任务6.3生产执行系统MES标准与应用

模块6

生产与工艺数字化管理模块6

生产与工艺数字化管理任务6.3生产执行系统MES标准与应用

许耀山301任务引领02知识准备03任务实施04练习题目录CONTENTS4任务引领01

1.本任务讲什么？

◎

MES的定义；

◎MES功能层次定义；

◎MES功能体系结构；

◎MES功能架构和功能构件；

◎电子行业MES解决方案。

5任务引领01

2.你将有什么收获？

通过任务的学习，你将理解MES的基本定义和其在智能制造中的作用。学会在MES中建立基础数据，包括：人员信息、产品信息、工艺路线、设备信息和质量信息等；能够根据企业需求设计合适的MES系统架构，能够向非技术背景的利益相关者清晰地传达MES系统的功能和价值。6任务引领01

3.你的任务是什么？

（1）通过知识学习完成练习题（选择题与填空）；

（2）按照条形码编码规则，人员代码、钢网标签、锡膏标签和产品标签各3个条形码。

（3）根据物料码编辑下列物料条形码。

（4）写出电子行业MES方案设计的主要步骤

。

7知识准备026.3.1MES的定义1.MES的定义MES（ManufacturingExecutionSystem）:20世纪90年代由美国制造研究和生产管理界提出。（1）定义:MES通过信息传递，优化从订单下达到产品完成的整个生产过程，实时响应工厂事件，提供准确数据指导和处理。业务计划系统MRPII/ERP/SCM生产执行系统MES控制系统SCADA/HMI/DCS生产什么如何生产生产了什么如何生产了8知识准备026.3.1MES的定义（2）MES的三方面含义:

◎业务层面:提供从订单到产品完成的生产活动优化信息，减少非增值活动，提高效率。

◎架构层面:位于ERP（计划层）和PCS（控制层）之间，是制造企业实现敏捷化和全局优化的关键系统。

◎指标层面:将质量、产量、成本等生产指标转化为作业计划、标准和指令，确保生产线在正确时间完成正确动作。9知识准备026.3.2MES功能层次定义1.功能层次的描述10知识准备02（1）功能层次划分:

◎过程控制层:感知、监测和控制实际物理生产过程，分为连续控制、批控制和离散控制。常用系统：DCS、DNC、PLC、SCADA。

◎制造执行层:介于业务计划层和过程控制层之间，负责生产调度、设备管理、质量管理、物料跟踪等。活动运行时限：日、轮班、小时、分钟。

◎业务计划层:管理企业资源、销售、生产计划、库存等。常用系统：ERP、SCM、CRM。活动运行时限：季度、月、周、日。（2）制造执行层的主要活动:

报告生产情况、维护生产数据、完成数据收集和性能分析、人员管理、生产调度、局部优化成本、修改生产计划等。11知识准备026.3.3MES功能体系结构1.功能体系结构模型左侧虚线框内所表示的部分，是制造执行系统的核心。

进一步细分为9个相对独立的子功能12知识准备021.功能体系结构模型:

◎生产管理模型:

核心部分，细分为9个子功能：产品定义管理、资源管理、生产调度、生产分派、操作管理、数据收集、生产跟踪、绩效分析、生产统计。

◎影响生产的主要功能模型:维护管理、质量管理、库存管理。

◎影响生产的其他功能模型:根据不同行业需求，扩展或调整功能。13知识准备022.生产管理模型的信息交互:◎基础静态信息定义区域:

产品定义信息和基础资源类信息。◎生产调度指令下达区域:

将生产计划转化为操作命令，指导实际生产。◎生产绩效统计反馈区域:

将生产和资源的过程数据整理为生产绩效统计信息，反馈给业务计划层。14知识准备02（1）基础静态信息定义区域模块间的信息交互产品定义信息：由上层的业务计划层传递给产品定义管理模块的信息。设备和过程的生产规则：由产品定义管理模块传递给下层的过程控制层的信息。其他信息流传递描述与此相同不再赘述。15知识准备02（2）生产调度指令下达区域模块间的信息交互16知识准备02（3）生产绩效统计反馈区域模块间的信息交互17知识准备02（3）生产绩效统计反馈区域模块间的信息交互18知识准备023.各模型间的信息交互（1）维护管理：一组协调、指导和跟踪设备、工具及相关资产的维护功能的活动。

