第5讲 制造执行系统(MES)

1、 制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义第五讲第五讲 制造执行系统制造执行系统 ( (M Manufacturing anufacturing E Execution xecution S Systemystem) )制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 目录目录MES产生的背景产生的背景MES的定义的定义MES的产生实现了制造的产生实现了制造对信息的完整需求对信息的完整需求第一节第一节 MES概述概述MES概述概述MES的功能与技术的功能与技术MES的应用的

2、应用第五讲第五讲 Manufacturing Execution SystemManufacturing Execution System制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 一、一、 MES概述概述财务财务系统系统新一代解决方案l最优l同步l面向对象l产业中心l基于WEBl1960 1970 1980 1990 计算机辅助生产管理系统的演化历史计算机辅助生产管理系统的演化历史物料物料需求需求计划计划制造资制造资源计划源计划企业资企业资源计划源计划分销资分销资源

3、计划源计划供应链供应链管理管理可集成可集成可扩展可扩展制造执制造执行系统行系统1. 1. 制造执行系统产生的背景制造执行系统产生的背景制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 一、一、 MES概述概述1. 1. 制造执行系统产生的背景制造执行系统产生的背景 MRP从产品的结构或物料清从产品的结构或物料清单出发，实现了物料信息的单出发，实现了物料信息的集成集成一个上小下宽的锥一个上小下宽的锥状产品结构：状产品结构：v其顶层是出厂产品，是属于其顶层是出厂产品，是属于企业

4、市场销售部门的业务企业市场销售部门的业务;v底层是采购的原材料或配套底层是采购的原材料或配套件，是企业物资供应部门的件，是企业物资供应部门的业务业务;v介乎其间的是制造件，是生介乎其间的是制造件，是生产部门的业务产部门的业务 。制制造造件件原原材材料料出厂出厂产品产品制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 一、一、 MES概述概述1. 1. 制造执行系统产生的背景制造执行系统产生的背景 例如：例如：v方桌是家具厂的出厂产品，方桌是家具厂的出厂产品，是市场销售部门的

5、业务是市场销售部门的业务;v底层是采购的原材料底层是采购的原材料板材、方木、板材、方木、螺钉、胶和螺钉、胶和油漆油漆，是物资供应部门的，是物资供应部门的业务业务;v介于其间的是制造件，是介于其间的是制造件，是生产部门的业务生产部门的业务 。油漆油漆 胶胶 螺钉螺钉桌面桌面桌桌腿腿面板面板方方 框框板材板材方木方木原原材材料料出出厂厂产产品品制制造造件件制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 一、一、 MES概述概述1. 1. 制造执行系统产生的背景制造执行系统产生

6、的背景 MRP 在在MRP的基础上运用了生产能力平衡和管理会计的概念，以能的基础上运用了生产能力平衡和管理会计的概念，以能力和用货币形式说明了执行企业力和用货币形式说明了执行企业“生产计划和物料计划生产计划和物料计划”带来的效益，带来的效益，实现物料信息同生产能力与资金信息集成。实现物料信息同生产能力与资金信息集成。 ERP进一步把管理的范围上延到整个供应链。进一步把管理的范围上延到整个供应链。ERP强调企业的计划性。强调企业的计划性。它以客户订单和市场需求为计划源头，力求充分利用企业内外的各种它以客户订单和市场需求为计划源头，力求充分利用企业内外的各种资源、降低库存、提高企业的整体运作效率。

7、资源、降低库存、提高企业的整体运作效率。 然而：然而：v生产计划管理受市场影响越来越大，企业明显感到生产计划管理受市场影响越来越大，企业明显感到“计划跟不上变计划跟不上变化化”v面对客户对面对客户对交货期交货期的苛刻要求，面对更多产品的的苛刻要求，面对更多产品的改型改型，订单的不断，订单的不断调整调整，企业决策者认识到，计划的制订要依赖于市场和实际的作业，企业决策者认识到，计划的制订要依赖于市场和实际的作业执行状态，而不能完全以物料和库存回报来控制生产。执行状态，而不能完全以物料和库存回报来控制生产。制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆

