制造执行系统（MES）课件

制造业管理信息化讲义第五讲制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)制造业管理信息化讲义第五讲制造执行系统目录MES产生的背景MES的定义MES的产生实现了制造对信息的完整需求第一节

MES概述MES概述MES的功能与技术MES的应用第五讲ManufacturingExecutionSystem目录MES产生的背景第一节MES概述MES概述第五讲Ma一、MES概述财务系统新一代解决方案最优同步面向对象产业中心基于WEB……1960197019801990计算机辅助生产管理系统的演化历史物料需求计划制造资源计划企业资源计划分销资源计划供应链管理可集成可扩展制造执行系统1.制造执行系统产生的背景一、MES概述财务新一代解决方案1960一、MES概述1.制造执行系统产生的背景MRP从产品的结构或物料清单出发，实现了物料信息的集成——一个上小下宽的锥状产品结构：其顶层是出厂产品，是属于企业市场销售部门的业务;底层是采购的原材料或配套件，是企业物资供应部门的业务;介乎其间的是制造件，是生产部门的业务。制造件原材料出厂产品一、MES概述1.制造执行系统产生的背景MRP从产品的结一、MES概述1.制造执行系统产生的背景例如：方桌是家具厂的出厂产品，是市场销售部门的业务;底层是采购的原材料——板材、方木、螺钉、胶和油漆，是物资供应部门的业务;介于其间的是制造件，是生产部门的业务。油漆胶螺钉桌面桌腿面板方框板材方木原材料出厂产品制造件一、MES概述1.制造执行系统产生的背景例如：油漆胶一、MES概述1.制造执行系统产生的背景MRPⅡ在MRP的基础上运用了生产能力平衡和管理会计的概念，以能力和用货币形式说明了执行企业“生产计划和物料计划”带来的效益，实现物料信息同生产能力与资金信息集成。ERP进一步把管理的范围上延到整个供应链。ERP强调企业的计划性。它以客户订单和市场需求为计划源头，力求充分利用企业内外的各种资源、降低库存、提高企业的整体运作效率。然而：生产计划管理受市场影响越来越大，企业明显感到“计划跟不上变化”面对客户对交货期的苛刻要求，面对更多产品的改型，订单的不断调整，企业决策者认识到，计划的制订要依赖于市场和实际的作业执行状态，而不能完全以物料和库存回报来控制生产。一、MES概述1.制造执行系统产生的背景MRPⅡ在MR一、MES概述MRPⅡ/ERP主要是针对资源计划，这些系统通常能处理昨天以前发生的事情（作历史分析），亦可预计并处理明天将要发生的事件，但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口。传统生产现场管理只是一黑箱作业，这已无法满足今天复杂多变的竞争需要。因此，如何将此黑箱作业透明化，找出任何影响产品品质和成本的问题，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率已成为每个企业所关心的问题。计划层（MRP/ERP）缺口控制层（Controls）1.制造执行系统产生的背景一、MES概述MRPⅡ/ERP主要是针对资源计划，这些系统一、MES概述生产计划的执行与落实中的实际需求要进行生产计划、物料、工艺的细化；要提取符合实际生产要求的计划期量数据；要建立产品明细唯一性描述、生产零部件组成及属性，以解决多种方案和临时通知造成的漏装、错装等现象的发生；要解决上下工序催料的问题；要动态把握各车间生产进度、生产资源及其利用情况；要解决产品的一图多件、一件多图、无图件的问题；要进行各部门间的协调，确保良好沟通；……计划层（MRP/ERP）缺口控制层（Controls）1.制造执行系统产生的背景一、MES概述生产计划的执行与落实中的实际需求计划层（M一、MES概述美国先进制造研究机构AMR(AdvancedManufacturingResearch)将制造执行系统MES(ManufacturingExecutionSystem)定义为：“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”，它为操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等）的当前状态，重点解决车间生产和调度问题。MES弥合了企业计划层和生产车间过程控制层之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。MRP/ERPMESControls计划层执行层控制层2.制造执行系统的定义一、MES概述美国先进制造研究机构AMR(Advance一、MES概述客户关系管理CRM实现了企业客户关系的管理，包括营销、销售、售后服务与支持等；供应链管理SCM实现了合作伙伴的支持；4CP/ERP完成产品设计与经营管理；制造执行系统MES重点解决车间生产和调度问题Control/MDC实现现场控制产品制造工艺流程设备企业环境市场客户关系管理（CRM）企业资源管理（ERP）制造执行管理（MES）制造过程控制(Control/MDC

)MES的产生实现了制造对信息的完整需求3.MES的产生实现了制造对信息的完整需求一、MES概述客户关系管理CRM实现了企业客户关系的管理，目录MES的功能结构部分MES产品的功能MES的功能简介MES的技术模型MES的典型应用结构第二节

MES的功能与技术MES概述MES的功能与技术MES的应用第五讲ManufacturingExecutionSystem目录MES的功能结构第二节MES的功能与技术MES概述第五二、MES的功能1.MES的功能结构

