MES制造执行系统-实现实时化企业利器

1、MES制造履行系统-实现及时化公司之利器一、MES简介作为世界著名的IT咨询顾问公司，Gartner在2002年终，经过大批不一样背景、不一样学科的剖析员长久的检查研究，Gartner总结概括出一个对公司管理势必产生深远影响的业务观点RTE（及时公司）。Gartner将及时公司定义为：及时公司是一家经过使用最新信息来踊跃地除去其重点性业务流程中的管理与履行中的延缓从而睁开竞争的公司。可是Gartner只告诉我们什么是RTE，而没有告诉我们如何的实现RTE。于是大家议论纷纷，如某些软件公司把自己的ERP软件加上RTE观点就声称自己是RTE解决方案等等，其实传统的ERP系统有SFCS(车间管理)模

2、块，可是如重点工艺的产量、良率、不良项目等均依靠于生产现场人员手工的统计、剖析与回报。所以ERP系统不论如何做都无法实现工厂及时化的。如工单到生产现场履行以后，工单的进度如何原物料的耗费状况如何质量状况如何设备的运行状况如何人员的状况如何所有这些。工厂生产现场就像一个黑箱同样的，信息回报不及时、不正确、不稳固等；可是MES制造履行系统的出现填充了这个空白，使生产现场透明化，帮助制造公司实现及时化。MES制造履行系统由美国制造研究协会AMR于90年月初提出：MES(ManufacturingExecutionSystem)，其定义以下：由一组共享数据的程序所构成的、经过部署在生产现场的专用设备（

3、条码采集器、PLC、传感器、I/O、DCS、RFID、PC等）对从原资料上线到成品入库的生产过程进行及时数据采集、控制和监控的系统。是经过控制包含物料、设备、人员、质量、工艺、流程指令和设备在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，供应了一种系统地在一致平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调动、设备管理、制造物流等功能的方式。从而实现公司及时化的信息系统。MES系统及时接受来自ERP系统的工单、BOM、制程、供货方、库存、制造指令等信息，同时把生产方法、人员指令、制造指令等下达给人员、设备等控制层，再及时把生产结果、人员反应、设备操作状态与结果、库存状况、质量状况等动向地反应给ERP系统。所以ME

4、S系统成立起制造公司的控制层各样设备、仪器仪表、条码采集设备、PLC等和ERP系统之间的桥梁，完好填充从传感器到ERP之间的沟壑。以下列图示二、MES系统在花费性电子制造行业的应用自己以前参加过各样不一样制造业（电子、家电、机械、汽车、制鞋、制衣等）MES项目的咨询、规划、开发与实行，本文将花费性电子厂代表性事例，就MES导入前后状况进行说明。希望能给各位居心读者达到抛砖引玉、贯通融会的成效。当前国内家电市场是市场开放程度与市场化程度最高的行业，其竞争之强烈，唯恐可称之为完好的市场经济。产品销售在这几年间从生产导向快速地演变为市场导向、竞争导向、客户导向、服务导向；厂家之间的竞争快速变为了成本

5、、质量、服务之间的竞争。近来几年来随着商业资本的日趋强盛，其必然追求更大的话事权，如苏宁、国美、永乐等家电连锁的日趋壮大给家电制造厂商巨大的降价压力；这边原资料涨价（如：铜、铁等涨价超出40%）；庞大的成品库存；而销售、市场花费只好增不可以减等等，所有这些要素大大压缩了家电制造厂商的收益，逼使家电制造厂商去采纳新的管理手段与方法应用于生产现场来提高产品质量、降低产品制造成本。因此也使得生产现场的状况起了很大的变化，传统现场管理方式己无法对付这新的场面，我们可将当前生产型态及引申的问题概括成以下几点：。(1)产品生命周期缩短该电子厂有500多人研发队伍，共同致力改良现有产品功能及新产品研究，逢迎