8、明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 一、一、 MES概述概述 MRP/ERPMRP/ERP主要是针对资源计划，这些主要是针对资源计划，这些系统通常能处理昨天以前发生的事情系统通常能处理昨天以前发生的事情（作历史分析），亦可预计并处理明天（作历史分析），亦可预计并处理明天将要发生的事件，但对今天正在发生的将要发生的事件，但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口。事件却往往留下了不规范的缺口。 传统生产现场管理只是一黑箱作业，这传统生产现场管理只是一黑箱作业，这已无法满足今天复杂多变的竞争需要。已无法满足今天复杂多变的竞争需要。因此，如何将此黑箱作业

9、透明化，找出因此，如何将此黑箱作业透明化，找出任何影响产品品质和成本的问题，提高任何影响产品品质和成本的问题，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率已成为每个企业所关生产线的运行效率已成为每个企业所关心的问题。心的问题。计划层（ MRP/ERP ）缺口控制层（Controls）1. 1. 制造执行系统产生的背景制造执行系统产生的背景制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 一、一、 MES概述概述 生产计划的执行与落

10、实中的实际需求生产计划的执行与落实中的实际需求F要进行生产计划、物料、工艺的细化；要进行生产计划、物料、工艺的细化；F要提取符合实际生产要求的计划期量数据；要提取符合实际生产要求的计划期量数据；F要建立产品明细唯一性描述、生产零部件要建立产品明细唯一性描述、生产零部件组成及属性，以解决多种方案和临时通知组成及属性，以解决多种方案和临时通知造成的漏装、错装等现象的发生；造成的漏装、错装等现象的发生；F要解决上下工序催料的问题；要解决上下工序催料的问题；F要动态把握各车间生产进度、生产资源及要动态把握各车间生产进度、生产资源及其利用情况其利用情况 ；F要解决产品的一图多件、一件多图、无图要解决产品

11、的一图多件、一件多图、无图件的问题；件的问题；F要进行各部门间的协调，确保良好沟通；要进行各部门间的协调，确保良好沟通；F计划层（ MRP/ERP ）缺口控制层（Controls）1. 1. 制造执行系统产生的背景制造执行系统产生的背景制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 一、一、 MES概述概述 美国先进制造研究机构美国先进制造研究机构AMR (Advanced AMR (Advanced Manufacturing Research)Manufacturin

12、g Research)将制造执行将制造执行系统系统MES (Manufacturing Execution MES (Manufacturing Execution System)System) 定义为：定义为：“位于上层的计划位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面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向车间层的管理信息系统”，它为操，它为操作人员作人员/ /管理人员提供计划的执行、跟管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等）的当前状态，重点解决客户需求等）的当前状态，重点解决车间生产和调度问题。车间生产和调度

13、问题。 MES弥合了企业计划层和生弥合了企业计划层和生产车间过程控制层之间的间隔，产车间过程控制层之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。是制造过程信息集成的纽带。MRP/ERPMESControls计划层执行层控制层2. 2. 制造执行系统的定义制造执行系统的定义制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 一、一、 MES概述概述 客户关系管理客户关系管理CRMCRM实现了企业实现了企业客户关系的管理，包括营销、客户关系的管理，包括营销、销售、售后服务与支持等；销售、

14、售后服务与支持等； 供应链管理供应链管理SCMSCM实现了合作伙实现了合作伙伴的支持；伴的支持； 4CP/ERP4CP/ERP完成产品设计与经营完成产品设计与经营管理；管理； 制造执行系统制造执行系统MESMES重点解决车重点解决车间生产和调度问题间生产和调度问题 Control/MDC Control/MDC 实现现场控制实现现场控制MES的产生实现了制造对信息的完整需求的产生实现了制造对信息的完整需求3. 3. MESMES的产生实现了制造对信息的完整需求的产生实现了制造对信息的完整需求制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学