（2）质量管理：协调、指导和跟踪质量测量和报告的功能的活动集合。

（3）库存管理：制造设施在企业生产运行的过程中协调、指导、管理、跟踪库存和物料移动的活动。19知识准备023.各模型间的信息交互20知识准备026.3.4电子行业MES解决方案

1.电子行业生产管理痛点:

◎生产计划执行难度大。

◎生产过程信息不透明。

◎质量追溯困难。

◎生产成本难以控制。

2.MES解决方案:

◎提高生产计划执行效率:实时采集数据，动态调整生产计划。

◎实现生产过程信息透明化:集成设备和系统，实时共享生产数据。

◎简化质量追溯流程:精确记录生产环节，快速追溯质量问题。

◎实现生产成本精细化控制:实时监控和分析生产成本，优化采购和库存管理。21知识准备02（1）基础数据管理

◎功能设置:系统功能模块的配置与启用。

◎用户管理:

为每个用户建立默认密码。

分配角色，用户继承角色权限。

◎任务管理:任务的创建、分配与跟踪。

◎多语言设置:支持多语言界面，适应国际化需求。3.电子行业MES解决方案实施说明22知识准备02（2）工艺管理

◎工厂日历:按不同时段/线体配置工作日历。

◎工艺模型化:

工作中心、工序、流程、工艺方法四要素构成物理工厂。

◎工艺路线建模:

按工序作业要求配置工艺方法/辅料治具。

◎工艺制程控制流程:

自定义数据采集工序，按生产工艺排列流程。

◎物料管控:物料使用与追溯管理。23知识准备02◎文档管理及ESOP:

支持图纸、工艺文件、产品程序等文档管理。

电子作业指导书（ESOP）动态指导员工操作。◎产品BOM管理:产品物料清单管理。◎料站表管理:

通过文件解析或Excel导入生成料站表，防错校验。◎替代料与禁用料管理:物料替代与禁用规则设置。◎班组/人员信息:通过葡萄图管理员工绩效。24知识准备02（3）物料管理

◎条码规则设置及打印平台:

配置物料、产品、设备等条码规则，支持标签打印。

◎资源条码化:

物料作业单元、库位、作业指令条码化，实现追溯与防错。

◎物料追溯:

通过条码化管理，实现物料与产品的双向追溯。25知识准备02（4）生产排程◎产能配置:维护标准工时、产能影响系数、产能日历。◎计划排程:根据产能配置生成生产计划。◎计划联动调整:动态调整计划以应对生产变化。◎产前资源确认:确认人员、设备、工艺等资源准备状态。◎计划执行反馈:实时反馈计划执行情况。◎工单任务管理:按班次、生产时间拆分制令单。◎派工管理:任务分配与执行跟踪。26知识准备0227知识准备02（5）生产过程管控◎数据采集方案:

纯人工采集、纯机器采集、人机配合采集。◎生产过程管理:

贴码站:生成PCB条码，校验料号，防重码。

印刷站:校验辅料、治具、PCB条码，锁定进板。SPI检验:获取印刷质量数据，集成SPC分析。

贴片站:记录作业信息，校验物料使用。AOI检验:获取贴片质量数据，集成SPC分析。ICT检测:记录测试信息，实现品质追溯。28知识准备0229知识准备0230知识准备02（6）质量管理

◎质量体系:构建透明化的品质防御与拦截体系。

◎质量流程:自定义检验方案，快速输出质量报告。

◎质量检验管理:IPQC、FQC、OQC抽检，记录抽检信息。

◎异常管理:配置异常预警条件，触发预警并处理。

◎返工管理:处理客退品、抽检不良返修等。

◎维修管理:提供历史不良现象与维修方法提示。

◎质量追溯:通过条码化实现4M1E级追溯。

◎预警管理:实时监控，预警联动，预防批量不良。31知识准备0232知识准备02（7）设备管理

◎设备信息管理:

