MES-系統(tǒng)培訓(xùn)教材

TheIntroductionofthe

MESGoldenRegentElectronicsIndustrialLtd.ContentsThesummarize

Thedefinition

Thebasicconception

Thecharacteristics

ThefunctionmoduleSummarize制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturingexecutionsystem，簡稱MES〕是美國AMR公司(AdvancedManufacturingResearch，Inc．)在90年代初提出的，旨在加強(qiáng)MRP方案的執(zhí)行功能，把MRP方案通過執(zhí)行系統(tǒng)同車間作業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)聯(lián)系起來。這里的現(xiàn)場控制包括PLC〔可編程控制器〕、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量以及檢測儀器、機(jī)械手等。MES系統(tǒng)設(shè)置了必要的接口，與提供生產(chǎn)現(xiàn)場控制設(shè)施的廠商建立合作關(guān)系。什么是MES？

PlanMakeSourceDeliverProcessExecuteCoordinateReadyAnalyzeERP/MRPAPSREPACPDMPLC/DCS/CNCHMI/SCADAMESAMRResearchEAMReady準(zhǔn)備: 過程準(zhǔn)備工作產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)格和詳 細(xì)生產(chǎn)指令Execute執(zhí)行:完成工作訂單初始化過程設(shè)置管理生產(chǎn)方案記錄實際的工作進(jìn)展Process過程： Analyze分析:評估實際的生產(chǎn)性能和產(chǎn)品質(zhì)量過程能力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的遵循實時數(shù)據(jù)摘要計算KPI〔關(guān)鍵績效指標(biāo)〕集成不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)ERP,SCM 向供貨商和客戶反響報告(COA)Coordinate協(xié)同:平衡工廠生產(chǎn)管理，優(yōu)化工廠生 產(chǎn)管理活動Definition制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(ManufacturingExecutionSystemAssociation，MESA)對MES所下的定義：“MES能通過信息傳遞對從訂單下到達(dá)產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)工廠發(fā)生實時事件時，MES能對此及時做出反響、報告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對它們進(jìn)行指導(dǎo)和處理。這種對狀態(tài)變化的迅速響應(yīng)使MES能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒有附加值的活動，有效地指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產(chǎn)回報率。MES還通過雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個產(chǎn)品供給鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務(wù)信息。DefinitionMES是對整個車間制造過程的優(yōu)化，而不是單一的解決某個生產(chǎn)瓶頸MES必須提供實時收集生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的功能，并作出相應(yīng)的分析和處理MES需要與方案層和控制層進(jìn)行信息交互，通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成MESA在MES定義中強(qiáng)調(diào)了以下三點

NO.1

NO.2

NO.3Basicconception1990年11月，美國先進(jìn)制造研究中心AMR〔AdvancedManufacturingResearch〕就提出了MES〔制造執(zhí)行系統(tǒng)〕概念。1997年，MESA提出的MES功能組件和集成模型，包括11個功能，同時規(guī)定，只要具備11個功能之中的某一個或幾個，也屬MES系列的單一功能產(chǎn)品。2004年，MESA提出了協(xié)同MES體系結(jié)構(gòu)(c-MES)。

20世紀(jì)90年代初期，中國就開始對MES以及ERP的跟蹤研究、宣傳或試點，而且曾經(jīng)提出了“管控一體化”，“人、財、物、產(chǎn)、供、銷”等頗具中國特色的CIMS、MES、ERP、SCM等概念，只是總結(jié)、歸納和宣傳，堅持、提煉、提升不夠，開展勢頭不快。

Basicconception國內(nèi)最早的MES是20世紀(jì)80年代寶鋼建設(shè)初期從SIEMENS公司引進(jìn)的。中國工業(yè)信息化根本上是沿著西方工業(yè)國家的軌跡前進(jìn)，只是慢半拍而已。從中央到地方，從學(xué)會到協(xié)會，從IT公司到制造生產(chǎn)廠，從綜合網(wǎng)站到專業(yè)網(wǎng)站，從綜合大學(xué)到?？圃盒?，都卷入了MES熱潮之中。。Basicconception制造執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)是企業(yè)CIMS〔計算機(jī)集成系統(tǒng)〕信息集成的紐帶，是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的根本技術(shù)手段。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)〔MES〕是近10年來在國際上迅速開展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)。MES可以為用戶提供一個快速反響、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)降低本錢、按期交貨、提高產(chǎn)品和效勞質(zhì)量。適用于不同行業(yè)(家電、汽車、半導(dǎo)體、通訊、IT、醫(yī)藥)，能夠?qū)我坏拇笈可a(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。Basicconception目前國外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國內(nèi)許多企業(yè)〔華北制藥倍達(dá)公司、格力、奔馳汽車

、上海通用汽車、廣汽-TOYOTA

等〕也逐漸開始采用這項技術(shù)來增強(qiáng)自身的核心競爭力。返回企業(yè)方案層與過程控制層之間的信息“斷層”問題，我國制造業(yè)多年來采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點是“由上而下”按方案生產(chǎn)。簡單的說是從方案層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場等情況制定生產(chǎn)方案—生產(chǎn)方案到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點也大都放在方案層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。如ERP就是位于企業(yè)上層方案層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)方案。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動化生產(chǎn)設(shè)備、自動化檢測儀器、自動化物流搬運儲存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)(制程)的生產(chǎn)瓶頸，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化控制。Basicconception由于市場環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個制造型企業(yè)能否良性運營，關(guān)鍵是能否使“方案”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車間管理人員能否在最短的時間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對措施，保證生產(chǎn)方案得到合理而快速修正。雖然ERP和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)已經(jīng)開展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系統(tǒng)的效勞對象是企業(yè)管理的上層，一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場檢測和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但是本身并非真正意義上的管理系統(tǒng)。所以，ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對于用戶車間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往功能薄弱甚至顯得束手無策。比方面對以下車間管理的典型問題，它們就難以給出完善的解決手段：Basicconception能否廢除人工報表，自動統(tǒng)計每個過程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？

