经典MES的构架和实现逻辑

1、经典MES的构架和实现逻辑,柔性生产执行系统产生的时代背景 柔性生产执行系统产生的时代背景 我国柔性生产执行系统产生的时代背景 企业计划层与过程控制层之间的信息“断层” MES设想定位 MES设想概念 Mes需要实现的系统功能 MES的构架组成 MES的框架 MES的框架的细节定义 MES的典型结构 构架MES给企业带来的意义 MES的实现逻辑 MES的实现逻辑 MES的带来的实际效益,世界柔性生产执行系统产生的时代背景,在工业化初期的短缺经济时代,市场对产品的需求充分,产品的生产制造特点是: 品种单一； 产品生产周期长； 每一品种生产批量大。 福特所发明的流水生产方式可以说是满足当时社会生产

2、需要的一次重大的技术创新,这种大批量的流水线生产组织方式组当时的社会带来了高效率与低成本。 随着社会进步和生产技术水平的提高,世界市场发生了很大的变化: 一方面由于西方工业国家在经历了两百多年的工业化后,社会财富大量积累,加之发达国家人口数量下降,最终消费疲软,形成了过剩状态,从而呈现买方市场环境; 另一方面,这种买方市场更加需要具有特色、符合个人需求样式和功能千差万别的产品;此外买方市场激烈的竞争也迫使传统的大规模生产组织方式发生改革。传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求,逐渐被适应市场动态,我国柔性生产执行系统产生的时代背景,纵观我国制造业信息化系统的应用现状，建设的重点普

3、遍放在ERP管理系统和SFC现场自动化俩个方面。但是，由于产品行销在第一，二十年间从生产导向快速地演变成市场导向，竞争导向，因而也对制造企业生产现场的管理和组织提出了挑战，也出现了企业计划层与过程控制层之间的信息“断层”。,企业计划层与过程控制层之间的信息“断层”,过去十二个小时之内生产线上出现最多的五种产哦缺陷是什么，次品数量各式多少？ 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？要分别供应给哪些供应商？何时能够及时交货？ 能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，精确区分产品质量的随机波动与异常波动，将质量隐患消灭于萌芽之中？ 能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数

4、量，合格率和缺陷代码？,MES设想概念,是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行。如果有一个设计良好的系统可以在统一平台上集成诸如生产调度，产品跟踪，质量控制，设备故障分析，网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络连接可以同时为生产部门，质检部门，工艺部门，物流部门等提供车间管理信息服务，系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的。,Mes需要实现的系统功能,这个系统在产品从工单发出到成品产出的过程中，扮演生产活动最佳化得信息传递着。 当事件发生变异时，借着实时正确的信息、生产执行系统规范、原始工作情况、资料反

5、应及回馈，做出快速的响应以减少无附加价值之生产活动，提升工厂生产制程的效率。 可以改善生产条件及准时出货，、库存周转、生产毛利及现金流量效益，并且也在企业与供应链之间提供一个双向的生产信息流。,MES的产生,MES需要在产品从工单出发到产品产出的整个过程中，扮演生产活动最佳化的“信息传递着”的角色，MES必然要具有多种功能并且能够同时为生产，质检，工艺，物流等多个部门服务，这就决定了MES的结构设计必须要满足一下原则： MES应该是一个分布式的计算机系统 MES系统能够与企业的其他制造信息系统相连接，从而提供高效的企业管理功能。 “它以生产行为信息为核心，为企业决策系统提供直接的支持”,MES

6、的构架组件,服务器：专用企业级服务器，集中保存及处理所有数据。其他任何机器都不保存数据，确保数据安全，统一。 触摸屏工控机：精诚自行研发的受客户端设备，具有可靠性高，成本低，使用便捷的优点，主板采用高可靠性的一体化芯片设计，没有硬盘 散热风扇防震，防尘，抗干扰，适应生产车间恶劣的使用环境，15寸液晶电阻式触摸屏，全触控的操作界面设计，无需培训即可轻松使用。整套设备体积小，安装灵活的多功能支架可根据企业实际需要灵活部署。 条码扫描枪：手持式激光条码扫描枪，可读取各种格式的条码，扫描枪接入触摸屏工控机，扫描录入：首工序开工产品条码，生产批次号，产品机身号等信息。 打印机：车间现场打印机，根据需要选

7、择条码打印机或小票打印机，现场派工后，可以打印产品条码标签，派工单等。,MES的组件作用,涵盖：生产指令下达，图纸传递，车间排产，工序开工，完工，质检，返工，废次品处理，质量追踪，进度跟踪，异常，预警等各个环节，克服了传统ERP产品陈建现场生产管理缺失或者不实用的问题。 触摸屏工控机的引入为车间作业人员提供了便捷，快速的信息录入和查询手段，实现生产现场的信息实时收集与发布，彻底打破了车间现场生产过程的黑箱。 触摸屏工控机改变了车间现场管理人员的工作方式，直接提供各种现场生产所需的信息和作业支持，提高了现场管理的工作效率，减少了车间的非增值活动。 触摸屏工控机实现了现场生产数据的快速录入，避免事

8、后数据录入的延误，差错和额外成本开支，用更低的成本实现了高校的车间现场管理。,构架MES给企业带来的意义,进一步改进现有的操作流程，实现企业管理层和车间管理层一体化标准运作，从而更加有效地缩短产品周期，提高劳动生产率。 进一步改造信息技术基础设施，实现公司内部信息和数据的集中管理，从根本上减少信息和数据内部流通的时间 配合供应链管理系统，减少供应链成本，增强对顾客需求的快速反应，优化客服服务并提高公司的整体工作效率。 增加财务系统数据当日更新和管理报表即时统计的功能，实现当日结账的目标，以实时数据为依据的生成计划更加正确及时地反映整个生成情况。,MES的出现给制造业带来的的实际效益,触摸屏工控

