè)業(yè)開(kāi)始到到所有作作業(yè)完成成之間的的時(shí)間段段。作業(yè)時(shí)間間：從一項(xiàng)項(xiàng)作業(yè)可可以加工工開(kāi)始到到被完成成為止的的時(shí)間段段。作業(yè)業(yè)時(shí)間=加工時(shí)間間+等待時(shí)間間8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制2、零件件在加工工過(guò)程中中的移動(dòng)動(dòng)方式順序移動(dòng)動(dòng)方式平行移動(dòng)動(dòng)方式平行順序序移動(dòng)方方式三種方式式比較8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制（1）順順序移動(dòng)動(dòng)方式020406080100120140160M1M2M3M4T順n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T順=nti=4(10+5+15+10)= 160

13、一批零件件在上道道工序全全部加工工完畢后后才整批批地轉(zhuǎn)移移到下道道工序繼繼續(xù)加工工。8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制（2）平平行移動(dòng)動(dòng)方式每個(gè)零件件在前道道工序加加工完畢畢后，立立即轉(zhuǎn)移移到下道道工序繼繼續(xù)加工工，形成成前后交交叉作業(yè)業(yè)。020406080100120140160M1M2M3M4T平n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T平=ti+(n1)tL= (10+5+15+10)+ (41)15= 858.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制（3）平平行順序序移動(dòng)方方式要求零件件的每道道工序連連續(xù)

14、加工工，同時(shí)時(shí)要求各各道工序序盡可能能平行。當(dāng)titi+1時(shí)，零件件按平行行移動(dòng)方方式轉(zhuǎn)移移；當(dāng)titi+1時(shí)，以i工序最后后一個(gè)零零件的完完工時(shí)間間為基準(zhǔn)準(zhǔn)，往前前推移(n-1)ti+1作為零件件在(i+1)工序的開(kāi)開(kāi)始加工工時(shí)間。一批零件件的加工工周期為為：8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制020406080100120140160M1M2M3M4T平順t2t2：往前推推移3t2t3t4：往前推推移3t4n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T平順=nti(n1)min(tj,tj+1)= 4(10+5+15+10)(41)(5+5+1

15、0)= 1008.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制（4）三三種移動(dòng)動(dòng)方式比比較移動(dòng)方式順序移動(dòng)平行移動(dòng)平行順序移動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)管理簡(jiǎn)單，設(shè)備不停歇、利用充分。有等待現(xiàn)象，加工周期長(zhǎng)。周期最短。零件等待少，設(shè)備有停歇。運(yùn)輸頻繁，管理復(fù)雜。 兩者結(jié)合, 揚(yáng)長(zhǎng)避短選擇策略零件小而輕；單件小批；加工時(shí)間短，調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)；工藝專業(yè)化。大且重；大量大批；加工時(shí)間長(zhǎng)，調(diào)整時(shí)間短；對(duì)象專業(yè)化。小而輕；大量大批；加工時(shí)間長(zhǎng)，調(diào)整時(shí)間短；對(duì)象專業(yè)化。8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制3、作業(yè)業(yè)排序問(wèn)問(wèn)題分類類按領(lǐng)域：生產(chǎn)作作業(yè)排序序VS勞動(dòng)力作

16、作業(yè)排序序按工件到到達(dá)：靜態(tài)排排序VS動(dòng)態(tài)排序序按參數(shù)：確定型型排序VS隨機(jī)型排排序按目標(biāo)函函數(shù)：?jiǎn)文繕?biāo)標(biāo)排序VS多目標(biāo)排排序按機(jī)器數(shù)數(shù)量：?jiǎn)闻_(tái)機(jī)機(jī)器排序序VS多臺(tái)機(jī)器器排序按工藝路路線：?jiǎn)渭髯鳂I(yè)排序序(Job-shop)VS流水作業(yè)業(yè)排序( Flow-shop)本講：生生產(chǎn)作業(yè)業(yè)排序&靜態(tài)排序序&確定型排排序&單目標(biāo)排排序&多臺(tái)機(jī)器器排序&單件作業(yè)業(yè)排序/流水作作業(yè)排序序8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制作業(yè)排序序方案的的評(píng)價(jià)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)最長(zhǎng)流程程時(shí)間最最短（全部完完工時(shí)間間最短、加工周周期最短短）。完成一組組作業(yè)所所需要的的全部時(shí)時(shí)間延遲最小?。櫩偷鹊?/p>

17、待時(shí)間間最小）?？梢杂脮r(shí)時(shí)間表示示，也可可以用工工件數(shù)表表示在制品庫(kù)庫(kù)存最小小?？梢杂霉すぜ?shù)、貨幣價(jià)價(jià)值表示示利用率最最大。機(jī)器的有有效生產(chǎn)產(chǎn)時(shí)間占占總工作作時(shí)間的的百分比比總成本最最小。綜合考慮慮在制品品庫(kù)存、加工成成本與加加工時(shí)間間8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制甘特圖（GanttChart）作業(yè)排序序中的最最常用工工具，HenryL.Gantt于1917年提提出甘特圖將將活動(dòng)與與時(shí)間聯(lián)聯(lián)系起來(lái)來(lái)作業(yè)進(jìn)度度甘特圖圖、機(jī)器器甘特圖圖8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制作業(yè)進(jìn)度度甘特圖圖作業(yè)進(jìn)度度甘特圖圖表示作作

18、業(yè)的計(jì)計(jì)劃開(kāi)始始日期、計(jì)劃完完成日期期以及現(xiàn)現(xiàn)在的進(jìn)進(jìn)度：作業(yè)A的完成情情況滯后后于計(jì)劃劃；作業(yè)B按計(jì)劃完完成；作業(yè)C的完成情情況超前前于計(jì)劃劃。作業(yè)4/174/184/194/204/214/224/234/244/254/26ABC開(kāi)始工作作結(jié)束工作作計(jì)劃時(shí)間間實(shí)際進(jìn)度度非生產(chǎn)性性時(shí)間當(dāng)前日期期8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制A機(jī)器甘特特圖機(jī)器甘特特圖描述述不同作作業(yè)在每每一臺(tái)機(jī)機(jī)器上的的工作次次序、所所需時(shí)間間以及現(xiàn)現(xiàn)在的進(jìn)進(jìn)度（如如作業(yè)A正在按計(jì)計(jì)劃完成成）。機(jī)器4/224/234/244/254/264/274/284/29車床磨床BCABC

