UGS公司MES解决方案课件

UGS公司MES解决方案

YuBo

SolutionArchitect

DigitalManufacturing

UGSAsiaPacific1UGS公司MES解决方案

YuBo

SolutionProductLifecycleDataArchitectureProductLifecycleDataArchite2能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息？同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候，能否自动校验和操作提示以防止部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？能否及时纠正？目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码？生产中的典型问题能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息？生产中的典型3制造执行系统(MES:ManufacturingExecutionSystem)MES是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁，计划与生产之间承上启下的“信息枢纽”。

---------生产与管理的桥梁MES采集从接受订货到制成最终产品全过程的各种数据和状态信息，目的在于优化管理活动,对随时可能发生变化的生产状况作出快速反应。它强调是精确的实时数据。

---------精确的实时数据MES改善设备投资回报率，以及改善及时交货、库存周转、毛利和现金流通性能 ---------改善工厂运作基本介绍–什么是MES?制造执行系统(MES:ManufacturingExe4MESComponents生产线ManufacturingExecutionSystem维护管理过程管理质量管理劳动力管理数据收集文件控制分配生产单元操作/详细排产资源分配和状态管理产品跟踪和产品清单管理性能分析和数据采集MESComponents生产线Manufacturing5MESBenefits平均减少制造周期时间45%；一般减少数据输入时间为75%以上；平均减少半成品(WIP)24%；平均减少为交班而准备的纸面工作61%；平均减少引导时间27%；平均减少纸面工作和设计蓝图所带来的损失56%；平均减少产品缺陷18% fromMESAMESBenefits平均减少制造周期时间45%；6InteroperabilityCollaborationMES-PartofCompletePLMStrategyPLMBackbone-TeamcenterProductOrder-to-

delivery

processERPMarketingSellingDispatchLogisticsProduct-

conceptProduct-

definitionProduct-

developmentProcessdevelopmentProduct-

supportEnterprise-wideCollaborationFromTopfloortoShopfloorProdReqt

planningEquipmentProduction

ManagementInteroperabilityCollaborationM7LDABackboneTecnomatixSolutionArchitectureTCEngineering

TCManufacturingERPMESCAPP345AssemblyPlanningLineBalancingProcessSimulationHumanPerformanceDESSimulationQualityPlanningRoboticsOOTBIntegrationInterfacewithLegcyand3rdpartysoftwaresDesignPlanningProductionVisMockupFactoryCADFactoryFLOWStampingJackLDABackboneLDABackboneTecnomatixSolutio8LDABackbone变更管理配置管理部门协作TCEngineering

TCManufacturing345AssemblyPlanningLineBalancingProcessSimulationHumanPerformanceDESSimulationQualityPlanningRoboticsTecnomatixApplicationsSuiteRoboticsDESSimulationAssemblyPlanningDesignPlanningProductionFactoryCADFactoryFLOWStampingJackQualityPlanningTCEngineeringVisMockup

TCManufacturingLineBalancingProcessSimulationHumanPerformancePre-PlanningECOAdv.PlanningValidationERPMESCAPPLDABackbone变更管理配置管理9

ERPTopFloorShopFloorMESStructuralViewQualityProblemCauses:-Faultymachine-WrongRawMaterial/Consumables-WrongProductionSequence-IncorrectWorkInstructionMachineControl,DataCollection

LDABackboneRoutingEnforcement,Traceability(ortraceabilitymodule)TCMWorkPackageWorkingInstructionERPTopFlo10XfactoryMES制造执行系统Xfactory®是一个开放平台，包括应用软件和开发工具，可以管理日常工厂运营，能够用来管理工厂的日常运作，实现工厂与其扩展企业、供应链之间的整合。

Xfactory把实时生产数据反馈到工艺规划及优化系统中，以便能持续改进规划方案。

Xfactory能够让制造企业管理并改进产品及工艺质量。

XfactoryMES制造执行系统Xfactory®是11生产管理:一个完整的闭环解决方案

ProductionManagement:ACompleteClosedLoop运行和部署Launch&DeploymentTop-Floor生产管理:一个完整的闭环解决方案

ProductionM12XfactoryMESFunctions批量跟踪

BatchandLotTracking生产定单追踪

ProductionOrderTracking车间材料的管理和跟踪

ShopfloorMaterialsManagement&Tracking产品可追溯性

ProductsTraceability双向的产品组装记录

Bi-directionalGenealogy质量管理和缺陷跟踪

QualityManagementandDefectTracking先进的汇报机制

AdvancedReporting按订单生产，按库存生产

BuildtoOrder,BuildtoStock操作警示

OperatorError-proofing工时跟踪

KeyPerformanceIndicators(KPI)关键性能指标显示(KPI)ERP接口（采用ISA-95标准）

ERPinterfaceviaISA-95standard生产计划界面

ProductionSchedulinginterface统计过程控制

StatisticalProcessControlXfactoryMESFunctions批量跟踪

Bat13XfactoryArchitectureAppliedto

aManufacturingLineERPWC1WC2DBERPXfactoryArchitectureApplied14生产管理器ProductionExplorer实时监控Real-timeMonitoringof:在制品WorkinProcess待制品WorkinQueue生产状态ProductionStatus订单位置Orderlocation

生产量Throughput消耗率Consumptionrates库存Inventory设备Equipment其它相关项目

生产管理器ProductionExplorer实时监控R15ManufacturingProcess

WorkInstructions容易定制友好界面且灵活对象和界面可重复调用提供示例支持VB开发客户端定制CustomProductionClient

ManufacturingProcess

WorkIns16性能监控器PerformanceMonitor-KPIs关键性能指标

监控的历史数据

对产品制造过程的数据分析能够动态捕捉产品数据，允许制造商即时改变生产过程而不失去重要的历史数据性能监控器PerformanceMonitor-KP17哪些汽车使用了这批蓄电池？

