026 MES系统【工控】

概述

MES(Manufacturing Execution System)制造执行系统,是位于上层计划管理系统与底层工业控制之间、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)的当前状态信息。以实时数据库和网络为支持平台,对生产过程进行全面管理和控制,提供了企业所需的基础构架和决策支持工具,打破了生产单元间的信息壁垒,它的目标是优化生产资源,实时监控生产运行,实现成本最低化、利益最大化。

企业信息化分工

企业信息化

企业经营管理系统

面向“供需链”的管理和优化。通过对 “人流、物流、资金流”的整合,以财务控制为核心,实现企业业务的协同和增值。包括企业资源规划管理系统(ERP)、客户关系管理系统(CRM)、供应链管理系统(SCM)、高级计划系统(APS)、 在线联机分析系统(OLAP)、业务信息智能系统(BI)、电子商务(B2C/B2B)等等。

过程管理系统

面向生产制造平台的管理和优化。以对过程任务分配、业绩进行监视、统计、跟踪和分析等手段,实现过程的持续改进。包括数据采集、效率评估、历史数据分析、物料跟踪、质量跟踪与分析、设备管理、计划分解等业务子系统或功能组件(MES)。

过程控制系统

面向企业生产工艺和动作过程的控制,以供以工艺调节和逻辑控制为手段,保证过程输出达到预期的目标。包括过程控制系统(DCS- Distributed Control System)、顺序控制系统(PLC- Programmable Logic Controller)、传动控制等自动化系统或装置。

生产业务流程
MES体系架构
MES主要功能

a)  由于MES对过程实时事件具有比ERP更高的响应能力,并具有对过程的实时状况向ERP报告的功能,使用其中的工序详细调度功能,通过相应的作业排序或作业调度程序来优化作业计划,MES能帮助ERP将企业的实际生产作业计划制定得更细致、定义得更精确,同时也更具有更高的可操作性,可以极大地提高生产过程的作业效率和作业性能。

b)  由于MES反映了作业人员、机器、设备、物料和工具等资源的使用状态的实时信息,并就刚刚完工的作业活动向ERP和有关人员报告。因此,使用其中的资源状态管理功能,MES除能及时提供更详实的资源可用量信息,以便于向ERP进行更可行的资源计划,同时,也使有关人员不仅可及时了解到作业效率,资源效率等实际状况,还可以对作业中隐藏的问题,运作效率改善等进行及时的处理和更正

c)  通过生产单元分配功能的使用,MES能将生产产品的原物料连同作业指令一起送达相应的加工单元,以指令开始一个工序或工步的操作,极大地提高了生产流程的协同性,减少了“工作中心”的待料时间,提高了“工作中心”的利用效率。

d)  通过文档管理和标准控制功能的使用,MES能将产品的加工所需的产品数据、产品标准、工艺规程或相关信息连同作业指令一起送达相应的加工单元,并对活动的过程、结果和环境等进行符合规定要求的信息收集和记录。这不仅改善了流程的协同性,改善了产品标准、产品数据、工艺规程等控制的有效程度,也改善了产品生产过程中文档管理符合规定要求的程度。

e)  通过产品跟踪和清单管理功能的使用,MES能监视工件在任意时刻的位置和状态,收集和记录产品或组件加工工序、加工结果的数据,形成每个组件或产品可追溯性记录,以便在必要时,企业向客户证实产品的质量、追溯问题的根源或评估问题的严重程度等。

f)通过性能分析功能的使用, MES能将在产品制造过程中实际测定的结果与过去历史记录、企业的目标或客户的要求进行相关的比较,在线显示或者输出相应的报告,辅助管理者进行对产品性能、过程运作进行改进和提高

g)通过作业人员管理功能的使用, MES能及时提供作业人员的状态和相关的信息(工时,出勤等),并基于人员资历,工作模式,业务需求等相关信息,辅助管理者对作业人员进行有效的安排。这不仅有助理与作业人员的有效安排,同时,这项功能的重大意义在于,在MES的平台上,实现了人员、物料、设备、信息和工具在生产作业计划中的“集成”,这充分保证和改善了生产作业流程的协同性。

h)通过设备维护管理功能的使用,通过对状态的监控和数据的收集,MES不仅能及时提出设备维护的指导性意见,同时,还能辅助有关人员对设备进行有效管理和维护的各项工作,保证企业机器设备和相关资产的正常运转或运作。

MES网络架构图
监控软件系统原理图

MES的使用不仅可以在企业生产的某些局部对企业产生积极的影响,同时,更重要的是,通过MES的使用可以改善企业以下方面的过程性能,并给企业带来效益:

a)业务的协同性:使传统的生产过程“黑箱”透明化,不仅提高了企业信息集成的程度,也使

企业极大地改善了业务部门间的“协同性”;

b)计划的适应性:不仅使企业制定的生产计划具有了更明显的可操作性,使计划得到更有效的执行,同时,在计划执行可以得到保证的条件下,企业可以进一步提高计划的精确性和适应性,以便有效地配置和利用有限资源;

c)产品成本的可降低性:在获取了大量跟为准确的分步成本数据的基础上,不仅使企业可以更精确地核算和控制产品成本,也为降低产品成本指出了方向和方法;

d)过程绩效的可衡量性:在获取大量过程实时数据的基础上,不仅使企业对生产过程现状了如指掌,同时,也便于企业对过程作业绩效进行有依据的衡量;

e)过程性能的可改进性:在积累了大量过程历史数据的基础上,不仅使企业可以尽快建立过程目标,同时,也便于企业通过对数据的分析实施过程的改进;

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