19、沒(méi)有描述述非預(yù)期期事件需要定期期更新8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制作業(yè)排序序問(wèn)題的的假設(shè)條條件一個(gè)工件件不能同同時(shí)在幾幾臺(tái)不同同的機(jī)器器上加工工；每臺(tái)機(jī)器器同時(shí)只只能加工工一個(gè)工工件；工件在加加工過(guò)程程中采用用平行移動(dòng)動(dòng)方式（即當(dāng)上上道工序序完工后后立即送送至下道道工序加加工）；不允許中中斷（一一個(gè)工件件一旦開(kāi)開(kāi)始加工工必須一一直進(jìn)行行到完工工，不得得中途插插入其它它工件）；每道工序序只在一一臺(tái)機(jī)器器上完成成；工件數(shù)、機(jī)器數(shù)數(shù)和加工工時(shí)間已已知，加加工時(shí)間間與加工工順序無(wú)無(wú)關(guān)。8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制

20、符號(hào)說(shuō)明明Ji工件ii=1,2, , nMj機(jī)器jj=1,2, , mpijJi在Mj上的加工時(shí)間Ji的總加工時(shí)間Pi= pijwijJi在Mj上加工之前的等待時(shí)間Ji的總等待時(shí)間Wi= wijriJi的到達(dá)時(shí)間Ji從外部進(jìn)入車間，可以開(kāi)始加工的最早時(shí)間diJi的完工期限CiJi的完工時(shí)間Ci = ri +(pij + wij ) = ri +Pi + Wi Cmax作業(yè)最長(zhǎng)完工時(shí)間Cmax = maxCiFiJi的流程時(shí)間Fi = Ci ri =Pi + Wi Fmax作業(yè)最長(zhǎng)流程時(shí)間Fmax = maxFiaiJi的允許停留時(shí)間ai = di ri LiJi的延遲時(shí)間Li = Ci di

21、= ri + Pi + Wi di = Fi ai (+/ /0)Lmax作業(yè)最長(zhǎng)延遲時(shí)間Lmax = maxLi8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制排序問(wèn)題題表示方方法排序問(wèn)題題表示方方法：n/m/A/Bn工件數(shù)m機(jī)器數(shù)A車間類型型（F：流水作業(yè)業(yè)排序；P：流水作業(yè)業(yè)排列(Permutation)；G：?jiǎn)渭鳂I(yè)業(yè)排序）B目標(biāo)函數(shù)數(shù)，通常常為最小小化例如：n/3/P/Cmax表示：n個(gè)工件在在3臺(tái)機(jī)器上上加工的的流水作作業(yè)排列列排序問(wèn)問(wèn)題，目標(biāo)函數(shù)數(shù)是使最最長(zhǎng)完工工時(shí)間Cmax最短。8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制

22、4、流水水作業(yè)排排序流水作業(yè)業(yè)排序問(wèn)問(wèn)題的基基本特征征：每個(gè)工件件的加工工路線一一致（是是指工件件的流向向一致，并不要要求每個(gè)個(gè)工件都都經(jīng)過(guò)每每臺(tái)機(jī)器器），但但工件在在不同機(jī)機(jī)器上的的加工順順序不盡盡相同（有工序序交叉）。排列排序序問(wèn)題流水水作業(yè)排排序問(wèn)題題的特例例：所有工件件在各臺(tái)臺(tái)機(jī)器上上的加工工順序都都相同（同順序序）。排列排序序問(wèn)題的的最優(yōu)解解不一定定是相應(yīng)應(yīng)的流水水作業(yè)排排序問(wèn)題題的最優(yōu)優(yōu)解，但但一般是是較優(yōu)解解?？梢宰C明明：對(duì)于于僅有2臺(tái)/3臺(tái)機(jī)器器的特殊殊情況，排列排排序問(wèn)題題的最優(yōu)優(yōu)解一定定是相應(yīng)應(yīng)的流水水作業(yè)排排序問(wèn)題題的最優(yōu)優(yōu)解。本節(jié)主要要討論排排列排序序問(wèn)題：n/m/P/

23、Fmax8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制（1）最最長(zhǎng)流程程時(shí)間Fmax的計(jì)算設(shè)：n個(gè)工件的的加工順順序?yàn)镾= (S1,S2, , Si,Sn)Csimk表示工件件Si在機(jī)器Mk上的完工工時(shí)間（i=1,2,n)psimk表示工件件Si在機(jī)器Mk上的加工工時(shí)間（k=1,2,m)則：Csim1= Csi-1m1+ psim1Csim2=maxCsim1，Csi-1m2+ psim2Csimk=maxCsimk-1，Csi-1mk +psimkCsnmm=maxCsnmm-1，Csn-1mm +psnmm遞推公式當(dāng)ri= 0時(shí)（i=1,2,n) ：Fmax=

24、Csnmm(即排在末末位加工工的工件件在車間間的停留留時(shí)間)8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制S= (S1,S2, ,Si-1,Si,Sn)mk-1mkmmm1psimkPsimk-1psim1psimmCsi-1mkCsi-1mk-1Csi-1m1Csi-1mmCsimkCsimk-1Csim1CsimmCsimk = maxCsimk-1 ，Csi-1mk + psimk本工件在上工序機(jī)器上的完工時(shí)間前工件在本機(jī)器上的完工時(shí)間8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制33/111算例有一個(gè)6/4/P/Fmax問(wèn)題，加加