Whichautomobilesweremadewiththislotofbatteries?VIN12345-01VIN12345-02VIN12345-03双向的产品组装记录

Bi-directionalGenealogyFORWARD这部有缺陷的汽车使用了那些易损件？

Whichconsumableswereusedtomakethisdefectiveautomobile?BACKWARDVIN12345-03哪些汽车使用了这批蓄电池？Whichautomobile18实时制造信息和报告

Real-timeManufacturingIntelligenceandReporting基于

MicrosoftReportingServices内置导航工具用户配置WEB界面用于特定数据分析的应用软件组用基于MicrosoftVisualStudio.Net2003

的报表来进行定制分析用户安全管理用户特殊配置实时制造信息和报告

Real-timeManufactur19SomeXfactorycustomersSomeXfactorycustomers20UGS高科技电子行业

MES解决方案

21UGS高科技电子行业MES解决方案

21ScreenPrintingReflowSMTPlacementPost-InspectionPasteInspectionElectronicsManufacturingIntroductionXXXXXXXXScreenPrintingReflowSMTPlace22IntegratedExecutionSystemsforMaterial,PCBandBoxTraceabilityEnterpriseIntegrationProductionControlDefineFactory,InventoryAndBOMincludingProductionRulesVerify,releaseandcontrolWorkOrder,Kitting,InventoryAndSMTSetupPoint-and-clickQuality,SPCandConfigurationManagementforPCBandBoxCompleteProductionRulesIncludingDocumentationControlandDeliverySalesOrderShippingAndKPIReportingCompletePCBProductandProcessTraceabilityMeasureOEEIntegratedExecutionSystemsf23WhyisTraceabilityNeeded?OEMsdemanditandCMsneedtodemonstrateitOEMshaveaBrandtoprotectCMsneedtoRetainCustomersandAttractNewOnesCannottrustManualMethodsorDisconnectedSystemsintoday’shigh-mixproductenvironmentRecallsScopemanagementCannotaffordtoGuessorWasteTime/ResourceshuntingfordataInternalProductionSupportDatadrivendecisionsonReworksNeedtoknowtheimpactonDeliveryandInventoryTheabilitytodemonstratetraceabilityandsatisfyOEMaswellasstayingaheadofMarketdemandsisaCompetitiveAdvantage!!WhyisTraceabilityNeeded?OEM24MES–InformationConsumersBusinessMetricsInstructions/

PerformanceKeyProcessIndicatorsCriticalSuccessFactorsExecutivesManagersSupervisors/

EngineersShopFloorMES–InformationConsumersBus25MES生产管理:实时工艺控制线外、线上核对物料总装(Boxbuild)顺序的确认流程控制（Routeenforcement）和WIP监测直接从机器环境自动采集数据

依据统计数据及曲线趋势向用户发出执行偏差警告监测产出效能和设备效率管理PCBA和总装(Boxbuild)的维修流程对质量数据收集、分析和存档创造和管理维修工艺报告和工艺报警原料装备的核实过程管制SMT性能监测MES生产管理:实时工艺控制线外、线上核对物料对质量数据收26MES追踪:对整个制造事件进行跟踪、报告并存档

管理元器件、电路板和总装的制造事件通过追踪具体的耗料和配置，保证符合RoHS的一致性限制了产品招回范围并根据需要提供相关的追溯性报告对所有的实时事件进行报告，为做出正确的决定提供了全面的管理可见性。变更追踪总装(BoxBuild)路线和工艺的可追溯性可追溯性报告元器件管理跟踪维修流程MES追踪:对整个制造事件进行跟踪、报告并存档管理元器件、27MES–ManufacturingExecutiveSystem(ThefoundationforManufacturingExcellence)LeveledProductionVisualManagementStandardizedWorkKaizen(ContinuesImprovement)OperationalStabilityJust-In-TimeRightPart,RightAmountRightTimeTakttimeContinuousFlowPullSystemQuickChangeoverIntegratedLogisticsMES–FoundationforManufacturingExcellenceHighlyMotivatedPeopleBetterOperationproductivityBuilt-In-QualityAutomaticStepsAntonErrorProofingInStationQualityControl5W’sLFTransitionTraceabilityLEANMfg.6SIGMABetterQualityLowerCostShorterLeadtimeBetterSafetyHigherMorale

TotalProductivityMaintenance(TPS)MES–ManufacturingExecutiveS28高科技电子产品MES解决方案的优点

减少制造规划工作量，缩短规划周期增加设备正常运行时间，使资源得到最大化使用增强制造质量的一致性获得并积累团队知识、经验支持持续的工艺改进高科技电子产品MES解决方案的优点减少制造规划工作量，缩短29高科技电子产品MES解决方案的优点