過去12小時之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么？次品數(shù)量各是多少？目前倉庫以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少？要分別供應(yīng)給哪些供應(yīng)商？何時能夠及時交貨？

生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時間在生產(chǎn)，多少時間在停轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)？影響設(shè)備生產(chǎn)潛能的最主要原因是：設(shè)備故障？調(diào)度失誤？材料供應(yīng)不及時？工人培訓(xùn)不夠？還是工藝指標(biāo)不合理

能否對產(chǎn)品的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)自動進(jìn)行統(tǒng)計和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動與異常波動，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？

同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號產(chǎn)品的時候，能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯誤？出現(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時候，能否根據(jù)產(chǎn)品文字號碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過程信息？典型問題

BasicconceptionMES的定位，是處于方案層和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個設(shè)計良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設(shè)備故障分析、網(wǎng)絡(luò)報表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息效勞。系統(tǒng)通過強(qiáng)調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實時化的ERP/MES/SFC信息體系。Characteristics打造工廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)平臺，具備良好的擴(kuò)展性

.ThecharacteristicsoftheMES.〔一〕采用先進(jìn)的RFID、條碼與移動計算技術(shù)，打造從原材料供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售物流閉環(huán)的條碼系統(tǒng)

生產(chǎn)WIP狀況監(jiān)視

.全面完整的產(chǎn)品追蹤追溯功能

.采用強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集引擎、整合數(shù)據(jù)采集渠道（RFID、條碼設(shè)備、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆蓋整個工廠制造現(xiàn)場,保證海量現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時、準(zhǔn)確、全面的采集`Characteristics實時、全面、準(zhǔn)確的性能與品質(zhì)分析SPC

.個性化的工廠信息門戶（Portal），通過WEB瀏覽器，隨時隨地都能掌握生產(chǎn)現(xiàn)場實時信息

.ThecharacteristicsoftheMES.〔二〕Just-In-Time庫存管理與看板管理.強(qiáng)大的MES技術(shù)隊伍，保證快速實施、降低項目風(fēng)險.基于Microsoft.NET平臺開發(fā)，支持Oracle/SQLSever等主流數(shù)據(jù)庫

.Functionmodule

TitleinhereTitleinhereTitleinhere生產(chǎn)監(jiān)視

工藝管理

生產(chǎn)排程

數(shù)據(jù)采集

OEE指標(biāo)分析

Titleinhere報表管理

數(shù)據(jù)共享

品質(zhì)管理

薪資管理

Titleinhere基礎(chǔ)資料

資源分配及狀態(tài)管理ResourceAllocationandStatus該功能管理機(jī)床、工具、人員物料、其它設(shè)備以及其它生產(chǎn)實體，滿足生產(chǎn)方案的要求對其所作的預(yù)定和調(diào)度，用以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行；提供資源使用情況的歷史記錄和實時狀態(tài)信息，確保設(shè)備能夠正確安裝和運轉(zhuǎn)。工序詳細(xì)調(diào)度

Operations/DetailScheduling該功能提供與指定生產(chǎn)單元相關(guān)的優(yōu)先級〔Priorities〕、屬性〔Attributes〕、特征〔Characteristics〕以及處方〔Recipes〕等，通過基于有限能力的調(diào)度，通過考慮生產(chǎn)中的交錯、重疊和并行操作來準(zhǔn)確計算出設(shè)備、上下料和調(diào)整時間，實現(xiàn)良好的作業(yè)順序，最大限度減少生產(chǎn)過程中的準(zhǔn)備時間。質(zhì)量管理

QA檢查此功能模塊提供QA人員進(jìn)行次品登記、分次品原因記錄次品數(shù)量、并實時把次品登記數(shù)量下發(fā)給生產(chǎn)車間以便把調(diào)整該派工單總次品數(shù)。質(zhì)量報表按生產(chǎn)起止時間、機(jī)器、模具、產(chǎn)品等條件對機(jī)器生產(chǎn)過程中各次品原因進(jìn)行統(tǒng)計、分析。

OEE報表

OEE是界定生產(chǎn)設(shè)備的利用率一個指標(biāo)， 按生產(chǎn)日期時間和機(jī)器、產(chǎn)品等條件統(tǒng) 計每臺機(jī)器對應(yīng)的OEE指標(biāo)，便于了解

機(jī)器等設(shè)備利用率。過程管理ProcessManagement該功能監(jiān)控生產(chǎn)過程、自動糾正生產(chǎn)中的錯誤并向用戶提供決策支持以提高生產(chǎn)效率。通過連續(xù)跟蹤生產(chǎn)操作流程，在被監(jiān)視和被控制的機(jī)器上實現(xiàn)一些比較底層的操作；通過報警功能，使車間人員能夠及時覺察到出現(xiàn)了超出允許誤差的加工過程；通過數(shù)據(jù)采集接口，實現(xiàn)智能設(shè)備與制造執(zhí)行系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。

根底資料根底資料提供機(jī)器、模具、產(chǎn)品、員工、部門、客戶等根底資料的歸檔。

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