25、工時(shí)間間矩陣如如下表。當(dāng)工件件的加工工順序?yàn)闉镾=(6,1,5,2,4,3)時(shí)，求最長(zhǎng)流程程時(shí)間Fmax。i123456pi1423142pi2456745pi3587555 pi4424331加工時(shí)間間矩陣8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制解：i615243pi12( 2)4( 6)4(10)2(12)1(13)3(16)pi25( 7)4(11)4(15)5(20)7(27)6(33)pi35(12)5(17)5(22)8(30)5(35)7(42) pi41(13)4(21)3(25)2(32)3(38)4(46)順序S=(6,1,5,2,4,3)

26、時(shí)的加工時(shí)間間矩陣Fmax=max(38,42)+4=46本工件在前機(jī)器上的完工時(shí)間前工件在本機(jī)器上的完工時(shí)間8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制訓(xùn)練：求求Fmaxi123456pi14(4)2(6)3(9)1(10)4(14)2(16)pi24(8)5(13)6(19)7(26)4(30)5(35)pi35(13)8(21)7(28)5(33)5(38)5(43) pi44(17)2(23)4(32)3(36)3(41)1(44)i123456pi1423142pi2456745pi3587555 pi44243318.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ER

27、P技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制36/111（2）n/2/F/Fmax問(wèn)題的最最優(yōu)算法法：Johnson算法Johnson法則：如果min(pi1,pj2) min(pj1,pi2)，則工件i應(yīng)該排在在工件j之前。Johnson算法：從加工時(shí)時(shí)間矩陣陣中找出出最短的的加工時(shí)時(shí)間。若最短的的加工時(shí)時(shí)間出現(xiàn)現(xiàn)在M1上，則對(duì)對(duì)應(yīng)的工工件盡可可能往前前排；若若最短的的加工時(shí)時(shí)間出現(xiàn)現(xiàn)在M2上，則對(duì)對(duì)應(yīng)的工工件盡可可能往后后排。若若最短加加工時(shí)間間有多個(gè)個(gè)則任選選一個(gè)。從加工時(shí)時(shí)間矩陣陣中劃去去上述已已排工件件的加工工時(shí)間。重復(fù)上述述步驟直直到所有有工件都都已排序序。8.1.2作業(yè)排序序第八章MES

28、與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制算例：求下列6/2/F/Fmax問(wèn)題的最最優(yōu)解：i123456pi1518534pi2722474求解過(guò)程程：1）將工工件2排排在第1位：2?2）將工工件3排排在第6位：2?33）將工工件5排排在第2位：25?34）將工工件6排排在第3位：256?35）將工工件4排排在第5位：256?436）將工工件1排排在第4位：256143Fmax=288.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制38/1115、單件件作業(yè)排排序（Job-shop排序）n/m/G/Fmax問(wèn)題描述述：n個(gè)工件安安排在m臺(tái)機(jī)器上上加工，一臺(tái)機(jī)機(jī)器同時(shí)時(shí)只

29、能加加工一個(gè)個(gè)工件的的一道工工序，每每個(gè)工件件最多具具有m道工序。每個(gè)工工件的加加工路線線都不相相同，每每個(gè)工件件訪問(wèn)機(jī)機(jī)器的次次序是任任意的，工件沒(méi)沒(méi)有一定定的流向向。工件件之間沒(méi)沒(méi)有優(yōu)先先權(quán)，也也沒(méi)有相相關(guān)性。在滿足足各工件件工藝路路線條件件下，對(duì)對(duì)所有工工件的工工序排序序，使總總完工時(shí)時(shí)間最少少。描述某個(gè)個(gè)工件的的某道工工序：(i，j，k)表示工件件i的第j道工序在在機(jī)器k上進(jìn)行?；咎卣髡鳎好總€(gè)工件件的加工工路線都都不相同同，工件件沒(méi)有一一定的流流向。8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制工藝路線線矩陣D8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8

30、.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制加工時(shí)間間矩陣T8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制41/111兩種作業(yè)業(yè)計(jì)劃的的構(gòu)成半能動(dòng)作作業(yè)計(jì)劃劃(Semi-activeschedule)：各工序都都是按最最早可開(kāi)開(kāi)工時(shí)間間安排的的作業(yè)計(jì)計(jì)劃(anoperationstarts itsprocessing on amachinerightwhen bothofthemarefree)，否則為非非能動(dòng)作作業(yè)計(jì)劃劃(Non-active schedule)能動(dòng)作業(yè)業(yè)計(jì)劃(Activeschedule)：任何一臺(tái)臺(tái)機(jī)器上上的每段段空閑時(shí)時(shí)間都不不足以加加工一道道可加工工工序的

31、的半能動(dòng)動(dòng)作業(yè)計(jì)計(jì)劃。無(wú)延遲作作業(yè)計(jì)劃劃(No-delayschedule)：沒(méi)有任何何延遲出出現(xiàn)的能能動(dòng)作業(yè)業(yè)計(jì)劃。（所謂延延遲，是是指有工工件等待待加工時(shí)時(shí)，機(jī)器器出現(xiàn)空空閑，即即使這段段空閑時(shí)時(shí)間不足足以加工工任何一一道可加加工工序序）8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制能動(dòng)作業(yè)業(yè)計(jì)劃（無(wú)延遲遲）非能動(dòng)作作業(yè)計(jì)劃劃1,1,12,1,31,2,31,3,22,3,22,2,1M1M2M3能動(dòng)作業(yè)業(yè)計(jì)劃（有延遲遲）示例：8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制能動(dòng)作業(yè)業(yè)計(jì)劃（無(wú)延遲遲）思考題：8.1.2作業(yè)排序序第八章M

32、ES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制44/111符號(hào)說(shuō)明明將每安排排一道工工序稱作作一“步步”（Step）Stt步之前已已排序工工序構(gòu)成成的部分分作業(yè)計(jì)計(jì)劃；Ot第t步可以排排序的工工序集合合；TkOt中工序Ok的最早可可能開(kāi)工工時(shí)間；TkOt中工序Ok的最早可可能完工工時(shí)間。8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制算例有一個(gè)2/3/G/Fmax問(wèn)題，其其工藝路路線矩陣陣D和加工時(shí)時(shí)間矩陣陣T分別如下下。試構(gòu)構(gòu)造一個(gè)個(gè)能動(dòng)作作業(yè)計(jì)劃劃。8.1.2作業(yè)排序序第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制C1StepOtTkTkT*M*Oj11,