规范生产监管手段使招回的数量最小化对出现的问题找出根本原因，然后作出反应并采取改善行动（CorrectiveAction）元器件错误几率几乎为零在您或者其他人需要的时候，提供生产数据的可见性高科技电子产品MES解决方案的优点规范生产监管手段30长期的大客户长期的大客户31谢谢32谢谢32MES提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。MES运用及时、准确的信息，指导、启动、响应并记录工厂活动，从而能够对条件的变化做出迅速的响应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的效率。MES不但可以改善设备投资回报率，而且有助于及时交货、加快库存周转、提高收益和现金流的绩效。MES在企业和供应链间，以双向交互的形式提供生产活动的基础信息MES不同于以派工单形式为主的生产管理和辅助的物料流为特征的传统车间控制器,也不同于偏重于作业与设备调度为主的单元控制器,而应将MES作为一种生产模式,把制造系统的计划和进度安排、追踪、监视和控制、物料流动、质量管理、设备的控制和计算机集成制造接口（CIM）等一体化去考虑，以最终实施制造自动化战略。国际制造执行系统协会（MESA）定义了MES应具备的11个功能模块：主要包括1)资源分配和状态管理；2）操作/详细排产；3）分配生产单元；4）文件控制；5）数据收集；6）劳动力管理；7）质量管理；8）过程管理；9）维护管理；10)产品跟踪和产品清单管理；11)性能分析和数据采集。实际的产品可能是包含其中一个或几个功能模块。MES提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。M33由于工厂可能会从不同的软件供应商购买适合自己的MES模块，使得MES系统包括了很多子系统，这些子系统都有各自的处理逻辑，数据库，数据模型和通信机制。为了实现与外部系统的集成，往往采用API技术，OLAP技术和相应的通信机制。其中，外部应用系统的调用和插入使用API的方式，而应用EDI技术和外部环境进行数据交换。虽然专用的MES能够为某一特定环境提供最好的性能，却常常难以与其它应用集成，整合的MES比专用的MES迈进了一大步，具有一些优点如：单一的逻辑数据库，系统内部具有良好的集成性，统一的数据模型等等。但其整个系统重构性能弱，很难随业务过程的变化而进行功能配置和动态改变。为了解决传统EMS的不足，可集成MES(IntegratableMES，I-MES)逐渐成为人们研究的热点。在我国实施的CIMS战略中，车间自动化一直是一个薄弱环节，而实施MES则是提升车间自动化水平的有效途径，因此MES技术的推广应用可有力促进CIMS的发展。另一方面，随着CAD/CAM及ERP在制造企业的逐步应用，其进一步的信息化需求将迫使企业更多地去考虑在车间层次构建更高效的智能自动化信息系统，发展敏捷化MES无疑是其必由之路，因此MES在我国具有广阔的发展空间和应用前景。由于工厂可能会从不同的软件供应商购买适合自己的MES模块，使34然而，由于国内外现有的MES技术及系统没有充分考虑车间制造信息中大量存在的不确定性等非常规特点，缺乏在这些非常规信息条件下的科学决策方法，而片面地去追求车间信息的数量或精确性，不仅造成车间信息集成困难和决策效率不高，导致MES缺乏足够的敏捷性与智能性以适应日益不确定的车间制造环境，而且大大增加了MES的开发和使用成本，严重影响了MES这一先进的车间生产管理与控制技术在我国的推广应用与普及。1．计划层：包括经营决策级和企业计划级。主要功能模块：生产经营决策；长期、中长期生产计划编制；财务管理；人力资源管理；采购分销；成本管理；库存管理；定单处理；辅助决策等。2．执行层：包括车间生产级和生产调度级。主要功能模块：生产调度和作业；质量管理；人员和设备管理；物料追踪和产品追踪；对运作过程的分析。3．控制层：包括过程控制级、设备控制级和检测驱动级。主要功能模块：生产线范围的监控；自适应控制；设备控制；现场各种信号检测然而，由于国内外现有的MES技术及系统没有充分考虑车间制造35UGS公司MES解决方案课件36生产计划：处理属性关联的定单生成按照成本目标优化后的车间级计划，保留定单的原始数据以便于控制。车间调度：根据生产的实时数据和历史案例，现场动态协调人员、物料、设备以最大可能优化生产。作业计划：实现以小时间单位为基准的批量组合计划、生产排序计划，以维持车间的高效运作。人员管理：对行为的详实记录，不仅与人员薪酬相联系，且能为生产分析提供依据，便于管理并能有效地提高生产率。设备管理：预防性设备维修为主，分析、优化设备能力以消除瓶颈环节对生产的制约，实现设备最大利用率。质量管理：整合后的功能支持各种与质量计划、检查和控制相关的工作，动态的数据分析为车间调度提供依据。物料跟踪：由现场采集的数据对物料变化情况进行跟踪，为企业实现对内部条件和外部环境的变化作出快速反应提供可能。产品跟踪：由现场采集的数据对在制品变化情况进行跟踪，变动中的产品信息便于生产管理的同时还能为客户提供服务。生产计划：处理属性关联的定单生成按照成本目标优化后的车间级计37为流程企业定制制造执行系统，其最主要的目标就是建立和完善生产管理体系，包括根据客户定单、市场预测和内部资源状况来制定生产计划；从整体角度优化、协调生产过程；生产计划的动态调整等等。与此同时，要建立保证质量管理的信息体系，包括在线物料跟踪和质量控制的在线反馈与调整，以及对产品质量零缺陷的追求。以上述两个目标为契机，构建流程企业MES系统可以促进生产方式和管理思路的转变，这将是一个渐进的过程。MES的设计将以软件工程为规范，主要考虑全局性、通用性，既要实现整个生产过程的优化，又要提供标准化、模块化的应用程序框架；同时要以可扩充性、开放性和兼容性为原则，这样在生产能力变动时不至于影响系统功能，还要提供标准、开放的通讯接口以及减少由于开发环境和开发工具的变化带来的影响；在可操作性、可视性和鲁棒性上也要注意，友好而操作简单的界面、监控跟踪的仿真示意图和较强的容错能力都有助于各级用户的使用；最后是必须具备实时性，只有最短的反应时间才能对生产过程进行控制和调整。为流程企业定制制造执行系统，其最主要的目标就是建立和完善生产38在现代流程企业中流动的信息具有强烈的动态特征且大量冗余信息与缺失信息、信息断裂并存的现象，无论是从现场采集来的生产数据还是从市场获得的定单信息都可能因不能真实体现而对企业造成不可估量的后果，为保证有价值的信息能对企业决策和运作有着正确的指导意义，在流程企业运作系统中要构建好多种信息库；并且不同的信息库具有不同的特点。物料信息库：企业库存状况和需外部采购或内部调整的物料情况，部分信息与供应商共享；定单信息库：定单对产品的要求（钢种、质量、数量等）情况，部分信息与合同商共享；产品信息库：产品目录和与特定合同商联系的在制品状态，部分信息与分销商/用户共享；基础信息库：企业人员、设备状况，财会数据等企业运营的基础信息，在系统内部按照不同密级使用，还包括部分经常更新的政策、市场等外部信息；生产信息库：生产过程中人员、设备的实时变化情况等动态性要求较高的信息，以及基本不变的工艺路线等生产相关信息，外部不可见。这些信息库都是关系型数据库，建立信息库将降低车间级计算机的数据负担，同时减少了因数据保存和操作故障而引发的一系列后果。物料、定单、产品信息库可供对应的外部人员进行查询等操作，便于结成与供应商密切的战略伙伴关系。而较稳定的基础信息库为人事、财务、设备方面的日常管理提供极大的方便。生产信息库则是动态性能要求最高的，每时每刻都有大量的流动数据注入其他信息库，因此对它的设计要求也最高。这些信息库常见功能有：报表、保存与备份、恢复与删除，以及口令与权限。在现代流程企业中流动的信息具有强烈的动态特征且大量冗余信息与39在典型的ERP软件平台中，财务管理(包括会计核算，财务管理)、生产控制(包括生产计划，制造)、物流管理(包括采购，库存管理，销售)和人力资源管理等是基本功能模块。过去的若干年来，ERP在国内得到了较广泛地重视，一些企业花了大量资金上ERP。但就一般情况而言，商业企业从ERP中获得的利益比较明显，而工业企业却没有那么幸运，甚至受到不同程度的损害。这一现象并非我国独有，在工业发达国家也是如此。美国ARC公司调查结果说，53%的客户反映ERP对工厂生产存在负面影响。怪不得有人说：“不上ERP是等死，上了ERP是找死。”这里反映出在ERP实施过程中确实存在一些不可忽视的问题，其中最主要的是光有ERP并不能帮助和指导工厂分析其生产的瓶颈、改进和控制产品的质量，以及对具体的产品生产进行排产；ERP不但没有调动工厂管理人员的积极性，反而把他们降格为一种信息的收集者：ERP虽有生产控制模块，但难以真正在工厂层中使用：而不加分析和改进这些问题，其结果则是将IT推离、而不是融入工厂的生产活动。在典型的ERP软件平台中，财务管理(包括会计核算，财务管理)40但是对于一个企业，如果仅仅从生产工厂的视角来分析其在竞争中所处的地位，显然是短视的。即使是最好的MES解决方案，对于整个企业来讲，也不过是提供一个相对狭窄的视角，缺乏在管理层为进行决策支持所需要的生产执行数据的广度和深度。这就启示我们，完整的、能够引导一个企业保持长期的业务利益和价值的企业信息系统，必须是控制、制造执行系统MES和企业规划系统ERP三者协同作用的整合。