MES系统功能结构图生产物流配送生产过程管理车间资源管理条码数据采集产品质量管理企业资源计划客户关系管理车间自动化运输与后勤产品数据管理供应链管理MES系统辅助工具车间作业管理二、MES的功能1.MES的功能结构MES系统功能结二、MES的功能2.部分MES产品的功能上海灵蛙科贸有限公司MES资源分配和状态管理工序详细调度数据采集生产单元分配文档控制过程管理质量管理产品跟踪和产品清单管理人力资源管理性能分析数据接口Sema4AsMES：资源分配和状态作业计划数据采集调度产品单元文档控制过程管理质量管理维护管理劳动力管理效率管理产品追踪执行分析二、MES的功能2.部分MES产品的功能上海灵蛙科贸有二、MES的功能工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口通过基于有限资源能力的作业排序和调度来优化车间性能3.MES的功能简介二、MES的功能工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配二、MES的功能指导劳动者，机器，工具和物料如何协调的进行生产，并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能指导劳动者，机器，工具和物料二、MES的功能通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的操作。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能通过生产指令将物料或加工命二、MES的功能管理和分发与产品，工艺规程，设计，或工作令有关的信息，同时也收集与工作和环境有关的标准信息。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能管理和分发与产品，工艺规程二、MES的功能通过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每一个产品的历史纪录，该记录向用户提供产品组及每个最终产品使用情况的可追溯性。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能通过监视工件在任意时刻的位二、MES的功能将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及客户的要求进行比较。其输出的报告或在线显示用以辅助性能的改进和提高。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能将实际制造过程测定的结果与二、MES的功能提供按分钟级更新的员工状态信息数据（工时，出勤等），基于人员资历，工作模式，业务需求的变化来指导人员的工作。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能提供按分钟级更新的员工状态二、MES的功能基于计划和实际产品制造活动来指导工厂的工作流程。这一模块的功能实际上也可由生产单元分配和质量管理来实现。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能基于计划和实际产品制造活动二、MES的功能根据工程目标来实时记录，跟踪和分析产品和加工过程的质量，以保证产品的质量控制和确定生产中需要注意的问题。如：生产质量日报、故障原因分析、产品合格率统计、工序故障码统计、产品故障码统计、产品报废统计、工序报废统计、检验采集产品汇总等。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能根据工程目标来实时记录，跟二、MES的功能监视，收集和组织来自人员，机器和底层控制操作数据以及工序，物料信息。这些数据可由车间手工录入或由各种自动方式获取。上线：采集产品号，记录产品上线信息；

装配：在装配工位点，采集产品号，再采集部件批次，并建立对应关系；

检测：在制品检测，通过则采集产品号；不通过，采集故障码，再采集产品号，并进行下一道工序维修处理；下线入库：采集产品号，打印包装标签，打印合格证。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能监视，收集和组织来自人员，二、MES的功能

同ERP系统以及底层（控制层）之间进行数据通讯。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能工序详细调度资源分配和状态二、MES的功能ERP产品工程预测成本分析生产计划过程定义销售订单处理人力资源库存管理采购分销供应计划配件需求财务交互的信息产品生产需求BOM/图纸/工艺文件企业生产资源库存状态人力状态加工计划和配件需求********************订单完成情况交货期状态物料消耗情况人员分配情况实际物料清单(BOM)生产能力/周期盘点次数短期生产计划废品/次品MES过程管理人力资源管理维护管理质量管理文档管理产品跟踪/产品谱系管理工序详细调度生产单元分配性能分析数据采集底层监控生产数据采集工序监控设备监控人力监控物料监控工序排序管理设备管理工序指令管理人机接口管理安全维护短期生产计划生产指令单零件清单生产分析报告（过程、设备、环境、人力、物料等）物料短缺信息生产优化运行参数************工序进展信息设备运行参数物料使用状态交互的信息3.MES的功能简介ERP/MES/Controls之间的信息流动二、MES的功能ERP产品工程预测成本分析生产计划过程定义二、MES的功能4.MES的技术模型对象请求代理i.e.CORBA,COM/DCOMMES对象模型Agent应用系统Agent应用系统产品数据管理数字协调资源调配工作流管理知识管理现有应用Agent制造Agent制造Agent制造防火墙Agent防火墙分销商二、MES的功能4.MES的技术模型对象请求代理MES二、MES的功能5.MES的典型应用结构二、MES的功能5.MES的典型应用结构目录MES在钢铁企业的应用MES在烟草行业的应用MES在离散制造业的应用第三节