维护设备类型、SN、状态等信息。

◎设备日常点检:

记录点检类别、项目、状态。

◎设备保养作业:

按计划周期保养，减少设备磨损。

◎设备维修记录:

记录维修情况，分析设备性能。

◎多终端作业:

支持PC、PAD等终端，提高现场效率。33知识准备02（8）工装治具管理

◎履历信息:

记录供应商、存放位置、使用次数等。

◎流动记录:

记录采购、借用、归还、报废等流动信息。

◎使用防错管理:

提供追溯查询与分析。

◎使用寿命管理:

达到预警次数提示保养，超过上限报废管控。

◎维修与保养记录:

记录治具维修与保养历史。34知识准备02（9）第三方系统集成

◎系统集成方式:OPC、OPCUA、智能网关、设备直连。

◎集成目标:实现设备与MES系统的数据交互，支持实时监控与预防性维护。35知识准备02（10）自动化设备集成

自动化设备集成:通过三层架构实现数据采集与汇聚。

贴装设备联机:收集设备参数、物料信息，实现物料防错。

自动化产线集成:通过OPC、OPCUA、智能网关等方式实现设备互联。36知识准备02（11）透明化智能工厂

◎KPI看板:实时展示生产进度、品质、设备效率等关键指标。

◎ESOP电子作业指导书:动态指导员工操作，减少错误。

◎线体看板与车间看板:实时展示生产线与车间的生产状况。

◎报表管理:提供生产任务、质量分析、物料状况等报表。37知识准备02序号展示方式展示平台区域使用人员展示内容1首页数据（首页KPI）PC端办公室各级管理人员根据各层级管理人员，灵活配置不同的关注KPI及关键数据信息2ESOPDTC/车间终端工位/车间作业人员产品作业指导书电子化3线体看板看板车间员工/组长/经理显示SMT车间生产各生产线的进度、品质、设备、效率等实时状况。4车间看板看板车间组长/经理/总监显示自生产各生产车间的总体进度、品质、设备、效率等实时状况38知识准备02

总结◎MES的核心价值:通过实时数据采集、透明化管理和精细化控制，提升生产效率与质量。◎电子行业MES解决方案:解决生产计划执行、质量追溯、成本控制等痛点，推动智能制造转型。39任务实施03MES系统条形码的编辑（编码网站：/，即免费条形码在线生成器）条形码是使生产资源数字化的重要手段，数字化电子制造过程需要条形的情形如下：（1）人员代码：单位+部门代号+班组+流水号（序号）；（2）SMT钢网标签化：部门代号+年份+产品代号+流水号（序号）；（3）锡膏标签化：L(无铅)或P（有铅）+年份+月份+收料日+品牌+使用顺序；（4）物料标签管理：物料需要追溯的信息进行标签化，在生产过程中进行扫码、防错；如PCB、元器件条码等。（5）成产品标签管理：产成品标签化，关联相关生产要素，实现双向追溯。40任务实施032.根据物料码编辑下列物料条形码。序号物料码物料描述单机用量位号或备注11100-0204-0009贴片电容

1206100nf±10%★32CX1,CX1021100-0301-0012贴片二极管

BAV21WS【T3】3D2,D4,D531000-0101-0006IC40106HEF40106光电1IC141100-0103-0066贴片电阻

08052.2K±1%★11R651100-0401-0028贴片三极管

【G6B】BC817-25T1162T2,T71.按照条形码编码规则，人员代码、钢网标签、锡膏标签和产品标签各3个条形码。41任务实施03

3.写出电子行业MES方案设计的主要步骤

42练习题04一、单项选择题1.MES的全称是（

）。A.ManufacturingExecutionSystemB.ManagementExecutionSystemC.MaterialExecutionSystemD.ManufacturingEvaluationSystem2.在MES的功能层次定义中，（

）主要负责生产计划与调度。A.数据采集层B.生产管理层C.执行控制层D.业务决策层

3.下列（

）不属于MES的功能体系结构中的核心功能。A.资源分配与状态B.工程变更管理C.生产单元调度D.维修活动管理

4.MES的功能构件通常不包括以下哪一项