但是对于一个企业，如果仅仅从生产工厂的视角来分析其在竞争中所41在制造系统生产控制上，20多年来存在着两种不同的方法：基于成本控制机制的制造系统(LEAN)和基于运行状况控制机制的制造系统(MES)。二者有很大的区别，尤其是在产品成本、质量和产出时间等参数上的要求等方面。LEAN强调成本和效率，不考虑弹性和速度，如果订货批量小、要求高，影响成本和效率，按照LEAN的理念只能不接受订货。现在管理的理念更注重弹性和和响应速度，不采用建立在计算机信息化基础上的MES，又如何得以实现！近年来出现了将二者优点结合起来的整体设备效能(overallequipmenteffectiveness，OEE)概念，综合考虑可用性、性能和质量等因素。在制造系统生产控制上，20多年来存在着两种不同的方法：基于成42主要的制造信息系统有：ERP(企业资源计划)、SCM(供应链管理)、SSM(销售和服务管理)、P/PE(产品和过程工程)，以及MES(制造执行系统)和控制。这些系统每一个都有其一定的功能，包括若干不同的模块。它们之间存在一些重叠，如调度可能出现在MES和SCM：劳务管理出现在MES、SSM，ERP中的人力资源(HR)功能模块中：文件管理出现在MES和P/PE：过程管理出现于MES和控制中。MES向ERP提供实际生产数据，如成本、周期时间、产出和其它生产数据。MES向SCM提供实际订货状态、生产能力和容量、班次间的约束等。MES向SSM提供在一定时间内根据生产设备和能力成功进行报价和交货期的数据。MES向P/PE提供有关产品产出和质量的实际数据，便于CAD/CAM作适当调整。MES向控制提供在一定时间内使整个生产设备以优化的方式进行生产的工艺规程、配方和指令等，将其下载主要的制造信息系统有：ERP(企业资源计划)、SCM(供应链43由于每个行业的生产和流通流程不同，还有其特定的行规，不同的行业对MES的要求和着重点是完全不同的。例如电子工业通常要求MES着重于建立精确的产品记录，即使产品经常变化，以及工艺和设计经常变化的情况下仍有精确记录。纺织行业、食品工业以及许多批量处理的行业，使用MES是为了改善设备利用率，保证不间断的批量记录，进行配方管理和加速生过程。宇航和军工企业需要MES能满足在线的工作指令，在加工过程中保持出错几乎为零，对产品进行完整的历史记录以保证法规和用户的检验，以及跟踪大项目的进程。制药行业通常要求MES能精确地进行便于管理的批量记录，证明产品符合法规。甚至同一个行业中不同企业也各具特色。但是，最大的差异应该发生在流程工业与离散工业之间。MES软件包总是针对某一个行业的特定要求而开发的。MES具体的应用程序开发和应用服务的工作量相当大，可能占工作量的70-80%，也相当专业化。这就往往造成MES的开发成本和应用成本过高，反过来又影响MES的大面积的推应用。由于每个行业的生产和流通流程不同，还有其特定的行规，不同的行44平均减少制造周期时间45%；一般减少数据输入时间为75%以上；平均减少半成品(WIP)24%；平均减少为交班而准备的纸面工作61%；平均减少引导时间27%；平均减少纸面工作和设计蓝图所带来的损失56%；平均减少产品缺陷18%。以上列举的若干统计数据，是由国际MESA协会通过调查研究确定的平均减少制造周期时间45%；45面向制造业和过程工业的ERP在经历了90年代后期的稳健增长后，在2001年和2002年有显著地下降。软件包的许可证收入受到的打击最厉害，而服务的收入继续强劲。同时在大规模的ERP项目已趋于饱和后，大多数ERP供应商正在全力开发中小规模项目的市场目前广大的制造业和流程工业正在把投资转向工厂级的IT项目聚焦于MES,因为从这里切入，显然要比大把大把的钱花在无尽头的企业IT改造的风险低得多。据称，一个典型的工厂信息项目其投资回收周期少于12个月。这种投资回报易于定量，且完全可用真实的工厂数据加以检验如果没有恰当的规划，MES的挑战仍然是高风险的。只有把目标确定为既保证易于在MES本身内部和ERP、SCM等组合的灵活性，又能采用不断改进的新制造工艺的优点的同时，求取制造过程的优化，才能渐进地、逐步地通过MES的实践取得高投资回报面向制造业和过程工业的ERP在经历了90年代后期的稳健增长后46MES面临着许多挑战，这些挑战相互有关，而且因各别环境而相互关连的权重也存在差异。就其典型情况而言，在这些挑战中，80%属于企业文化的范畴，只有20%才属技术范畴。这些挑战主要是：1)如何取得工厂和企业形成双赢局面2)不同行业之间的MES应用存在巨大差异为降低对工厂侧MES维护所要求的IT专业水平，可把MES分成两个相互依存的层次。集中的基于WEB的上层它不存在与设备或系统的接口问题，其功能主要包括有限的生产能力的调度，以及工作流/工作命令管理构件。工厂生产管理优化层其功能包括工厂效率(设备利用率、停产时间及废品跟踪)控制，统计过程控制，法规符合控制，批次/批量生产安排等。这样有助于MES在纵向和横向将数据集结时具有明晰的界线。MES面临着许多挑战，这些挑战相互有关，而且因各别环境而相互47演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！48UGS公司MES解决方案