15、工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 目录目录MES的功能结构的功能结构部分部分MES产品的功能产品的功能MES的功能简介的功能简介MES的技术模型的技术模型MES 的典型应用结构的典型应用结构第二节第二节 MES的功能与技术的功能与技术MES概述概述MES的功能与技术的功能与技术MES的应用的应用第五讲第五讲 Manufacturing Execution SystemManufacturing Execution System制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系

16、 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能1. 1. MES MES 的功能结构的功能结构 MESMES系统功能结构系统功能结构图图生产物生产物流配送流配送生产过生产过程管理程管理车间资车间资源管理源管理条码数条码数据采集据采集产品质产品质量管理量管理企业资企业资源计划源计划客户关客户关系管理系管理车间自车间自动化动化运输与运输与后勤后勤产品数产品数据管理据管理供应链供应链管理管理MES系统辅系统辅助工具助工具车间作车间作业管理业管理制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余

17、开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能2. 2. 部分部分MESMES产品产品 的功能的功能 上海灵蛙科贸有限公司上海灵蛙科贸有限公司MES v 资源分配和状态管理资源分配和状态管理v 工序详细调度工序详细调度v 数据采集数据采集v 生产单元分配生产单元分配 v 文档控制文档控制v 过程管理过程管理v 质量管理质量管理v 产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理v 人力资源管理人力资源管理v 性能分析性能分析v 数据接口数据接口 Sema4 As MES：v 资源分配和状态资源分配和状态v 作业计划作业计划v 数据采集数据采集v 调度产品单元调度产品单元v 文档控制文

18、档控制v 过程管理过程管理v 质量管理质量管理v 维护管理维护管理v 劳动力管理劳动力管理v 效率管理效率管理v 产品追踪产品追踪v 执行分析执行分析制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数

19、据采集数据采集数据接口数据接口 通过基于有限资源能力的作业排通过基于有限资源能力的作业排序和调度来优化车间性能序和调度来优化车间性能3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 指导劳动者，机器，工具和物料指导劳动者，机器，工具和物料如何协调的进行生产，并跟踪其现在如何协调的进行生产，并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况。的工作状态和刚刚完工情况。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状

20、 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 通过生产指令将物料或加工命令通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的送到某一加工单元开始工序或工

21、步的操作。操作。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 管理和分发与产品，工艺规程，管理和分发与产品，工艺规程

22、，设计，或工作令有关的信息，同时也设计，或工作令有关的信息，同时也收集与工作和环境有关的标准信息。收集与工作和环境有关的标准信息。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开

23、朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 通过监视工件在任意时刻的位置通过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每一个产品的历史纪录，和状态来获取每一个产品的历史纪录，该记录向用户提供产品组及每个最终该记录向用户提供产品组及每个最终产品使用情况的可追溯性。产品使用情况的可追溯性。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES ME

24、S 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 将实际制造过程测定的结果与过将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及去的历史记录和企业制定的目标以及客户的要求进行比较。其输出的报告客户的要求进行比较。其输出的报告或在线显示用以辅助性能的改进和提或在线显示用以辅助性能的改进和提高。高。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文

25、档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 提供按分钟级更新的员工状态信提供按分钟级更新的员工状态信息数据（工时，出勤等），基于人员息数据（工时，出勤等），基于人员资历，工作模式，业务需求的变化来资历，工作模式，业务需求的变化来指导

26、人员的工作。指导人员的工作。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 基于计划和实际产品制造活动来基于计划和实际

27、产品制造活动来指导工厂的工作流程。这一模块的功指导工厂的工作流程。这一模块的功能实际上也可由生产单元分配和质量能实际上也可由生产单元分配和质量管理来实现。管理来实现。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工