33、1,12,1,300232M11,1,122,1,31,2,302363M3M31,2,332,1,31,3,266977M21,3,242,1,3699M32,1,352,2,191313M12,2,162,3,2131818M22,3,21,1,12,1,31,2,31,3,22,3,22,2,1時(shí)間機(jī)器M1M2M3026791318任選C2StepOtTkTkT*M*Oj11,1,12,1,300232M11,1,121,2,32,1,320633M3M32,1,331,2,32,2,133777M3M11,2,341,3,22,2,173877M12,2,151,3,22,3,2778

34、128M21,3,262,3,281313M22,3,21,1,12,1,31,2,31,3,22,3,22,2,1時(shí)間機(jī)器M1M2M30237813選M3任選任選車間調(diào)度度問(wèn)題的的調(diào)度優(yōu)優(yōu)化指標(biāo)標(biāo)通?？煽梢苑譃闉槿惢诩庸すね瓿蓵r(shí)時(shí)間的性性能指標(biāo)標(biāo)：基于交貨貨期的性性能指標(biāo)標(biāo)：基于庫(kù)存存的性能能指標(biāo)：多目標(biāo)綜綜合性能能指標(biāo)：8.1.3車間調(diào)度問(wèn)題題以及調(diào)調(diào)度算法法簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制調(diào)度算法法：基于人工工智能技技術(shù)的方方法收斂較快快，不能能保證最最優(yōu)解，穩(wěn)定性性不高基于運(yùn)籌籌學(xué)的方方法收斂較慢慢，穩(wěn)定定性較高高，只能能解決小小規(guī)模的的問(wèn)題8.1.3車間

35、調(diào)度問(wèn)題題以及調(diào)調(diào)度算法法簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制8.1.3車間調(diào)度問(wèn)題題以及調(diào)調(diào)度算法法簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制MES（ManufacturingExecutionSystem）涵義MES功能模型型及功能能介紹MES的橋梁作作用連接MRPII/ERP與SFCMES應(yīng)用效益益8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制1、MES涵義什么是是MES?MES是位于企企業(yè)上層層生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃和底底層工業(yè)業(yè)控制之之間，面面向車間間層的生生產(chǎn)管理理技術(shù)與與實(shí)時(shí)信信息系統(tǒng)統(tǒng)。8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ER

36、P技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制MES的產(chǎn)生ERP/MES/SFC三層結(jié)構(gòu)構(gòu)8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制圖1.1 三個(gè)制造層次處理信息與時(shí)間尺度比較8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制MES匯集了車車間中用用以管理理和優(yōu)化化從下定定單到產(chǎn)產(chǎn)成品的的生產(chǎn)活活動(dòng)全過(guò)過(guò)程的相相關(guān)硬件件或軟件件組件，它控制和和利用實(shí)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確確的制造造信息來(lái)來(lái)指導(dǎo)、傳授、響應(yīng)并并報(bào)告車車間發(fā)生生的各項(xiàng)項(xiàng)活動(dòng)，同時(shí)向向企業(yè)決決策支持持過(guò)程提提供有關(guān)關(guān)生產(chǎn)活活動(dòng)的任任務(wù)評(píng)價(jià)價(jià)信息。MESA InternationalMES的定義8.1.

37、4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制56/1112、MES的功能模模型及功功能介紹紹8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制資源管理理（ResourceAllocation andStatus）詳細(xì)計(jì)劃劃（Operations/DetailScheduling）生產(chǎn)調(diào)度度（DispatchingProduction Units）文檔管理理（DocumentControl）數(shù)據(jù)采集集（Data Collection/Acquisition）人力管理理（LaborManagement）質(zhì)量管理理（Quality Management）

38、過(guò)程管理理（Process Management）生產(chǎn)跟蹤蹤（Product Tracking andGenealogy）維護(hù)管理理（MaintenanceManagement）性能分析析（PerformanceAnalysis）MES的功能MESF1F2Fn8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制資源管理理：對(duì)車間間資源狀狀態(tài)及分分配信息息進(jìn)行管管理。詳細(xì)計(jì)劃劃：負(fù)責(zé)生生成操作作計(jì)劃（即詳細(xì)細(xì)計(jì)劃），提供供作業(yè)排排序功能能。生產(chǎn)調(diào)度度：以作業(yè)業(yè)、訂單單、批量量以及工工作訂單單等形式式管理和和控制生生產(chǎn)單元元中的物物料流或或信息流流。文檔管理理：管理與與生產(chǎn)單

39、單元相關(guān)關(guān)的記錄錄和單據(jù)據(jù)，以及及對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)歷史數(shù)數(shù)據(jù)的存存儲(chǔ)與維維護(hù)。數(shù)據(jù)采集集：負(fù)責(zé)采采集生產(chǎn)產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中中的各種種必要的的數(shù)據(jù)信信息。人力資源源管理：提供按按分鐘級(jí)級(jí)更新的的員工狀狀態(tài)信息息數(shù)據(jù)。質(zhì)量管理理：把從制制造現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)收集到到的數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)分析析以控制制產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量。過(guò)程管理理：監(jiān)控生生產(chǎn)過(guò)程程，自動(dòng)動(dòng)修正生生產(chǎn)中的的錯(cuò)誤，提高加加工效率率和質(zhì)量量，或者者向用戶戶提供糾糾正錯(cuò)誤誤并提高高在制行行為的決決策支持持。設(shè)備維護(hù)護(hù)管理：跟蹤和和指導(dǎo)企企業(yè)維護(hù)護(hù)設(shè)備和和刀具以以保證制制造過(guò)程程的順利利進(jìn)行，并產(chǎn)生生除報(bào)警警外的階階段性、周期性性和預(yù)防防性的維維護(hù)計(jì)劃劃，也提提供對(duì)直直接需要要維護(hù)