YuBo

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DigitalManufacturing

UGSAsiaPacific49UGS公司MES解决方案

YuBo

SolutionProductLifecycleDataArchitectureProductLifecycleDataArchite50能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息？同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候，能否自动校验和操作提示以防止部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？能否及时纠正？目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码？生产中的典型问题能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息？生产中的典型51制造执行系统(MES:ManufacturingExecutionSystem)MES是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁，计划与生产之间承上启下的“信息枢纽”。

---------生产与管理的桥梁MES采集从接受订货到制成最终产品全过程的各种数据和状态信息，目的在于优化管理活动,对随时可能发生变化的生产状况作出快速反应。它强调是精确的实时数据。

---------精确的实时数据MES改善设备投资回报率，以及改善及时交货、库存周转、毛利和现金流通性能 ---------改善工厂运作基本介绍–什么是MES?制造执行系统(MES:ManufacturingExe52MESComponents生产线ManufacturingExecutionSystem维护管理过程管理质量管理劳动力管理数据收集文件控制分配生产单元操作/详细排产资源分配和状态管理产品跟踪和产品清单管理性能分析和数据采集MESComponents生产线Manufacturing53MESBenefits平均减少制造周期时间45%；一般减少数据输入时间为75%以上；平均减少半成品(WIP)24%；平均减少为交班而准备的纸面工作61%；平均减少引导时间27%；平均减少纸面工作和设计蓝图所带来的损失56%；平均减少产品缺陷18% fromMESAMESBenefits平均减少制造周期时间45%；54InteroperabilityCollaborationMES-PartofCompletePLMStrategyPLMBackbone-TeamcenterProductOrder-to-

delivery

processERPMarketingSellingDispatchLogisticsProduct-

conceptProduct-

definitionProduct-

developmentProcessdevelopmentProduct-

supportEnterprise-wideCollaborationFromTopfloortoShopfloorProdReqt

planningEquipmentProduction

ManagementInteroperabilityCollaborationM55LDABackboneTecnomatixSolutionArchitectureTCEngineering