28、业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 根据工程目标来实时记录，跟踪根据工程目标来实时记录，跟踪和分析产品和加工过程的质量，以保和分析产品和加工过程的质量，以保证产品的质量控制和确定生产中需要证产品的质量控制和确定生产中需要注意的问题。注意的问题。如：生产质量日报、故障原因分析、如：生产质量日报、故障原因分析、产品合格率统计、工序故障码统计、产品合格率统计、工序故障码统计、产品故障码统计、产品报废统计、工产品故障码统计、产品报废统计、工序报废统计、检验采集产品汇总等。序报废统计、检验采集产品汇总等。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配

29、和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 监视，收集和组织来自人员，机监视，收集和组织来自人员，机器和底层控制操作数据以及工序，物器和底层控制操作数据以

30、及工序，物料信息。这些数据可由车间手工录入料信息。这些数据可由车间手工录入或由各种自动方式获取。或由各种自动方式获取。v上线：采集产品号，记录产品上线信息；上线：采集产品号，记录产品上线信息；v 装配：在装配工位点，采集产品号，再装配：在装配工位点，采集产品号，再采集部件批次，并建立对应关系；采集部件批次，并建立对应关系；v 检测：在制品检测，通过则采集产品检测：在制品检测，通过则采集产品号号；不通过，采集故障码，再采集产品不通过，采集故障码，再采集产品号号，并，并进行下一道工序维修处理；进行下一道工序维修处理；v下线入库：采集产品下线入库：采集产品号号，打印包装标签，打印包装标签，打印合格证

31、。打印合格证。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能 同同ERP系统以及底层（控制层）之系统以及底层（控制层）

32、之间进行数据通讯。间进行数据通讯。工序详细调度工序详细调度资 源 分 配 和 状 态 管 理资 源 分 配 和 状 态 管 理生产单元分配生产单元分配文档控制文档控制产品跟踪和产品清单管理产品跟踪和产品清单管理性能分析性能分析人力资源管理人力资源管理过程管理过程管理质量管理质量管理数据采集数据采集数据接口数据接口3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能ERP产品工程产品工程预测成本分析生产

33、计划过程定义销售订单处理人力资源库存管理采购分销供应计划配件需求财务交互的信息交互的信息产品生产需求BOM/图纸/工艺文件企业生产资源库存状态人力状态加工计划和配件需求*订单完成情况交货期状态物料消耗情况人员分配情况实际物料清单(BOM)生产能力/周期盘点次数短期生产计划废品/次品MES过程管理人力资源管理维护管理质量管理文档管理产品跟踪/产品谱系管理工序详细调度生产单元分配性能分析数据采集底层监控底层监控生产数据采集工序监控设备监控人力监控物料监控工序排序管理设备管理工序指令管理人机接口管理安全维护短期生产计划生产指令单零件清单生产分析报告（过程、设备、环境、人力、物料等）物料短缺信息生产优

34、化运行参数*工序进展信息设备运行参数物料使用状态交互的信息交互的信息3. 3. MES MES 的功能简介的功能简介ERP/MES/ControlsERP/MES/Controls之间的信息流动之间的信息流动制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能4. 4. MES MES 的技术模型的技术模型对象请求代理对象请求代理i.e.CORBA,COM/DCOMMES对象模型对象模型Agent应用系统应用系统Agent应用系统应用系统产品数据管

35、理产品数据管理数字协调数字协调资源调配资源调配工作流管理工作流管理知识管理知识管理现有应用现有应用Agent制造制造Agent制造制造Agent制造制造防火墙防火墙Agent防火墙防火墙分销商分销商制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 二、二、 MES的功能的功能5. 5. MES MES 的典型应用结构的典型应用结构制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余

36、开朝 2010 2010 目录目录MES在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用MES在烟草行业的应用在烟草行业的应用MES在离散制造业的应在离散制造业的应用用第三节第三节 MES的应用的应用MES概述概述MES的功能与技术的功能与技术MES的应用的应用第五讲第五讲 Manufacturing Execution SystemManufacturing Execution System制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用1. 1. MES