40、的的問(wèn)題進(jìn)進(jìn)行響應(yīng)應(yīng)。生產(chǎn)跟蹤蹤：提供工工件在任任意時(shí)刻刻的位置置及其狀狀態(tài)信息息。性能分析析：提供按按分鐘級(jí)級(jí)更新的的實(shí)際制制造過(guò)程程的結(jié)果果報(bào)告，并將這這些結(jié)果果與過(guò)去去的歷史史記錄及及所期望望出現(xiàn)的的經(jīng)營(yíng)目目標(biāo)進(jìn)行行比較。8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制3、MES的橋梁作作用連接MRPII/ERP與SFC8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制數(shù)據(jù)橋梁梁8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制61/111MRPII/ERP到MES的數(shù)據(jù)流8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技

41、術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制62/111MES到控制層層的數(shù)據(jù)流8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制4、MES應(yīng)用效益益可量化的的直接經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益：可獲益項(xiàng)目 平均獲益 縮短產(chǎn)品制造周期 45% 減少或消除數(shù)據(jù)輸入時(shí)間 75% 減少在制品17% 減少或消除作業(yè)轉(zhuǎn)換中的文書工作 56% 縮短產(chǎn)品交付周期 32% 改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量 / 減少次品 15% 消除損失的文書工作 57% 8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制滿足客戶戶要求的的高質(zhì)量量響應(yīng)均衡企業(yè)業(yè)資源的的利用率率大大提高高企業(yè)員員工的工工作能力力提供計(jì)劃劃決策和和

42、企業(yè)商商務(wù)活動(dòng)動(dòng)的必要要數(shù)據(jù)，提高制制造系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)變化化的響應(yīng)應(yīng)能力以以及銷售售服務(wù)和和客戶服服務(wù)的水水平大大減短短企業(yè)投投資回報(bào)報(bào)周期不可量化化的間接接經(jīng)濟(jì)效效益：8.1.4MES簡(jiǎn)介第八章MES與ERP技術(shù)8.1MES與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃控制制8.2.1MIS的發(fā)展8.2.2MIS主要內(nèi)容容8.2.3MIS的作用8.2.4MIS與CIMS其他分系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)系第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS8.2.1MIS的發(fā)展任何企業(yè)業(yè)只要有有生產(chǎn)經(jīng)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)動(dòng)，就有有管理信信息和信信息流，企業(yè)總總是按某某種管理理模式在在運(yùn)行。傳統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)管理中中存在的的問(wèn)題：不精確的的決策依依據(jù)生產(chǎn)秩序序混亂，工藝

43、規(guī)規(guī)程無(wú)效效庫(kù)存失去去控制工區(qū)的利利用率低低管理信息息不一致致而造成成設(shè)計(jì)與與制造錯(cuò)錯(cuò)誤第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS管理信息息系統(tǒng)（MIS，Management Information System）是企業(yè)的的一種現(xiàn)現(xiàn)代化管管理工具具，是管管理科學(xué)學(xué)、計(jì)算算機(jī)和信信息技術(shù)術(shù)綜合應(yīng)應(yīng)用的一一個(gè)重要要產(chǎn)物，它是計(jì)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)及相應(yīng)應(yīng)應(yīng)用軟軟件組成成的能進(jìn)進(jìn)行管理信息息收集、傳遞、存儲(chǔ)、加工、維護(hù)和和使用的系統(tǒng)。能夠?qū)崪y(cè)測(cè)企業(yè)的的各種運(yùn)運(yùn)行情況況利用過(guò)去去的歷史史數(shù)據(jù)預(yù)預(yù)測(cè)未來(lái)來(lái)，從企企業(yè)全局局的角度度出發(fā)輔輔助企業(yè)業(yè)進(jìn)行決決策利用信息息控制企企業(yè)的行行為，幫幫助企業(yè)

44、業(yè)實(shí)現(xiàn)其其規(guī)劃目目標(biāo)8.2.1MIS的發(fā)展第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS1.單項(xiàng)數(shù)據(jù)據(jù)處理階階段（50年代中-60年代中）受計(jì)算機(jī)機(jī)軟硬件件限制，只為提提高生產(chǎn)產(chǎn)管理中中某些單單項(xiàng)業(yè)務(wù)務(wù)的工作作效率，減少差差錯(cuò)，根根據(jù)傳統(tǒng)統(tǒng)的管理理模式，只能替替代部分分手工勞勞動(dòng)，進(jìn)進(jìn)行一些些簡(jiǎn)單的的數(shù)據(jù)處處理，如如某項(xiàng)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)、計(jì)計(jì)算工資資等。8.2.1MIS的發(fā)展第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS2.綜合數(shù)據(jù)據(jù)處理階階段（60年代中-70年代初）將不同地地點(diǎn)的業(yè)業(yè)務(wù)通過(guò)過(guò)終端和和通信線線路聯(lián)成成整體，將多個(gè)個(gè)過(guò)程的的有關(guān)數(shù)數(shù)據(jù)綜合合進(jìn)行處處理，如如財(cái)務(wù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)、物資資

45、管理系系統(tǒng)、MRP系統(tǒng)等。8.2.1MIS的發(fā)展第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS3.系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)處理階階段（70年代末-80年代末）數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)發(fā)展展，將多多臺(tái)計(jì)算算機(jī)全面面應(yīng)用于于一個(gè)單單位或部部門的各各種業(yè)務(wù)務(wù)處理中中，有機(jī)機(jī)組成總總的系統(tǒng)統(tǒng)。此階階段已將將數(shù)據(jù)處處理技術(shù)術(shù)與企業(yè)業(yè)管理模模式結(jié)合合，具有有決策支支持、控控制和預(yù)預(yù)測(cè)功能能。如MRPII、OA系統(tǒng)等。8.2.1MIS的發(fā)展第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS4.管理功能能集成化化階段（90年代初-今）向智能化化、集成成化、全全球化發(fā)發(fā)展。將將人工智智能的概概念、方方法和技技術(shù)引入入，結(jié)合合O