TCManufacturingERPMESCAPP345AssemblyPlanningLineBalancingProcessSimulationHumanPerformanceDESSimulationQualityPlanningRoboticsOOTBIntegrationInterfacewithLegcyand3rdpartysoftwaresDesignPlanningProductionVisMockupFactoryCADFactoryFLOWStampingJackLDABackboneLDABackboneTecnomatixSolutio56LDABackbone变更管理配置管理部门协作TCEngineering

TCManufacturing345AssemblyPlanningLineBalancingProcessSimulationHumanPerformanceDESSimulationQualityPlanningRoboticsTecnomatixApplicationsSuiteRoboticsDESSimulationAssemblyPlanningDesignPlanningProductionFactoryCADFactoryFLOWStampingJackQualityPlanningTCEngineeringVisMockup

TCManufacturingLineBalancingProcessSimulationHumanPerformancePre-PlanningECOAdv.PlanningValidationERPMESCAPPLDABackbone变更管理配置管理57

ERPTopFloorShopFloorMESStructuralViewQualityProblemCauses:-Faultymachine-WrongRawMaterial/Consumables-WrongProductionSequence-IncorrectWorkInstructionMachineControl,DataCollection

LDABackboneRoutingEnforcement,Traceability(ortraceabilitymodule)TCMWorkPackageWorkingInstructionERPTopFlo58XfactoryMES制造执行系统Xfactory®是一个开放平台，包括应用软件和开发工具，可以管理日常工厂运营，能够用来管理工厂的日常运作，实现工厂与其扩展企业、供应链之间的整合。

Xfactory把实时生产数据反馈到工艺规划及优化系统中，以便能持续改进规划方案。

Xfactory能够让制造企业管理并改进产品及工艺质量。

XfactoryMES制造执行系统Xfactory®是59生产管理:一个完整的闭环解决方案

ProductionManagement:ACompleteClosedLoop运行和部署Launch&DeploymentTop-Floor生产管理:一个完整的闭环解决方案

ProductionM60XfactoryMESFunctions批量跟踪

BatchandLotTracking生产定单追踪

ProductionOrderTracking车间材料的管理和跟踪

ShopfloorMaterialsManagement&Tracking产品可追溯性

ProductsTraceability双向的产品组装记录

Bi-directionalGenealogy质量管理和缺陷跟踪

QualityManagementandDefectTracking先进的汇报机制

AdvancedReporting按订单生产，按库存生产

BuildtoOrder,BuildtoStock操作警示

OperatorError-proofing工时跟踪

KeyPerformanceIndicators(KPI)关键性能指标显示(KPI)ERP接口（采用ISA-95标准）

ERPinterfaceviaISA-95standard生产计划界面

ProductionSchedulinginterface统计过程控制

StatisticalProcessControlXfactoryMESFunctions批量跟踪

Bat61XfactoryArchitectureAppliedto

aManufacturingLineERPWC1WC2DBERPXfactoryArchitectureApplied62生产管理器ProductionExplorer实时监控Real-timeMonitoringof:在制品WorkinProcess待制品WorkinQueue生产状态ProductionStatus订单位置Orderlocation

生产量Throughput消耗率Consumptionrates库存Inventory设备Equipment其它相关项目

生产管理器ProductionExplorer实时监控R63ManufacturingProcess

WorkInstructions容易定制友好界面且灵活对象和界面可重复调用提供示例支持VB开发客户端定制CustomProductionClient

ManufacturingProcess

WorkIns64性能监控器PerformanceMonitor-KPIs关键性能指标

监控的历史数据

对产品制造过程的数据分析能够动态捕捉产品数据，允许制造商即时改变生产过程而不失去重要的历史数据性能监控器PerformanceMonitor-KP65哪些汽车使用了这批蓄电池？

Whichautomobilesweremadewiththislotofbatteries?VIN12345-01VIN12345-02VIN12345-03双向的产品组装记录

Bi-directionalGenealogyFORWARD这部有缺陷的汽车使用了那些易损件？

Whichconsumableswereusedtomakethisdefectiveautomobile?BACKWARDVIN12345-03哪些汽车使用了这批蓄电池？Whichautomobile66实时制造信息和报告

Real-timeManufacturingIntelligenceandReporting基于

MicrosoftReportingServices内置导航工具用户配置WEB界面用于特定数据分析的应用软件组用基于MicrosoftVisualStudio.Net2003

的报表来进行定制分析用户安全管理用户特殊配置实时制造信息和报告

Real-timeManufactur67SomeXfactorycustomersSomeXfactorycustomers68UGS高科技电子行业

MES解决方案

69UGS高科技电子行业MES解决方案

21ScreenPrintingReflowSMTPlacementPost-InspectionPasteInspectionElectronicsManufacturingIntroductionXXXXXXXXScreenPrintingReflowSMTPlace70IntegratedExecutionSystemsforMaterial,PCBandBoxTraceabilityEnterpriseIntegrationProductionControlDefineFactory,InventoryAndBOMincludingProductionRulesVerify,releaseandcontrolWorkOrder,Kitting,InventoryAndSMTSetupPoint-and-clickQuality,SPCandConfigurationManagementforPCBandBoxCompleteProductionRulesIncludingDocumentationControlandDeliverySalesOrderShippingAndKPIReportingCompletePCBProductandProcessTraceabilityMeasureOEEIntegratedExecutionSystemsf71WhyisTraceabilityNeeded?OEMsdemanditandCMsneedtodemonstrateitOEMshaveaBrandtoprotectCMsneedtoRetainCustomersandAttractNewOnesCannottrustManualMethodsorDisconnectedSystemsintoday’shigh-mixproductenvironmentRecallsScopemanagementCannotaffordtoGuessorWasteTime/ResourceshuntingfordataInternalProductionSupportDatadrivendecisionsonReworksNeedtoknowtheimpactonDeliveryandInventoryTheabilitytodemonstratetraceabilityandsatisfyOEMaswellasstayingaheadofMarketdemandsisaCompetitiveAdvantage!!WhyisTraceabilityNeeded?OEM72MES–InformationConsumersBusinessMetricsInstructions/