9、机直接部署在车间，由现场管理人员使用。 把数据采集融入日常工作中，无需另配数据录入员，提高效率的同时降低了人力成本。 全触控界面设计，紧扣实际工作流程，真正做到无需培训即可投入使用。 生产指令、生产图纸、工艺要求等生产文件自动下发到车间及工位，真正无纸化办公。 生产套料检查及库存锁定，保障生产用料。 组合多个指令一起排产，灵活选择设备、人员、模具、外协单位等资源 现场打印产品条码标签、派工单、完工单等。,MES的实现逻辑思路,可追溯性系统应当覆盖当今电子制造商可能面对的所有可追溯性要求，给需要保护品牌资产以及遵循各种环境与安全法规的企业打造重大的竞争优势。从元器件层面到完整的系统组装，制造商可

10、以随时实施完全的可追溯性查询，消除臆测与模棱两可。可追溯性系统应当是可以扩展的，制造商可以选择需要实施何种级别的可追溯性，以满足特定组织的需要。可追溯性的覆盖范围从元器件开始到印刷电路板，或者一直延伸到整个生产的全生命周期，覆盖物料，机器、流程和完整的系统组装关系。,MES实现产品的追溯功能,电子行业可追溯性的关键利益当前，对电子制造企业而言，可追溯性的实现能够带来的关键利益主要有以下四点： 使产品召回和内部返工的范围降到最低； 快速达到外在客户要求并遵循法规要求； 快速应对新的挑战，如RoHS转换与WEEE； 作为基础，可以扩展至整个生产控制，进而改进关键绩效指标。,MES的框架,资源分配及

11、状态管理 工序详细调度 生产单元分配 过程管理 人力资源管理 维修管理 计划管理 文档控制 生产的跟踪及历史 执行分析 数据采集,MES的框架的细节定义,资源分配及状态管理 该功能管理机床、工具、人员物料、其它设备以及其它生产实体，满足生产计划的要求对其所作的预定和调度，用以保证生产的正常进行；提供资源使用情况的历史记录和实时状态信息，确保设备能够正确安装和运转。,MES的框架的细节定义,工序详细调度 该功能提供与指定生产单元相关的优先级（Priorities）、属性（Attributes）、特征（Characteristic）以及处方（Recipes）等，通过基于有限能力的调度通过考虑生产中

12、的交错、重叠和并行操作来准确计算出设备上下料和调整时间，实现良好的作业顺序最大限度减少生产过程中的准备时间。,MES的框架的细节定义,生产单元分配 该功能以作业、订单、批量、成批和工作单等形式管理牛产单元间的工作流。通过调整车间已制订的生产进度，对返修品和废品进行处理，用缓冲管理的方法控制任意位置的在制品数量。当车间有事件发生时，要提供一定顺序的调度信息并按此进行相关的实时操作,MES的框架的细节定义,过程管理 该功能监控生产过程、自动纠正生产中的错误并向用户提供决策支持以提高生产效率。通过连续跟踪生产操作流程，在被监视和被控制的机器上实现一些比较底层的操作；通过报警功能，使车间人员能够及时察

13、觉到出现了超出允许误差的加工过程；通过数据采集接口，实现智能设备与制造执行系统之间的数据交换。,MES的框架的细节定义,人力资源管理 该功能以分为单位提供每个人的状态。通过时间对比，出勤报告，行为跟踪及行为（包含资财及工具准备作业）为基础的费用为基准，实现对人力资源的间接行为的跟踪能力,MES的框架的细节定义,维修管理 该功能为了提高生产和日程管理能力的设备和工具的维修行为的指示及跟踪，实现设备和工具的最佳利用效率。,MES的框架的细节定义,计划管理 该功能是监视生产提供为进行中的作业向上的作业者的议事决定支援，或自动的修改，这样的行为把焦点放在从内部起作用或从一个作用到下一个作业计划跟踪、监

14、视、控制和内部作用的机械及装备；从外部包含为了让作业者和每个人知道允许的误差范围的计划变更的警报管理。,MES的框架的细节定义,文档控制 该功能控制、管理并传递与生产单元有关工作指令、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，并提供了信息编辑及存储功能，将向操作者提供操作数据或向设备控制层提供生产配方等指令下达给操作层，同时包括对其它重要数据（例如与环境、健康和安全制度有关的数据以及ISO信息）的控制与完整性维护。,MES的框架的细节定义,生产的跟踪及历史 该功能可以看出作业的位置和在什么地方完成作业，通过状态信息了解谁在作业，供

15、应商的资财，关联序号，现在的生产条件，警报状态及再作业后跟生产联系的其他事项,MES的框架的细节定义,执行分析 该功能通过过去记录和预想结果的比较提供以分为单位报告实际的作业运行结果。执行分析结果包含资源活用，资源可用性，生产单元的周期，日程遵守，及标准遵守的测试值。具体化从测试作业因数的许多异样的功能收集的信息，这样的结果应该以报告的形式准备或可以on-line提供对执行的现在评价。,MES的框架的细节定义,数据采集 该功能通过数据采集接口来获取并更新与生产管理功能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，可以从车间手工方式录入或由各种自动方式获取,MES发展趋势预测分析,自2002年以来，欧美发达国家的制造行业在MES方面的采购投入 超过了ERP产品，成为企业信息化资金投入的主要组成部分。由于MES在企业管理中的特殊作用，我国MES软件产业也必将迎来高速发展阶段。 MES是对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理的软、硬件产品的组合。保存和管理当前的准确数据，控制生产现场的生产活动，对活动结果及时作出反应、报告。MES还通过双向的直