MES的应用MES概述MES的功能与技术MES的应用第五讲ManufacturingExecutionSystem目录MES在钢铁企业的应用第三节MES的应用MES概述第五三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的供应链模式物流特点：多段生产、多段运输、多段存储，物流种类多、工序多且形式不一、并伴有多种原料。在制品和制成品包括：铁矿石、粉矿、原煤、生铁、废钢、铁水、钢水、最终产品（板、管、卷、线、型）。所使用的都是大型设备，成本高、操作复杂，工序连接紧密、作业的连续性强、对时间要求条件高，不仅存在时间平衡和温度平衡问题，还存在资源能力和物流平衡的问题。供应商钢铁企业分销商最终用户分销商物流信息流资金流三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的供应链模式资金流特点：企业投资巨大、资金流动频繁、复杂的物流特征，以及为庞大的生产规模做的财务分析，都为资金流的控制增加了难度，必须遵守严格的财会制度并实施灵活的资金管理，才能准确全面和及时地反映企业经营状况，并有效地加以控制。供应商钢铁企业分销商最终用户分销商物流信息流资金流三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的供应链模式信息流特点：生产经营活动需要大量的特征值来描述，涉及内容从财务、人事等传统信息管理领域延伸到生产管理领域。不仅要根据定单进行生产、制定合理的生产计划、实施全面质量管理，还应以对生产过程进行全面监控、数据采集来满足生产管理的实时性要求，不断更新的人员、物料、产品等信息、全面详尽的统计信息，辅助管理者发布最合理的控制信息，从而尽善尽美地实现企业经营目标。供应商钢铁企业分销商最终用户分销商物流信息流资金流三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用经营决策企业计划车间生产生产调度过程控制设备控制检测驱动主要包括：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。主要包括：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。