6、市场需求。每年推出的新产品不计其数种，而且推出新产品的周期愈来愈短。产品汰旧换新加速迫使产品设计，工程及生产部门之间的关系愈来愈密切。生产单位不停面对新的零组件，新的设备，新的制造流程及常常性的工程更改，生产现场需要一套及时生产指示系统，有效地引导生产人员作业规范，同时能正确快速地将生产状况反响给设计制造部门，及时找出新产品生产问题。(2)少许多样生产型态该电子厂除了大批生产自己公司的自有品牌产品以外，还为Dell、HP、IBM、GE、Phlips等大厂做大批的OEM/ODM代工生产,生产线达15条之多,每天每条生产线生产的工单有10多张,因为少许多样的生产型态，现场随时充满着众多不一样的制造

7、工单，不一样的在制品、零组件，生产单位一定具备混线生产能力，弹性而有效率地在一天中间对付不一样产品生产所需。(3)市场变化快速难以展望花费电子产品是国际竞争压力大的产品，市场变化快。销售部门的销售计划常常变化，客户的销售展望、订单更是常常变化。商场如战场，过去大规模正规作战已不复见，而此刻重申的是快速还击队伍，能对付全世界各地突发状况。生产现场也是要能灵活地对付变化快速难以展望的订单式生产型态。国际性竞争，日趋强烈中国大陆加入WTO，经济的发展国际化脚步进一步加速，所面对的不单是国内竞争而是面对全世界各地一流产品的竞争压力。就生产而言，所面对的是要不停提高产质量及降低生产成本。过去老板买卖好做

8、，只把生产现场看作是一黑箱作业，此刻在竞争压力下一定将此黑箱作业透明化，找出任何影响质量及成本的问题，并追求详细的对策。5）原资料供应JIT化需求因为产品品种多、生命周期短，为了降低原资料库存，该厂要求其大多数供应商在其四周设周转仓。但其生产线有需要的话，供应商才送货。其靠提高送货频次来降低原资料成本，这要求供应商能及时认识该厂的动向库存，所以众多供应商希望能经过该厂门户网站及时认识其原资料在该厂各个库房及生产现场的动向耗费状况。（6）客户及时信息需求该厂为Dell、HP、IBM、GE、Phlips等大厂做大批的OEM/ODM工生产，这些国际性的大公司要求能看到其向该厂所下订单的生产进度以及订

9、单的质量剖析报告（SPC图表）。该系统以条码（barcode）为主要方式数据采集方式，联合各样数据机床、测试仪器等设备采集生产及时数据，实现对生产流程的控制，对质量的监控，并对生产数据进行采集、剖析和整理以供应管理所需的报表。代（一）、鉴于TCP/IP智能工厂北京普天仁信息技术公司是国内专业从事MES软件产品的高新软件公司，其依据客户生产现场管理的需求，提出了鉴于TCP/IP智能化工厂解决方案。把工厂现场的影像监控、电子看板系统、现场广播系统、条码采集系统、各样现场自动化设备以及监控电脑、门禁考勤系统等所有整合在鉴于TCP/IP以太网上，实现了工厂监控、控制、管理的一体化。以下列图：（二）实现

10、功能该场MES系统实现了十四个主要的MES功能模块，包含：工厂门户、工序详尽调动、WIP资源分派和状态管理、WC生产单元分派、过程管理、HR人力资源管理、设备保护管理、质量管理、文档管理、产品追踪、物料清单管理、性能剖析、工业数据库和数据采集。MES的功能模型如图4所示。MES不是一个独立的系统，而是整个公司信息化中的重要构成部分，其跟公司的ERP、CRM、SCM、Logistics、Aotumation、CMC/PDM都有亲密的管理，共同构成整个公司的信息化系统。MES系统各模块的功能简述以下：1）工厂门户，供应商、客户、工厂各级管理人员、工人、工程师等均能够在该模块认识到工厂的及时运行信息

11、；2）WIP资源分派和状态管理：指导劳动者，机器，工具和物料如何协调的进行生产，并追踪其此刻的工作状态和刚才竣工状况。鉴于计划和实质产品制造活动来指导工厂的工作流程。这一模块的功能实质上也可由生产单元分派和质量管理来实现。这里是作为一个独自的系统来实现。3）WC生产单元分派：经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操作。（4）Routing工序详尽调动：定义产品的加工工艺与流程，调动来优化车间性能。经过鉴于有限资源能力的作业排序和（5）HR人力资源管理：供应按分钟级更新的职工状态信息数据（工时，出勤等），鉴于人员资历，工作模式，业务需求的变化来指导人员的工作。（6）保护管理

