【MES系统简介与应用概述4400字】

MES系统简介与应用概述目录TOC\o"1-3"\h\u311971.1MES系统概述 1269781.1.1MES系统简介 130791.1.2MES系统的主要功能 2170051.2MES系统的应用现状及前景 3118861.1.1MES系统的应用现状 3159421.1.2MES系统的应用前景 41.1MES系统概述1.1.1MES系统简介MES(ManufacturingExecutionSystem)系统起源于美国，直译为“制造运行系统”，或者“生产制造管理系统”，它是伴随着先进制造技术及“敏捷制造”发展起来的。美国先进制造研究机构（AdvancedManufacturingResearch，AMR）对MES系统的定义是“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”。它为生产操作人员、车间管理人员提供计划的执行、实时跟踪以及所有资源的当前状态查询和监控王志新《制造执行系统MES及应用》，中国电力出版社,2017年。王志新《制造执行系统MES及应用》，中国电力出版社,2017年制造执行系统协会(ManufacturingExecutionSystemAssociation，MESA)，不但定义了MES系统，还对其总体功能期望进行了阐述：“MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应和报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。”制造执行系统协会从以下三个方面对MES的作用进行了重点强调，以使行业对MES的认知更加准确和全面：1）MES是对整个制造过程的优化，而不是单一的解决某个生产瓶颈和某个工序；2）MES必须提供实时收集生产过程中数据的功能，收集是基础，更重要的是做出相应的分析和处理；3）MES系统要实现计划层和控制层进行信息交互，通过连续信息流采集，实现企业信息全集成贯通，完成管理下沉和实情上达。1.1.2MES系统的主要功能随着信息技术、网络技术和设备自动采集功能的不断发展，MES系统的功能也随之得以扩大、丰富，取得了飞速的进步，当前MES系统已经可以实现以下11大主要功能：资源分配与状态展示；资源调度及分发生产任务；文档管理；数据采集/获取/发送存储；人力或工时统计管理；产品质量管理；生产过程管理；设备维修维护管理；产品追溯；性能参数统计分析及物料管理王爱民《制造执行系统(MES)实现原理与技术》，北京理工大学出版社,2014年。王爱民《制造执行系统(MES)实现原理与技术》，北京理工大学出版社,2014年序号功能功能描述1资源分配与状态展示主要是通过系统确定相关生产单元当前的资源需求，和最紧张的卡点进行配置。实时跟踪资源动态并保存详细的数据记录，可以快捷的操作和处理。2资源调度分发生产任务系统通过自动计算，基于预设的逻辑关系及排产优先级、结合产品属性、特性，根据制造工艺等，生成生产计划和详细排程，指导作业、订单、批次、工作指令等形式的生产单位的工作流程，推动多型号多品种自动混合排产，实现生产计划的自动生成和对应的物料需求，满足生产管理的监控控制指标，最终保证生产计划达成。3文档管理编辑、控制、管理与生产单位关联的信息包，包括工作指令、工序流程、工艺卡、参数表、零件加工程序、批次记录、工程更改通知记录等。支持编辑预定信息和维护文档历史版本。4数据采集/获取/发送存储建立MES系统服务器、数据库和工站设备之间的相互交互网络，基于握手协议，系统从设备抓取数据、读取数据、获得数据，在数据库存储数据等，实现系统与设备工站之间的数据交互，实时更新，用于产品跟踪、维护生产历史记录以及其它生产管理功能的生产信息。可交互设备有PLC、工控机、手持终端、RFID卡、SQL数据库等。同时可与如其他软件（如ERP，Q-DOS等）进行数据交换互通。5人力或工时统计管理基于工序工站岗位需要，在系统进行相关配置，员工到岗、工站启动以前员工扫描登陆自己的ID号为基础，将员工与岗位绑定，实现最新的人员状态信息，包括时间和出勤记录、资质跟踪以及追踪其间接活动的能力。同时结合质量管理能力，通过大数据分析，获得不同人员在同一岗位的质量表现，效率表现，完成对员工技能的评价，实现人力管理及考评的作用，指导后期的人力资源优化和确定最优的人员分派。员工与工站绑定结果输出，同时输出生产结果，实现工时及绩效管理。6产品质量管理基于BOM设置，构建防错功能，在系统中，从工单启动开始，从产品型号、零件种类、工序顺序、加工状态（OK/NG）进行校验，实现生产正确的型号，采用了正确的零件，在准确的工位加工，加盖公的是前工序合格的零件且只能把加工合格的零件向后移动。对于检测工序，获取实际检测结果与设定参数对比，完成合格产品与不合格产品的区分，保证合格产品的质量。通过MES系统与Q-DAS系统集成，将Q-DAS的分析结果反馈到产线，不良趋势或结果通过报警系统提示工程师解决，实现及时提供产品和制造工序测量尺寸分析以保证产品质量控制。7生产过程管理通过与设备联动，工位防错联动，规范控制生产过程，监控纠偏员工标准作业执行情况。通过对收集数据的大数据分析，监控变化趋势，结合正态分布等6σ分析，选择最优最佳的产品性能、加工成本、生产效率方案，实现过程控制的升级改善。8设备维修维护管理基于大数据分析质量特性，反应设备精度等变化，在过程能力下降之前完成预测性设备维护，同时跟踪和指导设备及工具的维护活动以保证这些资源在制造进程中的可获性，保证周期性或预防性维护调度，以及对应急问题的反应（报警），并维护事件或问题的历史信息以支持故障诊断。9产品追溯可查询获得所有时期产品对应零件的批次及加工信息与流程。以及返工返修情况，追踪加工人员和当时的加工状态。10性能参数统计分析提供实际制造操作活动的最新报告，以及与历史记录和预期经营结果的比较。运行性能结果包括对诸如资源利用率、资源可获取性、产品单位周期、与排程表的一致性、与标准的一致性等指标的度量11物料管理单独进行开发，实现工具等辅料的接受，出库和领用管理。与ERP软件结合，通过二维码及手持PDA进行扫描，实现物料的批量提交及入库，通过对单包装容器扫码，实现零件出库，自动形成出库单据。零件上线时扫码记录物料投入，通过信息化的管理过程，实现了物料的账务卡一致性和先进先出管理（FIFO）。表2-1MES系统主要功能1.2MES系统的应用现状及前景1.1.1MES系统的应用现状因欧美国家在工业化特别是信息化和自动化方面的先发优势，MES系统在以德国为代表的欧洲和北美国家，已经获得了极为广泛广泛的应用，特别在标准化大批量生产的机械产品、电子产品、汽车、航空、医药等制造行业，通过MES系统的实施，产品一致性和生产良率都得到大幅提升。对制造业产生了广泛、深远的影响，故而MES系统也成为工业自动化特别是批量生产的工业领域重点研究对象。作为制造大国的中国，以《智能制造2025》为蓝图，规模化的制造工业企业，开始了MES系统的引进，吸收，学习及运用，MES系统最早在20世纪80年度引入中国，第一个具有雏形的是德国西门子公司宝钢建设初期的实践。当前中国的软件企业，工业企业，信息化企业包括政府机构和大学等都开始深入的研究MES系统，但是和欧美发达国家相比，我们在MES应用的深度应用和开发方面还存在较大差距，大多数还停留在MES技术的早期阶段（专用MES和集成化MES）。1.1.2MES系统的应用前景伴随着新技术持续进步，特别是国家《智能制造2025》的引导、提倡、激励，以及MES系统实实在在的收益，结合精益生产、云计算、大数据等在中国的迅速铺开及对底层数据的需求，以及整个社会变发展的需要，基于ERP系统进化的MES系统，目前已被人们普遍接受并快速上线应用，助力中国制造的发展，尤其是参与国际竞争的行业和产业。MES系统的主要功能是编制、传递生产计划层的信息，控制和分析生产执行偏差，最合理分配生产所需的各种资源，并实时监控、反馈制造过程中的数据，并进行闭环处理，实现全过程的监控和实时处理。减少生产不良及零件库存控制，降低生产过程成本，实现制造过程的QCDS效益。现阶段，MES系统的技术已经非常成熟，使用和推广的范围已经非常广泛，随着国家智能制造2025战略的实施，更多发展较好的企业希望达成国家信息化的便车，实现跨越式发展，传统的企业希望在这一轮技术革命的过程中实现企业的转型和效率的提升，否则，企业未来的经营就可能面临着更的挑战。