主要包括：生产线范围的监控；自适应控制；设备控制；现场各种信号检测追踪和产品追踪；对运作过程的分析。⑵钢铁企业的经营管理模式控制层计划层执行层三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用经营决策企业三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑶钢铁企业对MES的需求钢铁企业的物流模式是“V”型的，属于基础性产业，是典型的资本密集型工业，工艺技术和材料技术已经相当成熟，技术的刚性大，在一定的范围内增加企业规模可以有效降低成本。但目前我国钢铁企业普遍存在的一些弱点主要是规模经济实现程度很低、技术装备仍旧比较落后、产能相对需求过剩，以及产品中高附加值部分所占比例小等等。实施MES有助于从管理方法和技术上改进现状。在制品原材料……制成品工序三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑶钢铁企业对三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程自动化基础自动化MES是钢铁企业生产管理系统的核心，其功能主要包括：现场数据采集与过程处理生产计划管理及生产调度设备维护管理产品质量监控生产档案管理人力资源管理系统资源管理等⑷钢铁企业中MES的作用三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCM三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程自动化基础自动化MES接收ERP中的计划数据，作为进行生产调度、生产指令下达的依据；MES收集生产过程中的实时数据，并及时进行处理，向ERP系统提供的成本、制造周期和预计产出时间等实际生产数据。⑷钢铁企业中MES的作用三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCM三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程自动化基础自动化SCM通过外来物料的采购和供应时间控制着生产计划的制订和某些零件在工厂中的生产活动时间，从MES中取到生产订单的实际状态、企业当前的实际生产能力情况以及企业中生产换班的相互约束关系。CRM的采购订单中的具体客户要求是指导工厂生产的重要依据；CRM模块的成功报价和准时交货决定于每个时刻生产的实际情况，所以它必须和MES保持密切的联系。⑷钢铁企业中MES的作用三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCM三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程自动化基础自动化MES系统监测车间的生产状况，采集和记录生产过程中的数据。例如转炉各控制点的温度、投料数量、正在轧制的钢板厚度等等。并对采集的数据进行即时分析处理，监控生产过程和自动修正生产中的错误以提高加工活动的效率和质量，或者向操作者提供预警或修正措施指导，确保生产过程正常运行；基础控制模块从MES中取到控制数据或操作步骤；过程控制模块基于MES对产品的工艺参数进行优化。从控制模块传来的实时生产状态数据被MES用于实际生产性能评估和操作条件的判断。⑷钢铁企业中MES的作用三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCM三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用时间组织空间组织流水生产组织成组组织生产准备和组织生产计划生产控制烟草企业生产管理工艺设计工作研究生产组织物资管理设备管理企业文化材料计划生产计划生产作业计划人员计划负荷分配生产进度控制库存控制质量控制成本控制标准化目前，车间已实现了流水线生产，生产过程已经实现半自动化，在计划合理、设备动力有保障的条件下，能够有条不紊地进行生产。三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用时间组织生产三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用时间组织空间组织流水生产组织成组组织生产准备和组织生产计划生产控制烟草企业生产管理工艺设计工作研究生产组织物资管理设备管理企业文化材料计划生产计划生产作业计划人员计划负荷分配生产进度控制库存控制质量控制成本控制标准化中国烟草行业实行统一领导、垂直管理、专卖专营的管理体制。国家烟草专卖局、中国烟草总公司对全国烟草行业“人、财、物、产、供、销、内、外、贸”进行集中统一管理。卷烟生产经营主要抓“控量、促销、稳价、增效”。三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用时间组织生产三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用在自动化控制方面：从打叶复烤、制丝、烟丝膨胀，到滤嘴棒、卷接包所有生产环节部实现了计算机自动控制系统；自动化立体仓库和AGV小车组成了高度自动化的物流系统；实现了能源监控、电量采集和控制、火灾自动报警、空调监控、锅炉自动控制等功能。通过ERP的实施，对业务流程进行了梳理和优化。烟草企业的信息化一般包含三个层面，即：生产设备自动化控制系统管理信息系统（ERP）生产执行系统(MES)三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用在自动化控制三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理实现对烟草生产过程中的制丝、风送、卷包、装箱等完整生产流程的生产过程和工艺数据的自动采集，对于无法从控制系统中直接获得的设备维修、质量抽检采样等信息，则通过人工录入方式，保证MES系统可以获得完整的生产管理信息；对于质量管理的离线检测设备，也通过研究开发实现数据自动采集。三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用在烟草企业，三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用工作日历制定接收并分解厂级生产计划，制定详细的生产计划，并直接下达到生产现场根据得到的详细生产计划自动生成原辅料领料申请，并快速传递到有关部门实现领料实时跟踪生产计划的进行情况，便于生产管理部门及时调整提供多种表格和图形进行查询和统计分析实现与烟箱条码打印系统的信息交换，更加准确地反映生产计划的执行情况在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用工作日历制定三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用生产流程跟踪：从生产计划中生产批次号生成开始，跟踪每个生产批次的工序、用时、用料和配方、设备状态、工艺质量、操作员等完整的生产过程，直到产品入库。产品追溯：可以查询过去任何一天生产了哪些品牌、哪些批次，其中任何一个批次生产过程中所包含的生产时间、产量、工艺线路信息，设备信息，质量检测、工艺参数信息，原辅料配方和消耗信息等等。产品追溯功能对及时发现质量问题，改善生产流程，加强生产过程管理具有重要意义。在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用生产流程跟踪三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用质量标准管理：包括质量标准的接收、同步、分解、调整等功能。在线质量管理：对生产过程实时采集的数据进行统计分析，包括：报警分析、历史趋势分析、数理分析、SPC分析等等。离线质量管理：对生产部、质检科、三级站质量检测结果进行收集和存储，并进行查询和统计分析，及时的了解产品质量情况。SPC统计分析：借助SPC统计分析控制图，在质量事故发生之前及时发现质量隐患并采取及时有效的措施防患于未然。在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用质量标准管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用设备资料管理：包括设备固定资产台帐、合同、使用手册等资料，也包括电气和图纸、程序清单、操作说明、维修视频等资料。设备基本信息管理：对设备总成、关键件、故障等信息进行了分门别类的存储，为设备的维修和备件管理打下了坚实设备维修管理：能够及时发现设备问题并制定维系保养计划设备备件管理设备信息查询、统计和分析在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用设备资料管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用系统用户管理权限管理用户操作的跟踪和记录在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用系统用户管理三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用某公司的MES应用方案三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用某公司的M三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用通过数据采集接口来获取并更新与生产管理相关的各种数据和参数，包括产品跟踪、维护产品历史记录以及其它参数。这些现场数据主要在生产车间，通过条码系统进行采集，也可用手工方式录入。数据采集生产物流配送车间作业管理生产过程管理产品质量管理制造资源管理车间成本核算系统辅助工具某公司MES的功能三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用通过数据采三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用传统大批量生产的方式在面对多样少量的需求形态时，产生了大量的在制品存量，现场人员并无法确实掌握其数量与储存位置。本模块根据车间生产情况，确定生产现场的物料需求，形成生产现场的物料配送指令，对生产现场进行及时的物料配送，最大限度地减少车间在制品积压或因物料供应不足而引发的停工待料、生产不连续的状况。数据采集生产物流配送车间作业管理生产过程管理产品质量管理制造资源管理车间成本核算系统辅助工具某公司MES的功能三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用传统大批量三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用该模块由ERP系统下载(或人工直接输入)当日的预定生产计划，以作业、订单、批量、成批和工作单等形式管理生产单元间的工作流。可实时查询各工单之投入/完工时间，异常工单处理(工程变更、插单等)。当车间有事件发生时，提供一定顺序的调度信息并按此进行相关的实时操作。生产单元分配模块能够调整车间已的生产进度，对返修品和废品进行处理，对任意位置的在制品数量进行控制。数据采集生产物流配送车间作业管理生产过程管理产品质量管理制造资源管理车间成本核算系统辅助工具某公司MES的功能三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用该模块由E三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用该模块基于计划和实际产品制造活动来指导工厂的工作流程。它监控生产过程，实时掌握各生产单元目前待加工与加工中的制品，掌握工单、制品的加工进度，并与预订进度做差异性的比较。对生产中的错误进行报警，使车间人员能够及时察觉到出现了超出允许误差的加工过程。通过数据采集接口，过程管理可以实现智能设备与制造执行系统之间的数据交换。数据采集生产物流配送车间作业管理生产过程管理产品质量管理制造资源管理车间成本核算系统辅助工具某公司MES的功能三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用该模块基于三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用本模块的功能是实时记录、跟踪和分析产品和加工过程的质量，统计各工序不良品数目与不良率，统计不良现象及不良原因的分布状况(ParetoChart)，进行各种层次组合(工单，产品，日期等)的质量状况查询，以便进行产品质量控制，为每一个产品提供可追溯性。数据采集生产物流配送车间作业管理生产过程管理产品质量管理制造资源管理车间成本核算系统辅助工具某公司MES的功能三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用本模块的功三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用本模块管理设备、工具、人员、物料和其它设备，管理并传递与生产单元有关的各种信息文档，包括工作指令、配方、工程图纸、标准工艺规程、零件的数控加工程序、批量加工记录、工程更改通知以及各种转换操作间的通讯记录。它还要提供资源使用情况的历史记录，确保设备能够正确安装和运转，同时提供资源的实时状态信息。对资源的管理，还包括为满足生产计划的要求对资源所作的预定和调度。数据采集生产物流配送车间作业管理生产过程管理产品质量管理制造资源管理车间成本核算系统辅助工具某公司MES的功能三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用本模块管理三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用数据采集生产物流配送车间作业管理生产过程管理产品质量管理制造资源管理车间成本核算系统辅助工具产品成本计算是按照产品BOM所描述的加工装配过程从低层向高层逐层累积得出的。这种按照成本发生的实际过程计算成本的方法称为成本滚加计算法(costroll-up)，它反映了产品增值的实际过程。ACDXBEROP人工费间接费材料费采购费某公司MES的功能三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用数据采集生三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用数据采集生产物流配送车间作业管理生产过程管理产品质量管理制造资源管理车间成本核算系统辅助工具包括：数据备份与恢复，用户管理等功能。某公司MES的功能三、MES的应用3.MES在离散制造业的应用数据采集生本章结束TheEnd本章结束TheEnd