46、A系統(tǒng)、決決策支持持系統(tǒng)，擴(kuò)展MIS功能?；贗nternet的MIS將吸收精精益生產(chǎn)產(chǎn)、敏捷捷制造、柔性生生產(chǎn)的精精髓，融融入全面面管理、JIT、項(xiàng)目管管理、最最優(yōu)化生生產(chǎn)、企企業(yè)經(jīng)營(yíng)營(yíng)過(guò)程重重組、并并行工程程等現(xiàn)代代生產(chǎn)管管理思想想，發(fā)展展成集成成化MIS。8.2.1MIS的發(fā)展第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS8.2.2MIS的主要內(nèi)內(nèi)容市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)營(yíng)管理：為決策者者提供有有關(guān)市場(chǎng)場(chǎng)信息、決策支支持和銷銷售管理理。1市場(chǎng)預(yù)測(cè)測(cè)和銷售售分2計(jì)劃和經(jīng)經(jīng)營(yíng)決策策支持3訂貨和顧顧客服務(wù)務(wù)4分配和發(fā)發(fā)送管理理生產(chǎn)管理理：對(duì)企業(yè)的的產(chǎn)品生生產(chǎn)過(guò)程程進(jìn)行管管理。1產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)和設(shè)計(jì)計(jì)2工藝

47、和生生產(chǎn)技術(shù)術(shù)準(zhǔn)備3生產(chǎn)計(jì)劃劃4物料需求求計(jì)劃和和倉(cāng)庫(kù)管管理5能力需求求計(jì)劃6車間生產(chǎn)產(chǎn)控制第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS財(cái)務(wù)管理理：總帳或總總帳維護(hù)護(hù)、財(cái)務(wù)務(wù)計(jì)劃、會(huì)計(jì)、報(bào)表人事管理理：人事檔案案維護(hù)、人事計(jì)計(jì)劃模塊塊、勞動(dòng)動(dòng)管理模模塊設(shè)備管理理：8.2.2MIS的主要內(nèi)內(nèi)容第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MISMIS內(nèi)部各主主要子系系統(tǒng)的接接口信息息8.2.2MIS的主要內(nèi)內(nèi)容第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃銷售合同信息各類資金預(yù)算額度經(jīng)營(yíng)管理子系統(tǒng)財(cái)務(wù)理子系統(tǒng)設(shè)備管理子系統(tǒng)勞資人事管理子系統(tǒng)生產(chǎn)管理子系統(tǒng)設(shè)備維修人員能力設(shè)備維

48、修操作對(duì)人員能力和素質(zhì)的需求設(shè)備能力和利用率設(shè)備更新大修計(jì)劃及其執(zhí)行情況標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格、資金能力額定工資和工資變動(dòng)信息工資增加計(jì)劃銷售計(jì)劃狀況定單經(jīng)營(yíng)計(jì)劃用戶服務(wù)信息設(shè)備能力需求設(shè)備運(yùn)行信息設(shè)備狀態(tài)維修計(jì)劃工作中心信息工時(shí)定額人員能力勞力人員技術(shù)需求完成工時(shí)統(tǒng)計(jì)價(jià)格財(cái)務(wù)指標(biāo)付款信息產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝信息采購(gòu)合同生產(chǎn)情況生產(chǎn)成本統(tǒng)計(jì)職能范圍圍：經(jīng)營(yíng)決策策、計(jì)劃劃、生產(chǎn)產(chǎn)、設(shè)備備、物資資、人事事、財(cái)務(wù)務(wù)MIS的作用：快速合理理安排生生產(chǎn)，提提高產(chǎn)品品生產(chǎn)效效率，降降低產(chǎn)品品生產(chǎn)成成本；提高企業(yè)業(yè)信息的的規(guī)范性性、準(zhǔn)確確性及信信息的處處理效率率；提高對(duì)客客戶的服服務(wù)質(zhì)量量和服務(wù)務(wù)水平；提高企業(yè)業(yè)管理水水平和管管

49、理素質(zhì)質(zhì)；增強(qiáng)企業(yè)業(yè)的應(yīng)變變能力和和競(jìng)爭(zhēng)能能力。8.2.3MIS的作用第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS8.2.4MIS與CIMS其他分系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)系工程設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)MIS制造自動(dòng)化系統(tǒng)CAQ質(zhì)量保證開(kāi)工、完工數(shù)據(jù)變更通知、庫(kù)存和物料數(shù)據(jù)產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果，在制品狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)、加工能力信息質(zhì)量統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)告質(zhì)量檢測(cè)信息零件報(bào)廢信息質(zhì)量目標(biāo)次品報(bào)告用戶質(zhì)量信息質(zhì)量成本信息質(zhì)量處理信息生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃工裝設(shè)備及人員狀況進(jìn)貨計(jì)劃派工單、日工作單、取消派工單工料需求、任務(wù)書確認(rèn)生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)BOM工藝定額數(shù)據(jù)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)任務(wù)書技術(shù)指標(biāo)、時(shí)間要求、修

50、改說(shuō)明任務(wù)書審核信息能力需求說(shuō)明、批量建議、計(jì)劃任務(wù)進(jìn)度信息、估計(jì)成本、技術(shù)指標(biāo)開(kāi)發(fā)方法數(shù)據(jù)、任務(wù)狀態(tài)數(shù)據(jù)工裝、設(shè)備需求、能力數(shù)據(jù)BOM、工藝定額MIS與CIMS其他分系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)系從CAD/CAPP/CAM到CIMS/MIS的信息產(chǎn)品BOM、工藝路路線、工工序信息息、工時(shí)時(shí)定額、工裝和和設(shè)備需需求、材材料定額額等技術(shù)術(shù)信息。任務(wù)進(jìn)度度數(shù)據(jù)、估計(jì)成成本、技技術(shù)指標(biāo)標(biāo)等。開(kāi)發(fā)方法法數(shù)據(jù)、任務(wù)狀狀態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)等。從CIMS/MIS到CAD/CAPP/CAM的信息開(kāi)發(fā)任務(wù)務(wù)書技術(shù)指標(biāo)標(biāo)、時(shí)間間要求、修改任任務(wù)書任務(wù)書審審核、計(jì)計(jì)劃日期期、產(chǎn)品品接收?qǐng)?bào)報(bào)告能力需求求說(shuō)明、批量建建議、計(jì)計(jì)劃等8.2.3MI

