智能制造概论 课件 4.2 制造执行系统 (MES)

《智能制造概论》课程4.2制造执行系统（MES）

4.2.1MES概述4.2制造执行系统(MES)

1.MES的定义制造执行系统（manufacturingexecutionsystem，MES）是面向车间生产过程的实时管理系统，位于企业资源计划（ERP）与过程控制系统（PCS）之间，负责生产调度、执行、监控与数据采集，实现生产过程的透明化、高效化和智能化。MES是构建软硬件一体化系统的重要环节，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。4.2.1MES概述MES的定义包括以下三个重要内容：（1）MES以整个车间制造过程为优化对象；（2）MES能实时采集生产过程中的数据并进行精准分析和处理；（3）MES是计划层和控制层信息交互的关键纽带，是企业的连续信息流构成企业信息集成的关键环节。MES能对工厂发生的实时事件及时做出反应、报告，并用当前的准确数据进行指导和处理，从而减少企业内部没有价值的活动。这样既能提高工厂及时交货的能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。4.2.1MES概述

2.MES的需求

1）执行管理方面（1）企业管理人员能够实时掌握生产现场的运营动态，精准把握产品生产进度，从而依据这些信息科学规划、有序调度货物生产，确保按时交付，这能显著提升交货的精准性与可靠性。（2）对于质量有问题的产品迅速采取下架，确保合作商不会收到劣质产品。（3）避免因制造现场报表延误、错误，不能及时解决问题，造成不必要的损失。（4）使企业内部现场制造层与管理层信息互通，提高企业的核心竞争力。4.2.1MES概述

2）竞争方面当前，制造业面临巨大的竞争压力，企业须拥有高质量和低成本的市场竞争优势，方能在市场中站稳脚跟、谋得发展。随着制造规模的扩大，人工统计数据不能适应市场竞争需求，MES可以更快捷、更准确地对材料的利用率和产品的质量问题做出有效的统计、管理，从而提高市场竞争力。4.2.1MES概述3）客户方面客户能够借助MES平台，对产品的生产全流程进行实时监控，及时掌握产品的整个生产流程、用料的多少、生产进度等情况。这样可以提高企业的可信度，有利于促进客户与企业间的深度合作。企业也可以更准确地预测产品的出货期，保证产品的及时出货。生产过程的透明提高了客户对产品的满意度。4.2.1MES概述

4）企业内部管理方面（1）将制度变动的内容信息等及时、准确地通知相关的员工。（2）通过沟通平台搜集意见，协助管理者对企业的管理进行相应的调整。（3）构建科学合理的员工奖惩机制，充分调动员工的工作积极性。（4）改善企业内部对员工的管理，最大程度地调动员工的工作热情。4.2.1MES概述5）质量管理方面通过科学有效的管理举措，全方位提升产品质量，从根源上杜绝违规操作及违规生产行为的发生。4.2.1MES概述

4.2.2MES的功能模块4.2制造执行系统(MES)

MES在工厂综合自动化系统中扮演着至关重要的角色，它像一座桥梁，以企业上层系统生成的生产计划为指引，广泛采集底层控制系统与生产环节紧密相连的实时数据，并基于这些数据，安排短期生产作业的计划调度、监控、资源调配和生产过程的优化等工作，确保生产高效、有序地推进。4.2.2MES的功能模块MES主要包括生产单元分配模块、人力资源管理模块、现场数据采集模块、工序调度模块、资源分配与状态管理模块、产品跟踪模块、过程管理模块、质量管理模块、性能分析模块、设备维护管理模块、文档管理模块等。4.2.2MES的功能模块

4.2.3MES的应用4.2制造执行系统(MES)随着MES在工业企业中的应用越来越广泛，工业企业发现MES能够提高计划的实时性和灵活性，改善生产线的运行效率。

MES通过不断地发展，在研究与开发技术层面均实现了跨越式的进步，其应用领域也在不断拓展，目前主要应用于流程工业和离散工业。4.2.3MES的应用1.流程工业流程工业的显著特征是生产线高度自动化，因而获取生产过程中产生的各类信息较为便捷。基于这一优势，流程工业自然而然地具备了扎实的信息数据基础，同时也为MES的应用创造了极为有利的条件。同时MES可以解决传统流程工业企业在制造过程中的管理混乱问题。典型的流程工业主要有钢铁、石化、冶金等。4.2.3MES的应用

中冶京诚智能制造执行系统总体架构4.2.3MES的应用还是2.离散工业离散工业的产品在生产过程中通常被分解成多个不连续的加工任务来完成。与流程工业相比，离散工业生产规模差别较大、生产车间信息化程度差别较大、生产业务流程不同、生产信息复杂、生产车间扰动多。典型的离散工业主要有汽车制造、机械制造等。在汽车制造领域，MES作为智能制造的核心组成部分，通过集成计划层与控制层，实现了生产全流程的数字化、智能化管理。4.2.3MES的应用

4.2.4MES的发展趋势4.2制造执行系统(MES)

1.由传统的集成向过程融合发展当前在全球化驱动下，分散化协同制造已然跃升为当前主流制造形态，而传统设计、计划到生产的模式反应迟缓，且严谨规范的PLM、ERP、MES集成流程缺乏足够的灵活性。取而代之的分散化协同制造是一种全新的模式，即设计、计划与生产环节实现紧密协同、并行推进。依托相同的需求、物料、产能等数据，PLM设计结束之前，柔性生产计划即可快速下达，MES实时开始生产执行，同时建立良好的反馈机制。4.2.4MES的发展趋势2.由传统的数字管理向智能管理发展以单据作业模式为核心的传统MES，在数据分析与处理上并没有下太多的功夫。在工业4.0时代背景下，生产过程呈现出更高的动态变化性和灵活性，生产要素须实现自动配置。这一趋势必然要求在生产全流程数字化的基础上融入智能优化方法4.2.4MES的应用及发展趋势3.由传统的车间管理向工厂运营平台发展工业4.0时代下的MES或将迎来全新定义。在协同制造方面，其作用范围将突破现有内部组织边界，延伸至与供应商及客户的深度连接；在制造智能方面，其功能不再局限于数据的收集、分析与呈现，而是迈向现场实时分析、协同智能决策，进而动态优化制造执行流程；在业务领域层面，MES将拓展智能装备性能监测与维护、绿色制造能源管理等新兴业务内容。4.2.4MES的应用及发展趋势4.由传统的结构化数据向工业大数据平台发展传统MES主要聚焦于各类业务单据的处理，其数据范畴仅局限于结构化数据。尽管众多企业以