12、：经过活动监控和指导保证机器和其余财产设备的正常运行以实现工厂的履行目标。（7）质量管理：依据工程目标来及时记录，追踪和剖析产品和加工过程的质量，以保证产品的质量控制和确立生产中需要注意的问题。采纳QC七大手法、SPC对质量进行剖析、统计，从而改良质量。（8）文档管理：管理和散发与产品，工艺规程，设计，SOP，或工作令相关的信息，同时也采集与工作和环境相关的标准信息。（9）产品追踪：经过监督工件在随意时刻的地点和状态来获得每一个产品的历史纪录，该记录向用户供应产品组及每个最后产品使用状况的可追忆性。10）工单管理：对ERP排产后的工单进行及时追踪与管理，认识其生产进度、质量状况等信息。11）性

13、能剖析：将实质制造过程测定的结果与过去的历史记录和公司拟订的目标以及客户的要求进行比较。其输出的报告或在线显示用以协助性能的改良和提高。12）工业数据库：对生产现场采集上来的海量工业及时数据进储存、压缩、检索、备份、恢复等管理；13）产品清单管理：将生产顶用到的原资料、半成品的标准用量、供应商、批次等进行管理，再依据实质的用量、供应商、批次等进行比较，为动向库存、JIT供应供应支持。（14）数据采集：监督，采集和组织来自人员，机器和基层控制操作数据以及工序，物料信息。这些数据可由车间手工录入或由各样自动方式获得。（三）实行MES后的前后比较联合公司当前的生产管理现状和需求，我们对行比较，从中不

14、难看出MES的效益来。MES上线前和上线后的生产现场管理进(1)流程卡管理导入前：当前公司在生产中没有推行这一制度，在一般的电子、家电业中都会推行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片，作业员达成一制程须将日期、人员、生产信息填写在流程卡上，在成品包装前，采集起来，以备往后维修查问之用。导入后：不只好把流程卡管理这一制度成立起来，同时因为系统的大多数生产数据的采集均经过条码设备、自动化设备，大大加速了数据采集的速度，生产线的效率不只没有降低，反而得到了大大的提高。每一流程卡附上该在制品序号条形码，作业员达成一制程后，利用条形码输入序号，及生产数据(比如：不良代码也印制成条形码)，MES自动并入时

15、间，工作站，人员资料，存入流程卡数据库中。工单追踪管理导入前：利用每天生产表格由生产单位组长填写各工单投入产出，人员出勤等资料，再汇总计算出各制令进度。但是组装生产线流程快速，生产主管永久无法得悉各工单当前的进度。导入后：每站（需管束的站点）需刷流程卡序号，计算机可自动计算出其所属工单在各生产单位详尽过程及近来状况，主管办公室之计算机可得悉全厂一分钟前工单最新状况。假如主管远在外国，只需其能进入MES工厂门户系统，认识整个工厂的工单运行状况变为了转瞬之间的事。在制品追踪管理导入前：当前公司没有对WIP库房进行有效的管理，常造成一堆不良品、待修品积压在现场。导入后：利用流程卡完好数据，SFCS可

16、追踪每一在制品最新地点、状态，统计整理后，能够依制令别，产品别或现场区段，追踪在制品散布状况。(4)设备管理导入前：不一样机种设备时间长短不一样，固然设备多用PLC控制，自动输送带控制,可是仍须由人在现场操作，掌握信息不足，无法对设备做有效地利用。导入后：透过普天MES时间及空间利用。(5)包装监察与生产设备联机，能够利用MES直接控制PLC，进，能够有效掌握设备导入前:同样产品，因不一样地域客户，需配置不一样文字手册，电源等包装资料，但因混线生产，易生错误（如搁置两本文字手册、电源线多放了一条等）。导入后：可立刻赐予包装人员明确包装指示，防止大意，或是进一步整合防呆系统可进一步当错误时立刻发