制造业管理信息化讲义第五讲制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)制造业管理信息化讲义第五讲制造执行系统目录MES产生的背景MES的定义MES的产生实现了制造对信息的完整需求第一节

MES概述MES概述MES的功能与技术MES的应用第五讲ManufacturingExecutionSystem目录MES产生的背景第一节MES概述MES概述第五讲Ma一、MES概述财务系统新一代解决方案最优同步面向对象产业中心基于WEB……1960197019801990计算机辅助生产管理系统的演化历史物料需求计划制造资源计划企业资源计划分销资源计划供应链管理可集成可扩展制造执行系统1.制造执行系统产生的背景一、MES概述财务新一代解决方案1960一、MES概述1.制造执行系统产生的背景MRP从产品的结构或物料清单出发，实现了物料信息的集成——一个上小下宽的锥状产品结构：其顶层是出厂产品，是属于企业市场销售部门的业务;底层是采购的原材料或配套件，是企业物资供应部门的业务;介乎其间的是制造件，是生产部门的业务。制造件原材料出厂产品一、MES概述1.制造执行系统产生的背景MRP从产品的结一、MES概述1.制造执行系统产生的背景例如：方桌是家具厂的出厂产品，是市场销售部门的业务;底层是采购的原材料——板材、方木、螺钉、胶和油漆，是物资供应部门的业务;介于其间的是制造件，是生产部门的业务。油漆胶螺钉桌面桌腿面板方框板材方木原材料出厂产品制造件一、MES概述1.制造执行系统产生的背景例如：油漆胶一、MES概述1.制造执行系统产生的背景MRPⅡ在MRP的基础上运用了生产能力平衡和管理会计的概念，以能力和用货币形式说明了执行企业“生产计划和物料计划”带来的效益，实现物料信息同生产能力与资金信息集成。ERP进一步把管理的范围上延到整个供应链。ERP强调企业的计划性。它以客户订单和市场需求为计划源头，力求充分利用企业内外的各种资源、降低库存、提高企业的整体运作效率。然而：生产计划管理受市场影响越来越大，企业明显感到“计划跟不上变化”面对客户对交货期的苛刻要求，面对更多产品的改型，订单的不断调整，企业决策者认识到，计划的制订要依赖于市场和实际的作业执行状态，而不能完全以物料和库存回报来控制生产。一、MES概述1.制造执行系统产生的背景MRPⅡ在MR一、MES概述MRPⅡ/ERP主要是针对资源计划，这些系统通常能处理昨天以前发生的事情（作历史分析），亦可预计并处理明天将要发生的事件，但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口。传统生产现场管理只是一黑箱作业，这已无法满足今天复杂多变的竞争需要。因此，如何将此黑箱作业透明化，找出任何影响产品品质和成本的问题，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率已成为每个企业所关心的问题。计划层（MRP/ERP）缺口控制层（Controls）1.制造执行系统产生的背景一、MES概述MRPⅡ/ERP主要是针对资源计划，这些系统一、MES概述生产计划的执行与落实中的实际需求要进行生产计划、物料、工艺的细化；要提取符合实际生产要求的计划期量数据；要建立产品明细唯一性描述、生产零部件组成及属性，以解决多种方案和临时通知造成的漏装、错装等现象的发生；要解决上下工序催料的问题；要动态把握各车间生产进度、生产资源及其利用情况；要解决产品的一图多件、一件多图、无图件的问题；要进行各部门间的协调，确保良好沟通；……计划层（MRP/ERP）缺口控制层（Controls）1.制造执行系统产生的背景一、MES概述生产计划的执行与落实中的实际需求计划层（M一、MES概述美国先进制造研究机构AMR(AdvancedManufacturingResearch)将制造执行系统MES(ManufacturingExecutionSystem)定义为：“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”，它为操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等）的当前状态，重点解决车间生产和调度问题。MES弥合了企业计划层和生产车间过程控制层之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。MRP/ERPMESControls计划层执行层控制层2.制造执行系统的定义一、MES概述美国先进制造研究机构AMR(Advance一、MES概述客户关系管理CRM实现了企业客户关系的管理，包括营销、销售、售后服务与支持等；供应链管理SCM实现了合作伙伴的支持；4CP/ERP完成产品设计与经营管理；制造执行系统MES重点解决车间生产和调度问题Control/MDC实现现场控制产品制造工艺流程设备企业环境市场客户关系管理（CRM）企业资源管理（ERP）制造执行管理（MES）制造过程控制(Control/MDC