PerformanceKeyProcessIndicatorsCriticalSuccessFactorsExecutivesManagersSupervisors/

EngineersShopFloorMES–InformationConsumersBus73MES生产管理:实时工艺控制线外、线上核对物料总装(Boxbuild)顺序的确认流程控制（Routeenforcement）和WIP监测直接从机器环境自动采集数据

依据统计数据及曲线趋势向用户发出执行偏差警告监测产出效能和设备效率管理PCBA和总装(Boxbuild)的维修流程对质量数据收集、分析和存档创造和管理维修工艺报告和工艺报警原料装备的核实过程管制SMT性能监测MES生产管理:实时工艺控制线外、线上核对物料对质量数据收74MES追踪:对整个制造事件进行跟踪、报告并存档

管理元器件、电路板和总装的制造事件通过追踪具体的耗料和配置，保证符合RoHS的一致性限制了产品招回范围并根据需要提供相关的追溯性报告对所有的实时事件进行报告，为做出正确的决定提供了全面的管理可见性。变更追踪总装(BoxBuild)路线和工艺的可追溯性可追溯性报告元器件管理跟踪维修流程MES追踪:对整个制造事件进行跟踪、报告并存档管理元器件、75MES–ManufacturingExecutiveSystem(ThefoundationforManufacturingExcellence)LeveledProductionVisualManagementStandardizedWorkKaizen(ContinuesImprovement)OperationalStabilityJust-In-TimeRightPart,RightAmountRightTimeTakttimeContinuousFlowPullSystemQuickChangeoverIntegratedLogisticsMES–FoundationforManufacturingExcellenceHighlyMotivatedPeopleBetterOperationproductivityBuilt-In-QualityAutomaticStepsAntonErrorProofingInStationQualityControl5W’sLFTransitionTraceabilityLEANMfg.6SIGMABetterQualityLowerCostShorterLeadtimeBetterSafetyHigherMorale

TotalProductivityMaintenance(TPS)MES–ManufacturingExecutiveS76高科技电子产品MES解决方案的优点

减少制造规划工作量，缩短规划周期增加设备正常运行时间，使资源得到最大化使用增强制造质量的一致性获得并积累团队知识、经验支持持续的工艺改进高科技电子产品MES解决方案的优点减少制造规划工作量，缩短77高科技电子产品MES解决方案的优点