37、MES 在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用钢铁企业的供应链模式钢铁企业的供应链模式F物流特点：多段生产、多段运输、物流特点：多段生产、多段运输、多段存储，物流种类多、工序多且多段存储，物流种类多、工序多且形式不一、并伴有多种原料。在制形式不一、并伴有多种原料。在制品和制成品包括：铁矿石、粉矿、品和制成品包括：铁矿石、粉矿、原煤、生铁、废钢、铁水、钢水、原煤、生铁、废钢、铁水、钢水、最终产品（板、管、卷、线、型）。最终产品（板、管、卷、线、型）。所使用的都是大型设备，成本高、所使用的都是大型设备，成本高、操作复杂，工序连接紧密、作业的操作复杂，工序连接紧密、作业的连续性强、对时间要求条件高，不连续

38、性强、对时间要求条件高，不仅存在时间平衡和温度平衡问题，仅存在时间平衡和温度平衡问题，还存在资源能力和物流平衡的问题。还存在资源能力和物流平衡的问题。供应商供应商钢铁企业钢铁企业分销商分销商最终用户最终用户分销商分销商物物 流流信息流信息流资金流资金流制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用1. 1. MES MES 在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用钢铁企业的供应链模式钢铁企业的供应链模式F资金流特点：企业投资巨大、资金资金流特点：企业

39、投资巨大、资金流动频繁、复杂的物流特征，以及流动频繁、复杂的物流特征，以及为庞大的生产规模做的财务分析，为庞大的生产规模做的财务分析，都为资金流的控制增加了难度，必都为资金流的控制增加了难度，必须遵守严格的财会制度并实施灵活须遵守严格的财会制度并实施灵活的资金管理，才能准确全面和及时的资金管理，才能准确全面和及时地反映企业经营状况，并有效地加地反映企业经营状况，并有效地加以控制。以控制。供应商供应商钢铁企业钢铁企业分销商分销商最终用户最终用户分销商分销商物物 流流信息流信息流资金流资金流制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业

40、工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用1. 1. MES MES 在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用钢铁企业的供应链模式钢铁企业的供应链模式F信息流特点：生产经营活动需要大量信息流特点：生产经营活动需要大量的特征值来描述，涉及内容从财务、的特征值来描述，涉及内容从财务、人事等传统信息管理领域延伸到生产人事等传统信息管理领域延伸到生产管理领域。不仅要根据定单进行生产、管理领域。不仅要根据定单进行生产、制定合理的生产计划、实施全面制定合理的生产计划、实施全面质量质量管理管理，还应以对生产过程进行全面监，还应以对生产过程进行全面监控、数据采集来满足

41、生产管理的实时控、数据采集来满足生产管理的实时性要求，不断更新的人员、物料、产性要求，不断更新的人员、物料、产品等信息、全面详尽的统计信息，辅品等信息、全面详尽的统计信息，辅助管理者发布最合理的控制信息，从助管理者发布最合理的控制信息，从而尽善尽美地实现企业经营目标。而尽善尽美地实现企业经营目标。供应商供应商钢铁企业钢铁企业分销商分销商最终用户最终用户分销商分销商物物 流流信息流信息流资金流资金流制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用

42、1. 1. MES MES 在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用经营决策经营决策企业计划企业计划车间生产车间生产生产调度生产调度过程控制过程控制设备控制设备控制检测驱动检测驱动 主要包括：生产经营决策；长期、中主要包括：生产经营决策；长期、中长期生产计划编制；长期生产计划编制；财务管理财务管理；人力资人力资源源管理；管理；采购采购分销；成本管理；库存管分销；成本管理；库存管理；定单处理；辅助决策等。理；定单处理；辅助决策等。 主要包括：生产调度和作业；质量管主要包括：生产调度和作业；质量管理；人员和设备管理；物料追踪和产品理；人员和设备管理；物料追踪和产品追踪；对运作过程的分析。追踪；对运作过程的