)MES的产生实现了制造对信息的完整需求3.MES的产生实现了制造对信息的完整需求一、MES概述客户关系管理CRM实现了企业客户关系的管理，目录MES的功能结构部分MES产品的功能MES的功能简介MES的技术模型MES的典型应用结构第二节

MES的功能与技术MES概述MES的功能与技术MES的应用第五讲ManufacturingExecutionSystem目录MES的功能结构第二节MES的功能与技术MES概述第五二、MES的功能1.MES的功能结构

MES系统功能结构图生产物流配送生产过程管理车间资源管理条码数据采集产品质量管理企业资源计划客户关系管理车间自动化运输与后勤产品数据管理供应链管理MES系统辅助工具车间作业管理二、MES的功能1.MES的功能结构MES系统功能结二、MES的功能2.部分MES产品的功能上海灵蛙科贸有限公司MES资源分配和状态管理工序详细调度数据采集生产单元分配文档控制过程管理质量管理产品跟踪和产品清单管理人力资源管理性能分析数据接口Sema4AsMES：资源分配和状态作业计划数据采集调度产品单元文档控制过程管理质量管理维护管理劳动力管理效率管理产品追踪执行分析二、MES的功能2.部分MES产品的功能上海灵蛙科贸有二、MES的功能工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口通过基于有限资源能力的作业排序和调度来优化车间性能3.MES的功能简介二、MES的功能工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配二、MES的功能指导劳动者，机器，工具和物料如何协调的进行生产，并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能指导劳动者，机器，工具和物料二、MES的功能通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的操作。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能通过生产指令将物料或加工命二、MES的功能管理和分发与产品，工艺规程，设计，或工作令有关的信息，同时也收集与工作和环境有关的标准信息。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能管理和分发与产品，工艺规程二、MES的功能通过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每一个产品的历史纪录，该记录向用户提供产品组及每个最终产品使用情况的可追溯性。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能通过监视工件在任意时刻的位二、MES的功能将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及客户的要求进行比较。其输出的报告或在线显示用以辅助性能的改进和提高。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能将实际制造过程测定的结果与二、MES的功能提供按分钟级更新的员工状态信息数据（工时，出勤等），基于人员资历，工作模式，业务需求的变化来指导人员的工作。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能提供按分钟级更新的员工状态二、MES的功能基于计划和实际产品制造活动来指导工厂的工作流程。这一模块的功能实际上也可由生产单元分配和质量管理来实现。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能基于计划和实际产品制造活动二、MES的功能根据工程目标来实时记录，跟踪和分析产品和加工过程的质量，以保证产品的质量控制和确定生产中需要注意的问题。如：生产质量日报、故障原因分析、产品合格率统计、工序故障码统计、产品故障码统计、产品报废统计、工序报废统计、检验采集产品汇总等。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能根据工程目标来实时记录，跟二、MES的功能监视，收集和组织来自人员，机器和底层控制操作数据以及工序，物料信息。这些数据可由车间手工录入或由各种自动方式获取。上线：采集产品号，记录产品上线信息；

装配：在装配工位点，采集产品号，再采集部件批次，并建立对应关系；

检测：在制品检测，通过则采集产品号；不通过，采集故障码，再采集产品号，并进行下一道工序维修处理；下线入库：采集产品号，打印包装标签，打印合格证。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能监视，收集和组织来自人员，二、MES的功能