中国由制造大国向制造强国的转变，就是生产率提高的过程，是产品质量提升的过程，是高附加值产品的制造过程作为底层基础的MES系统管理着企业的生产计划系统和车间生产执行系统。一来管理所有的生产要素，即“人机材料法”和产能匹配、过程控制及计划执行的准确性，实现最优化的计划管理与配置；二来通过对生产过程的动态监控，并对相应问题自动进行反馈和闭环处理。目前，MES制造执行系统已经兼有以下三大特征：系统的可控性、交互与数据的实时性及系统信息的可溯性，这就为企业借助于MES系统进一步推进实现精益生产进程提供了技术条件。那么从系统的可控性、交互与数据的实时性及系统信息的可溯性这个三个特征分析企业实施MES制造执行系统的趋势。

1）可控性

可控性是指企业能够把握MES系统的实施成果，可预期，可衡量。系统上线后预估一定时期运营的预期和可以准确、及时地把握生产过程中的相关信息，MES制造执行系统的定义的可控性可以实现以下三个方面的功能：

(1)产品生产过程中的信息显现化，根据生产实绩，控制合适的在制品数量，有效管控库存数量；

(2)精准细分统计产线OEE三项指标，便于找到改善点并验证改善措施有效性，减少生产线非正常停线，提升产线OEE水平。

(3)提高产线的产能及问题的分析能力，精准到位，实现管理的可视化和智能化。

2）实时性

系统的实时性是指系统的时效，能就生产过程中发生的异常情况实时反应，遏制异常扩大，快速响应解决，提升效率，MES管理系统的实时性具体表现在以下两点：

(1)对产线的异常进行管控，及时响应，减少不合格品的发生；

(2)管理全价值流程的物料，控制合理的库存水平。

3）可溯性

可追溯性是系统对加工过程参数，使用零件状态，加工人员和机台等加工信息的历史、场景和过程复盘跟踪的能力。对于批量制造的工业企业来说，可追溯还包括销售的出口和对象，MES制造执行系统的可溯性主要体现在以下两点：生产过程的标准化及其全流程对象相关性的可追溯；过程数据的实时性，准确性和完整性。此外，《中国制造2025》和德国工业4.0都对智能制造提出了美好的规划和实施路线。基础是自动化和信息化的融合。MES是企业制造过程信息化的重要载体，获得了大量的数据，并在此基础上可以开展数据分析。分析的结果通过系统与设备执行系统关联反馈，指导设备自动化的修正加工过程，获得智能制造的结果，主要包含以下三个特性：数据收集后基于构建的模型，进行分析，提高大数据的分析运用能力，为产品性能提升提供大数据依据；判定的改进结果，反馈制造实施设备自动调整；调整后新大数据获取验证，确保结果正确且得到优化。总之，MES是一个系统工程，在此