43、分析。 主要包括：生产线范围的监控；自适主要包括：生产线范围的监控；自适应控制；设备控制；现场各种信号检测应控制；设备控制；现场各种信号检测追踪和产品追踪；对运作过程的分析。追踪和产品追踪；对运作过程的分析。钢铁企业的经营管理模式钢铁企业的经营管理模式控制层控制层计划层计划层执行层执行层制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用1. 1. MES MES 在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用钢铁企业对钢铁企业对MESMES的需求的需求F钢铁企

44、业的物流模式是钢铁企业的物流模式是“V”V”型的，属于型的，属于基础性产业，是典型的资本密集型工业，基础性产业，是典型的资本密集型工业，工艺工艺技术和材料技术已经相当成熟，技技术和材料技术已经相当成熟，技术的刚性大，在一定的范围内增加企业术的刚性大，在一定的范围内增加企业规模可以有效规模可以有效降低成本降低成本。但目前我国钢。但目前我国钢铁企业普遍存在的一些弱点主要是规模铁企业普遍存在的一些弱点主要是规模经济经济实现程度很低、技术装备仍旧比较实现程度很低、技术装备仍旧比较落后、产能相对需求过剩，以及产品中落后、产能相对需求过剩，以及产品中高附加值部分所占比例小等等。高附加值部分所占比例小等等。

45、实施实施MESMES有助于从管理方法和技术上改进现状有助于从管理方法和技术上改进现状。在制品在制品原材料原材料制成品制成品工序工序制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用1. 1. MES MES 在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程过程自动化自动化基础基础自动化自动化 MESMES是钢铁企业生产管理系统的核心，是钢铁企业生产管理系统的核心，其功能主要包括：其功能主要包括：v现场数据采集与过程处理现场数据采集与过

46、程处理v生产计划管理及生产调度生产计划管理及生产调度v设备维护管理设备维护管理 v产品质量监控产品质量监控v生产档案管理生产档案管理v人力资源管理人力资源管理v系统资源管理等系统资源管理等钢铁企业中钢铁企业中MESMES的作用的作用制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用1. 1. MES MES 在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程过程自动化自动化基础基础自动化自动化 MESMES接收接收ERPERP中的中的计

47、划数据，作为进行计划数据，作为进行生产调度、生产指令下达的依据；生产调度、生产指令下达的依据； MESMES收集生产过程中的实时数据，并收集生产过程中的实时数据，并及时进行处理，及时进行处理，向向ERPERP系统系统提供的成提供的成本、制造周期和预计产出时间等实际本、制造周期和预计产出时间等实际生产数据。生产数据。钢铁企业中钢铁企业中MESMES的作用的作用制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用1. 1. MES MES 在钢铁企业的

48、应用在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程过程自动化自动化基础基础自动化自动化 SCM通过外来物料的通过外来物料的采购采购和供应时间控和供应时间控制着生产计划的制订和某些零件在工厂制着生产计划的制订和某些零件在工厂中的生产活动时间，从中的生产活动时间，从MESMES中取到生产订中取到生产订单的实际状态、企业当前的实际生产能单的实际状态、企业当前的实际生产能力情况以及企业中生产换班的相互约束力情况以及企业中生产换班的相互约束关系。关系。 CRM的采购订单中的具体客户要求是指的采购订单中的具体客户要求是指导工厂生产的重要依据；导工厂生产的重要依据；CRMCRM模块的成功模块的成功报价和准时交

49、货决定于每个时刻生产的报价和准时交货决定于每个时刻生产的实际情况，所以它必须和实际情况，所以它必须和MESMES保持密切的保持密切的联系。联系。钢铁企业中钢铁企业中MESMES的作用的作用制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用1. 1. MES MES 在钢铁企业的应用在钢铁企业的应用CRMSCMMESERP过程过程自动化自动化基础基础自动化自动化 MES系统监测车间的生产状况，采集和记录系统监测车间的生产状况，采集和记录生产过程中的