同ERP系统以及底层（控制层）之间进行数据通讯。工序详细调度资源分配和状态管理生产单元分配文档控制产品跟踪和产品清单管理性能分析人力资源管理过程管理质量管理数据采集数据接口3.MES的功能简介二、MES的功能工序详细调度资源分配和状态二、MES的功能ERP产品工程预测成本分析生产计划过程定义销售订单处理人力资源库存管理采购分销供应计划配件需求财务交互的信息产品生产需求BOM/图纸/工艺文件企业生产资源库存状态人力状态加工计划和配件需求********************订单完成情况交货期状态物料消耗情况人员分配情况实际物料清单(BOM)生产能力/周期盘点次数短期生产计划废品/次品MES过程管理人力资源管理维护管理质量管理文档管理产品跟踪/产品谱系管理工序详细调度生产单元分配性能分析数据采集底层监控生产数据采集工序监控设备监控人力监控物料监控工序排序管理设备管理工序指令管理人机接口管理安全维护短期生产计划生产指令单零件清单生产分析报告（过程、设备、环境、人力、物料等）物料短缺信息生产优化运行参数************工序进展信息设备运行参数物料使用状态交互的信息3.MES的功能简介ERP/MES/Controls之间的信息流动二、MES的功能ERP产品工程预测成本分析生产计划过程定义二、MES的功能4.MES的技术模型对象请求代理i.e.CORBA,COM/DCOMMES对象模型Agent应用系统Agent应用系统产品数据管理数字协调资源调配工作流管理知识管理现有应用Agent制造Agent制造Agent制造防火墙Agent防火墙分销商二、MES的功能4.MES的技术模型对象请求代理MES二、MES的功能5.MES的典型应用结构二、MES的功能5.MES的典型应用结构目录MES在钢铁企业的应用MES在烟草行业的应用MES在离散制造业的应用第三节

MES的应用MES概述MES的功能与技术MES的应用第五讲ManufacturingExecutionSystem目录MES在钢铁企业的应用第三节MES的应用MES概述第五三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的供应链模式物流特点：多段生产、多段运输、多段存储，物流种类多、工序多且形式不一、并伴有多种原料。在制品和制成品包括：铁矿石、粉矿、原煤、生铁、废钢、铁水、钢水、最终产品（板、管、卷、线、型）。所使用的都是大型设备，成本高、操作复杂，工序连接紧密、作业的连续性强、对时间要求条件高，不仅存在时间平衡和温度平衡问题，还存在资源能力和物流平衡的问题。供应商钢铁企业分销商最终用户分销商物流信息流资金流三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的供应链模式资金流特点：企业投资巨大、资金流动频繁、复杂的物流特征，以及为庞大的生产规模做的财务分析，都为资金流的控制增加了难度，必须遵守严格的财会制度并实施灵活的资金管理，才能准确全面和及时地反映企业经营状况，并有效地加以控制。供应商钢铁企业分销商最终用户分销商物流信息流资金流三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的供应链模式信息流特点：生产经营活动需要大量的特征值来描述，涉及内容从财务、人事等传统信息管理领域延伸到生产管理领域。不仅要根据定单进行生产、制定合理的生产计划、实施全面质量管理，还应以对生产过程进行全面监控、数据采集来满足生产管理的实时性要求，不断更新的人员、物料、产品等信息、全面详尽的统计信息，辅助管理者发布最合理的控制信息，从而尽善尽美地实现企业经营目标。供应商钢铁企业分销商最终用户分销商物流信息流资金流三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑴钢铁企业的三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用经营决策企业计划车间生产生产调度过程控制设备控制检测驱动主要包括：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。主要包括：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。