51、S的作用第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS從CIMS/MIS到制造自自動(dòng)化FA的信息派工單、生產(chǎn)單單等短期期作業(yè)計(jì)計(jì)劃工料需求求、毛坯坯、刀具具、夾具具準(zhǔn)備情情況生產(chǎn)作業(yè)業(yè)數(shù)據(jù)BOM、工時(shí)定定額等制造自動(dòng)動(dòng)化FA到CIMS/MIS的信息開(kāi)工、完完工數(shù)據(jù)據(jù)、加工工變更數(shù)數(shù)據(jù)物料數(shù)據(jù)據(jù)、庫(kù)存存信息產(chǎn)品測(cè)試試結(jié)果、在制品品狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)態(tài)、加工工能力信信息第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS8.2.4MIS與CIMS其他分系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)系CIMS/MIS到CAQ的信息質(zhì)量目標(biāo)標(biāo)、用戶戶質(zhì)量信信息、質(zhì)質(zhì)量成本本信息質(zhì)量處理理信息、次品報(bào)報(bào)告生產(chǎn)作業(yè)業(yè)計(jì)劃、進(jìn)貨計(jì)計(jì)劃工裝設(shè)備備

52、及加工工人員情情況等從CAQ到CIMS/MIS的信息質(zhì)量統(tǒng)計(jì)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)信息產(chǎn)品零件件報(bào)廢信信息產(chǎn)品質(zhì)量量報(bào)告8.2.4MIS與CIMS其他分系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)系第八章MES與ERP技術(shù)8.2管理信息息系統(tǒng)MIS8.3. 1MRP8.3.2MRPII8.3.3ERP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERP8.3.1MRPMRP的基本原原理MRP流程圖MRP主要功能能輸入處理過(guò)程程輸出MRP的局限第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP基本原理理：將企業(yè)產(chǎn)產(chǎn)品中的的各種物物料分為為獨(dú)立物物料和相相關(guān)物料料，并按時(shí)間間段確定定不同時(shí)時(shí)期的物物料需求求，從而解決決庫(kù)存

53、物物料訂貨貨與組織織生產(chǎn)問(wèn)問(wèn)題。8.3.1MRP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP按照基于產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)的物料需需求組織織生產(chǎn)，根據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品完工工日期和和產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)規(guī)定定生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃；根據(jù)產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)的的層次從從屬關(guān)系系，以產(chǎn)產(chǎn)品零件件為計(jì)劃劃對(duì)象，以完工工日期為為計(jì)劃基基準(zhǔn)倒排排計(jì)劃，按各種零零件與部部件的生生產(chǎn)周期期反推出出它們的的生產(chǎn)與與投入時(shí)時(shí)間和數(shù)數(shù)量，按提前期期長(zhǎng)短區(qū)區(qū)別各個(gè)個(gè)物料下下達(dá)訂單單的優(yōu)先先級(jí)，從而保證證在生產(chǎn)產(chǎn)需要時(shí)時(shí)刻所有有物料都都能配套套齊備，不到需需要的時(shí)時(shí)刻不要要過(guò)早積積壓，達(dá)達(dá)到減少少庫(kù)存量量和占用用資金的的目的。8.3.1MRP原理第八章M

54、ES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP基本原理理：MRP以物料為為中心的組織生生產(chǎn)模式式體現(xiàn)了了為顧客客服務(wù)、按需定定產(chǎn)的宗宗旨，計(jì)計(jì)劃統(tǒng)一一且可行行，比較較經(jīng)濟(jì)和和集約化化而過(guò)去以以設(shè)備為為中心的的組織生生產(chǎn)模式式是以產(chǎn)產(chǎn)定銷的的思想體體現(xiàn)，計(jì)計(jì)劃統(tǒng)一一性與協(xié)協(xié)調(diào)性不不好，盲盲目性較較大，比比較粗放放。MRP通過(guò)控制制庫(kù)存儲(chǔ)儲(chǔ)備量來(lái)來(lái)制定需需求計(jì)劃劃8.3.1MRP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP基本原理理：獨(dú)立需求求與相關(guān)關(guān)需求獨(dú)立需求求：不需要其其他任何何模塊的的數(shù)據(jù)來(lái)來(lái)源，而而單獨(dú)直直接下達(dá)達(dá)的需求求。通常根據(jù)據(jù)預(yù)測(cè)或或企業(yè)客客戶的獨(dú)獨(dú)立需

55、求求而下達(dá)達(dá)。獨(dú)立需求求的物料料包括成成品、半半成品、樣品、備品和和備件等等，可任任意下達(dá)達(dá)。下達(dá)后也也參與MRP的運(yùn)算，通過(guò)MRP運(yùn)算后，計(jì)算出的的需求叫叫相關(guān)需需求，也稱非非獨(dú)立需需求。相關(guān)需求求：指可以由由獨(dú)立需需求派生生出來(lái)的的，并與與其他項(xiàng)項(xiàng)目或最最終產(chǎn)品品有直接接關(guān)系的的需求。相關(guān)需求求物料包包括半成成品、零零部件和和原材料料，這些物料料的需求求量可以以從獨(dú)立需需求物料料的需求求量中計(jì)算出出來(lái)。詳細(xì)的描描述可閱閱讀庫(kù)存存管理的的有關(guān)章章節(jié)。8.3.1MRP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP基本原理理：獨(dú)立需求求：來(lái)自企業(yè)業(yè)外部的的，對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品和某某些維修修