50、数据。例如转炉各控制点的温生产过程中的数据。例如转炉各控制点的温度、投料数量、正在轧制的钢板厚度等等。度、投料数量、正在轧制的钢板厚度等等。并对采集的数据进行即时分析处理，监控生并对采集的数据进行即时分析处理，监控生产过程和自动修正生产中的错误以提高加工产过程和自动修正生产中的错误以提高加工活动的效率和质量，或者向操作者提供预警活动的效率和质量，或者向操作者提供预警或修正措施指导，确保生产过程正常运行或修正措施指导，确保生产过程正常运行； 基础控制模块从基础控制模块从MESMES中取到控制数据或操作中取到控制数据或操作步骤；过程控制模块基于步骤；过程控制模块基于MESMES对产品的工艺对产品的

51、工艺参数进行优化。从控制模块传来的实时生产参数进行优化。从控制模块传来的实时生产状态数据被状态数据被MESMES用于实际生产性能评估和操用于实际生产性能评估和操作条件的判断。作条件的判断。钢铁企业中钢铁企业中MESMES的作用的作用制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用2. 2. MES MES 在烟草行业的应用在烟草行业的应用时间组织时间组织空间组织空间组织流水生产组织流水生产组织成组组织成组组织生产准备生产准备 和 组 织和 组

52、织生产计划生产计划生产控制生产控制烟草企业生产管理烟草企业生产管理工艺设计工艺设计工作研究工作研究生产组织生产组织物资管理物资管理设备管理设备管理企业文化企业文化材料计划材料计划生产计划生产计划生产作业计划生产作业计划人员计划人员计划负荷分配负荷分配生产进度控制生产进度控制库存控制库存控制质量控制质量控制成本控制成本控制标标 准准 化化 目前，车间已实现目前，车间已实现了流水线生产，生产了流水线生产，生产过程已经实现半自动过程已经实现半自动化，在计划合理、设化，在计划合理、设备动力有保障的条件备动力有保障的条件下，能够有条不紊地下，能够有条不紊地进行生产。进行生产。制造业管理信息化讲义制造业管

53、理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用2. 2. MES MES 在烟草行业的应用在烟草行业的应用时间组织时间组织空间组织空间组织流水生产组织流水生产组织成组组织成组组织生产准备生产准备 和 组 织和 组 织生产计划生产计划生产控制生产控制烟草企业生产管理烟草企业生产管理工艺设计工艺设计工作研究工作研究生产组织生产组织物资管理物资管理设备管理设备管理企业文化企业文化材料计划材料计划生产计划生产计划生产作业计划生产作业计划人员计划人员计划负荷分配负荷分配生产进度控

54、制生产进度控制库存控制库存控制质量控制质量控制成本控制成本控制标标 准准 化化 中国烟草行业实行统一中国烟草行业实行统一领导、垂直管理、专卖专领导、垂直管理、专卖专营的管理体制。国家烟草营的管理体制。国家烟草专卖局、中国烟草总公司专卖局、中国烟草总公司对全国烟草行业对全国烟草行业“人、财、人、财、物、产、供、销、内、外、物、产、供、销、内、外、贸贸”进行集中统一管理。进行集中统一管理。 卷烟生产经营主要抓卷烟生产经营主要抓“控量、促销、稳价、增控量、促销、稳价、增效效”。制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大