规范生产监管手段使招回的数量最小化对出现的问题找出根本原因，然后作出反应并采取改善行动（CorrectiveAction）元器件错误几率几乎为零在您或者其他人需要的时候，提供生产数据的可见性高科技电子产品MES解决方案的优点规范生产监管手段78长期的大客户长期的大客户79谢谢80谢谢32MES提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。MES运用及时、准确的信息，指导、启动、响应并记录工厂活动，从而能够对条件的变化做出迅速的响应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的效率。MES不但可以改善设备投资回报率，而且有助于及时交货、加快库存周转、提高收益和现金流的绩效。MES在企业和供应链间，以双向交互的形式提供生产活动的基础信息MES不同于以派工单形式为主的生产管理和辅助的物料流为特征的传统车间控制器,也不同于偏重于作业与设备调度为主的单元控制器,而应将MES作为一种生产模式,把制造系统的计划和进度安排、追踪、监视和控制、物料流动、质量管理、设备的控制和计算机集成制造接口（CIM）等一体化去考虑，以最终实施制造自动化战略。国际制造执行系统协会（MESA）定义了MES应具备的11个功能模块：主要包括1)资源分配和状态管理；2）操作/详细排产；3）分配生产单元；4）文件控制；5）数据收集；6）劳动力管理；7）质量管理；8）过程管理；9）维护管理；10)产品跟踪和产品清单管理；11)性能分析和数据采集。实际的产品可能是包含其中一个或几个功能模块。MES提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。M81由于工厂可能会从不同的软件供应商购买适合自己的MES模块，使得MES系统包括了很多子系统，这些子系统都有各自的处理逻辑，数据库，数据模型和通信机制。为了实现与外部系统的集成，往往采用API技术，OLAP技术和相应的通信机制。其中，外部应用系统的调用和插入使用API的方式，而应用EDI技术和外部环境进行数据交换。虽然专用的MES能够为某一特定环境提供最好的性能，却常常难以与其它应用集成，整合的MES比专用的MES迈进了一大步，具有一些优点如：单一的逻辑数据库，系统内部具有良好的集成性，统一的数据模型等等。但其整个系统重构性能弱，很难随业务过程的变化而进行功能配置和动态改变。为了解决传统EMS的不足，可集成MES(IntegratableMES，I-MES)逐渐成为人们研究的热点。在我国实施的CIMS战略中，车间自动化一直是一个薄弱环节，而实施MES则是提升车间自动化水平的有效途径，因此MES技术的推广应用可有力促进CIMS的发展。另一方面，随着CAD/CAM及ERP在制造企业的逐步应用，其进一步的信息化需求将迫使企业更多地去考虑在车间层次构建更高效的智能自动化信息系统，发展敏捷化MES无疑是其必由之路，因此MES在我国具有广阔的发展空间和应用前景。由于工厂可能会从不同的软件供应商购买适合自己的MES模块，使82然而，由于国内外现有的MES技术及系统没有充分考虑车间制造信息中大量存在的不确定性等非常规特点，缺乏在这些非常规信息条件下的科学决策方法，而片面地去追求车间信息的数量或精确性，不仅造成车间信息集成困难和决策效率不高，导致MES缺乏足够的敏捷性与智能性以适应日益不确定的车间制造环境，而且大大增加了MES的开发和使用成本，严重影响了MES这一先进的车间生产管理与控制技术在我国的推广应用与普及。1．计划层：包括经营决策级和企业计划级。主要功能模块：生产经营决策；长期、中长期生产计划编制；财务管理；人力资源管理；采购分销；成本管理；库存管理；定单处理；辅助决策等。2．执行层：包括车间生产级和生产调度级。主要功能模块：生产调度和作业；质量管理；人员和设备管理；物料追踪和产品追踪；对运作过程的分析。3．控制层：包括过程控制级、设备控制级和检测驱动级。主要功能模块：生产线范围的监控；自适应控制；设备控制；现场各种信号检测然而，由于国内外现有的MES技术及系统没有充分考虑车间制造83UGS公司MES解决方案课件84生产计划：处理属性关联的定单生成按照成本目标优化后的车间级计划，保留定单的原始数据以便于控制。车间调度：根据生产的实时数据和历史案例，现场动态协调人员、物料、设备以最大可能优化生产。作业计划：实现以小时间单位为基准的批量组合计划、生产排序计划，以维持车间的高效运作。人员管理：对行为的详实记录，不仅与人员薪酬相联系，且能为生产分析提供依据，便于管理并能有效地提高生产率。设备管理：预防性设备维修为主，分析、优化设备能力以消除瓶颈环节对生产的制约，实现设备最大利用率。质量管理：整合后的功能支持各种与质量计划、检查和控制相关的工作，动态的数据分析为车间调度提供依据。物料跟踪：由现场采集的数据对物料变化情况进行跟踪，为企业实现对内部条件和外部环境的变化作出快速反应提供可能。产品跟踪：由现场采集的数据对在制品变化情况进行跟踪，变动中的产品信息便于生产管理的同时还能为客户提供服务。生产计划：处理属性关联的定单生成按照成本目标优化后的车间级计85为流程企业定制制造执行系统，其最主要的目标就是建立和完善生产管理体系，包括根据客户定单、市场预测和内部资源状况来制定生产计划；从整体角度优化、协调生产过程；生产计划的动态调整等等。与此同时，要建立保证质量管理的信息体系，包括在线物料跟踪和质量控制的在线反馈与调整，以及对产品质量零缺陷的追求。以上述两个目标为契机，构建流程企业MES系统可以促进生产方式和管理思路的转变，这将是一个渐进的过程。MES的设计将以软件工程为规范，主要考虑全局性、通用性，既要实现整个生产过程的优化，又要提供标准化、模块化的应用程序框架；同时要以可扩充性、开放性和兼容性为原则，这样在生产能力变动时不至于影响系统功能，还要提供标准、开放的通讯接口以及减少由于开发环境和开发工具的变化带来的影响；在可操作性、可视性和鲁棒性上也要注意，友好而操作简单的界面、监控跟踪的仿真示意图和较强的容错能力都有助于各级用户的使用；最后是必须具备实时性，只有最短的反应时间才能对生产过程进行控制和调整。为流程企业定制制造执行系统，其最主要的目标就是建立和完善生产86在现代流程企业中流动的信息具有强烈的动态特征且大量冗余信息与缺失信息、信息断裂并存的现象，无论是从现场采集来的生产数据还是从市场获得的定单信息都可能因不能真实体现而对企业造成不可估量的后果，为保证有价值的信息能对企业决策和运作有着正确的指导意义，在流程企业运作系统中要构建好多种信息库；并且不同的信息库具有不同的特点。物料信息库：企业库存状况和需外部采购或内部调整的物料情况，部分信息与供应商共享；定单信息库：定单对产品的要求（钢种、质量、数量等）情况，部分信息与合同商共享；产品信息库：产品目录和与特定合同商联系的在制品状态，部分信息与分销商/用户共享；基础信息库：企业人员、设备状况，财会数据等企业运营的基础信息，在系统内部按照不同密级使用，还包括部分经常更新的政策、市场等外部信息；生产信息库：生产过程中人员、设备的实时变化情况等动态性要求较高的信息，以及基本不变的工艺路线等生产相关信息，外部不可见。这些信息库都是关系型数据库，建立信息库将降低车间级计算机的数据负担，同时减少了因数据保存和操作故障而引发的一系列后果。物料、定单、产品信息库可供对应的外部人员进行查询等操作，便于结成与供应商密切的战略伙伴关系。而较稳定的基础信息库为人事、财务、设备方面的日常管理提供极大的方便。生产信息库则是动态性能要求最高的，每时每刻都有大量的流动数据注入其他信息库，因此对它的设计要求也最高。这些信息库常见功能有：报表、保存与备份、恢复与删除，以及口令与权限。在现代流程企业中流动的信息具有强烈的动态特征且大量冗余信息与87在典型的ERP软件平台中，财务管理(包括会计核算，财务管理)、生产控制(包括生产计划，制造)、物流管理(包括采购，库存管理，销售)和人力资源管理等是基本功能模块。过去的若干年来，ERP在国内得到了较广泛地重视，一些企业花了大量资金上ERP。但就一般情况而言，商业企业从ERP中获得的利益比较明显，而工业企业却没有那么幸运，甚至受到不同程度的损害。这一现象并非我