主要包括：生产线范围的监控；自适应控制；设备控制；现场各种信号检测追踪和产品追踪；对运作过程的分析。⑵钢铁企业的经营管理模式控制层计划层执行层三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用经营决策企业三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑶钢铁企业对MES的需求钢铁企业的物流模式是“V”型的，属于基础性产业，是典型的资本密集型工业，工艺技术和材料技术已经相当成熟，技术的刚性大，在一定的范围内增加企业规模可以有效降低成本。但目前我国钢铁企业普遍存在的一些弱点主要是规模经济实现程度很低、技术装备仍旧比较落后、产能相对需求过剩，以及产品中高附加值部分所占比例小等等。实施MES有助于从管理方法和技术上改进现状。在制品原材料……制成品工序三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用⑶钢铁企业对三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程自动化基础自动化MES是钢铁企业生产管理系统的核心，其功能主要包括：现场数据采集与过程处理生产计划管理及生产调度设备维护管理产品质量监控生产档案管理人力资源管理系统资源管理等⑷钢铁企业中MES的作用三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCM三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程自动化基础自动化MES接收ERP中的计划数据，作为进行生产调度、生产指令下达的依据；MES收集生产过程中的实时数据，并及时进行处理，向ERP系统提供的成本、制造周期和预计产出时间等实际生产数据。⑷钢铁企业中MES的作用三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCM三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程自动化基础自动化SCM通过外来物料的采购和供应时间控制着生产计划的制订和某些零件在工厂中的生产活动时间，从MES中取到生产订单的实际状态、企业当前的实际生产能力情况以及企业中生产换班的相互约束关系。CRM的采购订单中的具体客户要求是指导工厂生产的重要依据；CRM模块的成功报价和准时交货决定于每个时刻生产的实际情况，所以它必须和MES保持密切的联系。⑷钢铁企业中MES的作用三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCM三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程自动化基础自动化MES系统监测车间的生产状况，采集和记录生产过程中的数据。例如转炉各控制点的温度、投料数量、正在轧制的钢板厚度等等。并对采集的数据进行即时分析处理，监控生产过程和自动修正生产中的错误以提高加工活动的效率和质量，或者向操作者提供预警或修正措施指导，确保生产过程正常运行；基础控制模块从MES中取到控制数据或操作步骤；过程控制模块基于MES对产品的工艺参数进行优化。从控制模块传来的实时生产状态数据被MES用于实际生产性能评估和操作条件的判断。⑷钢铁企业中MES的作用三、MES的应用1.MES在钢铁企业的应用CRMSCM三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用时间组织空间组织流水生产组织成组组织生产准备和组织生产计划生产控制烟草企业生产管理工艺设计工作研究生产组织物资管理设备管理企业文化材料计划生产计划生产作业计划人员计划负荷分配生产进度控制库存控制质量控制成本控制标准化目前，车间已实现了流水线生产，生产过程已经实现半自动化，在计划合理、设备动力有保障的条件下，能够有条不紊地进行生产。三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用时间组织生产三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用时间组织空间组织流水生产组织成组组织生产准备和组织生产计划生产控制烟草企业生产管理工艺设计工作研究生产组织物资管理设备管理企业文化材料计划生产计划生产作业计划人员计划负荷分配生产进度控制库存控制质量控制成本控制标准化中国烟草行业实行统一领导、垂直管理、专卖专营的管理体制。国家烟草专卖局、中国烟草总公司对全国烟草行业“人、财、物、产、供、销、内、外、贸”进行集中统一管理。卷烟生产经营主要抓“控量、促销、稳价、增效”。三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用时间组织生产三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用在自动化控制方面：从打叶复烤、制丝、烟丝膨胀，到滤嘴棒、卷接包所有生产环节部实现了计算机自动控制系统；自动化立体仓库和AGV小车组成了高度自动化的物流系统；实现了能源监控、电量采集和控制、火灾自动报警、空调监控、锅炉自动控制等功能。通过ERP的实施，对业务流程进行了梳理和优化。烟草企业的信息化一般包含三个层面，即：生产设备自动化控制系统管理信息系统（ERP）生产执行系统(MES)三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用在自动化控制三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理实现对烟草生产过程中的制丝、风送、卷包、装箱等完整生产流程的生产过程和工艺数据的自动采集，对于无法从控制系统中直接获得的设备维修、质量抽检采样等信息，则通过人工录入方式，保证MES系统可以获得完整的生产管理信息；对于质量管理的离线检测设备，也通过研究开发实现数据自动采集。三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用在烟草企业，三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用工作日历制定接收并分解厂级生产计划，制定详细的生产计划，并直接下达到生产现场根据得到的详细生产计划自动生成原辅料领料申请，并快速传递到有关部门实现领料实时跟踪生产计划的进行情况，便于生产管理部门及时调整提供多种表格和图形进行查询和统计分析实现与烟箱条码打印系统的信息交换，更加准确地反映生产计划的执行情况在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用工作日历制定三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用生产流程跟踪：从生产计划中生产批次号生成开始，跟踪每个生产批次的工序、用时、用料和配方、设备状态、工艺质量、操作员等完整的生产过程，直到产品入库。产品追溯：可以查询过去任何一天生产了哪些品牌、哪些批次，其中任何一个批次生产过程中所包含的生产时间、产量、工艺线路信息，设备信息，质量检测、工艺参数信息，原辅料配方和消耗信息等等。产品追溯功能对及时发现质量问题，改善生产流程，加强生产过程管理具有重要意义。在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管理系统管理三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用生产流程跟踪三、MES的应用2.MES在烟草行业的应用质量标准管理：包括质量标准的接收、同步、分解、调整等功能。在线质量管理：对生产过程实时采集的数据进行统计分析，包括：报警分析、历史趋势分析、数理分析、SPC分析等等。离线质量管理：对生产部、质检科、三级站质量检测结果进行收集和存储，并进行查询和统计分析，及时的了解产品质量情况。SPC统计分析：借助SPC统计分析控制图，在质量事故发生之前及时发现质量隐患并采取及时有效的措施防患于未然。在烟草企业，MES一般具有以下功能：数据采集生产计划管理生产过程跟踪和产品追溯质量管理设备管