55、学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用2. 2. MES MES 在烟草行业的应用在烟草行业的应用 在自动化控制方面：在自动化控制方面：v从打叶复烤、制丝、烟丝膨胀，到滤嘴棒、卷接包所有生产环节从打叶复烤、制丝、烟丝膨胀，到滤嘴棒、卷接包所有生产环节部实现了计算机自动控制系统；部实现了计算机自动控制系统；v自动化立体仓库和自动化立体仓库和AGVAGV小车组成了高度自动化的物流系统；小车组成了高度自动化的物流系统；v实现了能源监控、电量采集和控制、火灾自动报警、空调监控、实现了能源监控、电量采集和控制、火灾自动报警、空调监控、锅炉自动控制等功能。锅炉自动控制

56、等功能。 通过通过ERPERP的实施，对业务流程进行了梳理和优化。的实施，对业务流程进行了梳理和优化。 制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用2. 2. MES MES 在烟草行业的应用在烟草行业的应用在烟草企业，在烟草企业，MESMES一般一般具有以下功能：具有以下功能：o 数据采集数据采集o 生产计划管理生产计划管理 o 生产过程跟踪生产过程跟踪和产品追溯和产品追溯o 质量管理质量管理o 设备管理设备管理o 系统管理系统管理v 实

57、现对烟草生产过程中的制丝、风送、实现对烟草生产过程中的制丝、风送、卷包、装箱等完整生产流程的生产过程卷包、装箱等完整生产流程的生产过程和工艺数据的自动采集，对于无法从控和工艺数据的自动采集，对于无法从控制系统中直接获得的设备维修、质量抽制系统中直接获得的设备维修、质量抽检采样等信息，则通过人工录入方式，检采样等信息，则通过人工录入方式，保证保证MESMES系统可以获得完整的生产管理系统可以获得完整的生产管理信息；信息；v 对于质量管理的离线检测设备，也通过对于质量管理的离线检测设备，也通过研究开发实现数据自动采集。研究开发实现数据自动采集。制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲

58、 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用2. 2. MES MES 在烟草行业的应用在烟草行业的应用v 工作日历制定工作日历制定v 接收并分解厂级生产计划，制定详细的生产接收并分解厂级生产计划，制定详细的生产计划，并直接下达到生产现场计划，并直接下达到生产现场v 根据得到的详细生产计划自动生成原辅料领根据得到的详细生产计划自动生成原辅料领料申请，并快速传递到有关部门实现领料料申请，并快速传递到有关部门实现领料v 实时跟踪生产计划的进行情况，便于生产管实时跟踪生产计划的进行情况，便于生产管理

59、部门及时调整理部门及时调整v 提供多种表格和图形进行查询和统计分析提供多种表格和图形进行查询和统计分析v 实现与烟箱条码打印系统的信息交换，更加实现与烟箱条码打印系统的信息交换，更加准确地反映生产计划的执行情况准确地反映生产计划的执行情况在烟草企业，在烟草企业，MESMES一般一般具有以下功能：具有以下功能：o 数据采集数据采集o 生产计划管理生产计划管理 o 生产过程跟踪生产过程跟踪和产品追溯和产品追溯o 质量管理质量管理o 设备管理设备管理o 系统管理系统管理制造业管理信息化讲义制造业管理信息化讲义 第五讲第五讲 制造执行系统（制造执行系统（MES）昆明理工大学工业工程系昆明理工大学工业工

60、程系 余开朝余开朝 2010 2010 三、三、 MES的应用的应用2. 2. MES MES 在烟草行业的应用在烟草行业的应用v 生产流程跟踪：从生产计划中生产批次号生生产流程跟踪：从生产计划中生产批次号生成开始，跟踪每个生产批次的工序、用时、成开始，跟踪每个生产批次的工序、用时、用料和配方、设备状态、工艺质量、操作员用料和配方、设备状态、工艺质量、操作员等完整的生产过程，直到产品入库。等完整的生产过程，直到产品入库。v 产品追溯：可以查询过去任何一天生产了哪产品追溯：可以查询过去任何一天生产了哪些品牌、哪些批次，其中任何一个批次生产些品牌、哪些批次，其中任何一个批次生产过程中所包含的生产时