56、使用的的零部件件的需求求相關(guān)需求求：來(lái)自制造造過(guò)程的的，對(duì)原原材料、毛坯、零件、部件的的需求正是制造過(guò)程程中的相關(guān)需求求使得MRP能圍繞物物料轉(zhuǎn)化化組織準(zhǔn)準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)產(chǎn)。8.3.1MRP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP基本原理理：MRP的基本原原理MRP的對(duì)象是是相關(guān)需求求類型的物物件，例如:一個(gè)復(fù)雜雜的機(jī)械械產(chǎn)品可可以由成成千上萬(wàn)萬(wàn)個(gè)與產(chǎn)產(chǎn)品呈相相關(guān)需求求的零件件構(gòu)成，對(duì)于每每個(gè)零件件又有其其生產(chǎn)工工藝和周周期，而而每道工工藝又涉涉及相應(yīng)應(yīng)的加工工資源；產(chǎn)品要定定期按量量完成，必須明明確每種種相關(guān)零零件的生生產(chǎn)量、資源投投入量、投入產(chǎn)產(chǎn)出的日日期等。MRP流程圖主生

57、產(chǎn)計(jì)計(jì)劃MPS物料需求求單BOMMRP備件需要要量庫(kù)存需要要量庫(kù)存記錄錄加工定單單采購(gòu)定單單客戶訂單單MRP是將企業(yè)業(yè)主生產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃的的產(chǎn)品級(jí)級(jí)計(jì)劃通通過(guò)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)規(guī)劃的的方法，按照物物料清單單分解為為零件級(jí)級(jí)的計(jì)劃劃，并直直接指揮揮著自制制件的生生產(chǎn)數(shù)量量和進(jìn)度度，以及及外構(gòu)件件的數(shù)量量和配套套日期。8.3.1MRP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP的輸入/輸出MRP產(chǎn)品出產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)文件庫(kù)存狀態(tài)態(tài)文件零部件投投入出產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃原材料需需求計(jì)劃劃原材料需需求計(jì)劃劃互轉(zhuǎn)件計(jì)計(jì)劃庫(kù)存狀態(tài)態(tài)記錄工藝裝備備機(jī)器設(shè)設(shè)備需求求計(jì)劃計(jì)劃將要要發(fā)出的的訂貨已發(fā)出訂訂貨的調(diào)調(diào)整零部件完

58、完工情況況統(tǒng)計(jì)外購(gòu)件及及原材料料到貨情情況統(tǒng)計(jì)計(jì)生產(chǎn)及庫(kù)庫(kù)存費(fèi)用用預(yù)算報(bào)報(bào)告交貨期模模擬報(bào)告告優(yōu)先權(quán)計(jì)計(jì)劃8.3.1MRP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP的輸入(I)MRP的輸入有三三個(gè)部分分：產(chǎn)品品出產(chǎn)計(jì)計(jì)劃、產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)文件和和庫(kù)存狀狀態(tài)文件件(一)產(chǎn)品出產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)品出產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃是MRP的主要輸輸入，它它是MRP運(yùn)行的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力量量。產(chǎn)品出產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃中中所列的的是最終產(chǎn)品品項(xiàng)。產(chǎn)品出產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃的的計(jì)劃期，即計(jì)劃劃覆蓋的的時(shí)間范范圍，一一定要比比最長(zhǎng)的的產(chǎn)品生生產(chǎn)周期期長(zhǎng)。否否則，得得到的零零部件投投入產(chǎn)出出計(jì)劃不不可行。產(chǎn)品出產(chǎn)產(chǎn)計(jì)劃的的滾動(dòng)周周期同MRP的運(yùn)行周周期

59、一致致。8.3.1MRP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP的輸入(II)(二)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)文件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)文件又又稱為物物料清單單文件(Billofmaterial)，它不只只是所有有元件的的清單，還反映映了產(chǎn)品品項(xiàng)目的的結(jié)構(gòu)層層次以及及制成最最終產(chǎn)品品的各個(gè)個(gè)階段的的先后順順序。在產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)文件件中，各各個(gè)元件件處于不不同的層層次。每一層次次表示制制造最終終產(chǎn)品的的一個(gè)階階段。8.3.1MRP原理第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP的輸入(III)(三)庫(kù)存狀態(tài)態(tài)文件庫(kù)存狀態(tài)態(tài)文件卻卻處于不不斷變動(dòng)動(dòng)之中。MRP每運(yùn)行一一次，它它就發(fā)生生一次

60、大大的變化化。MRP系統(tǒng)關(guān)于于訂什么么、訂多多少、何何時(shí)發(fā)出出定貨等等重要信信息，都都存貯在在庫(kù)存狀狀態(tài)文件件中。庫(kù)存狀態(tài)態(tài)文件包包含每一一個(gè)元件件的記錄錄?？傂枰苛渴怯缮仙蠈釉挠?jì)劃劃發(fā)出定定貨量決決定的。預(yù)計(jì)到貨貨量為已已發(fā)出的的訂貨或或開(kāi)始生生產(chǎn)的元元件的預(yù)預(yù)計(jì)到貨貨或預(yù)計(jì)計(jì)完成的的數(shù)量?，F(xiàn)有數(shù)為為相應(yīng)時(shí)時(shí)間的當(dāng)當(dāng)前庫(kù)存存量。8.3.1MRP第八章MES與ERP技術(shù)8.3MRP/MRPII/ERPMRP的處理過(guò)過(guò)程(一)五種庫(kù)存存數(shù)據(jù)的的關(guān)系物料毛需需求=必須相關(guān)關(guān)需求+獨(dú)立需求求必須相關(guān)關(guān)需求=計(jì)劃數(shù)x物料用量量預(yù)計(jì)庫(kù)存存量=現(xiàn)有庫(kù)存存+計(jì)劃入庫(kù)庫(kù)數(shù)-毛需求-已分配量量某時(shí)間段段