17、出警告。质量监控管理导入前：质量资料由品管站输入质量表格中，但因是人工填写，资料有限，而完好的检修资料是填写在流程卡中，数目多，罕有工厂输入计算机，所以多是过后整理质量报表做为将来质量改良，但又因数据不完好、不正确,不简单找到真实原由。依据我们与公司的沟通与生产现场观光，质量状况得不到及时的更新，质量管控中所需要的P管束图、Pn管束图、-R管束图等重要的质量图表均有人工过后绘制，不可以及时认识生产现场的状况，各样质量管束图几日得不到更新。导入后:检测修护、维修资料全由条形码，或计算机立刻输入，或从测试检测仪器中及时拿出数据进行剖析，现场可连结质量看板，及时显示最新质量状况，并可做完好详尽统计剖

18、析，有效找出品责问题。为品管部门供应及时、动向的P管束图、Pn管束图、-R管束图；再也不用为了要向客户供应这些管束图而惊慌失措了。(7)出货管理导入前：须利用人工记录那些出货序号，给那一位客户，以做售后服务，也因缺少及时查对能力，常在出货之机种及数目上发生错误，造成不小的损失。导入后：出货同时，刷读外箱序号条形码，可立刻查对，如不符出货条件，可立刻告之出货人员。同时把出货信息上传ERP系统。自动化设备整合导入前：公司用的SMT,、ICT、AI、ATE等设备多独立运作，效益不高，设备管理也不好。导入后：将MES与SMT、AI等整合，可自动得取生产资讯及设备状况，与ICT、ATE等整合，可自动得取

19、测试资料。现场物料管理导入前：公司每天一条线生产10多张工单，因混线生产，无法掌握实质生产状况，常发生造缺料停线。导入后：MES能够随时掌握最新各制令，各机种组装数目，能够及时计算出现场物料状况，以预做供料准备，有效降低这方面人力及缺料现象。售后服务导入前:也不知其何时出货，很难供应有效的售后服务。客户回修之产品，公司能够方便地找出出货时间、出货客户（有出货条码管理系统）；但假如想认识该产品在生产时的信息，因为出货没有与生产数据进行整合，要找出其本来的生产信息，须花销相当大的人力。导入后：MES供应追踪功能，能够掌握每一成品完好流程卡资料、当时生产现场的状况及出货时间、出货客户，追踪成品在生产

20、中的各样记录，可供应客户完好的售后服务。（11）原料入库管理假如要进行原料入库方面的管控，MES能够有特意的原资料入库管理模块。我们以为只需对主要的原资料进行条码管理，次要的只需进行批号管理就能够了。当主要原资料进行查收时，对其进行扫描，系统依据其供应的资料，对其按产品、规格进行汇总，同时，系统会与ERP进行接口，将数据写入到ERP的原料库存档中。（12）效益总结整体上来说，质量得以及时改良提高，制造成本受控，交期缩短；同时因为该MES系统供应给大客户查问其订单及时进度、订单的详尽质量记录、各样品质管束图表，所以大客户以为其是一个数字化的现代化工厂，能让他们随时随处认识工厂的产能状况、订单生产

21、进度、足够详尽的质量记录剖析报告，从而给该工厂更多的订单。（四）实行MES的效益剖析定性定量降低生产周期减少/除去数据录入时间提高数据完好性降低库存减少上述各过程的统计、记录工作减少适应时间减少过错责任到个人减少过错文书工作产品质量在线报告降低25降低至3070%提高95以上降低1280的工作量减少试产磨合期降低至本来的10减少过错70工人绩效提高20%减少过错文书工作80产品质量在线报告，及时性提高99供应ERP及时和正确的生产数据变为及时、动向数据刷新六、结论制造履行系统（MES）软件弥合了公司计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。MES经过重申制造过程的整体优

22、化来帮助公司实行完好的闭环生产，同时也为矫捷制造公司的实行供应了优秀的基础。鼎力推进MES在制造公司的应用，将对我国成为世界制造中心作出贡献。参照文件：MESAInternational,”MESExplained:AHighLevelVision,”WhitePaper6(Pittsburgh:ManufacturingExecutionSystemsAssoc.,1997).2MESAInternational,”MESFunctionalities&MRPtoMESDataFlowPossibilities,”WhitePaper2(Pittsburgh:ManufacturingExecutionSystemsAssoc.,1997).孙宇,陈杰,蒋晓春,李东波.略论制造履行系统研究.高技术通信.:60-62.4MESAInternational,”Execution-DrivenManufacturingMan