1、MES系统介绍 制 造 执 行 系 统 Manufacturing Execution System 一、 MES 是什么？ 二、 为什么需要 MES ？ 六、MES的功能模块介绍 七、 企业如何实施 MES ？ 三、 MES 能够做什么？ 四、 MES 在国内外的发展与应用情况 八、 MES 实施案例 五、 MES 能给企业带来什么？ 一、一、 MES 是什么？是什么？ MES是是“Manufacturing Execution System”的英文的英文 缩写缩写，中文翻译为中文翻译为“制造执行系统制造执行系统”、“生产实施系生产实施系 统统”等。等。 简单地讲，简单地讲，MES是面向车间
2、的生产过程管理与实是面向车间的生产过程管理与实 时信息系统。它主要解决车间生产任务的执行问时信息系统。它主要解决车间生产任务的执行问 题。题。 MES发展大事记发展大事记 20世纪世纪80年代末，美国先进制造研究机构年代末，美国先进制造研究机构(AMR)首先提出首先提出 MES的概念；的概念； 1992年，美国成立以宣传年，美国成立以宣传MES思想和产品为宗旨的贸易联思想和产品为宗旨的贸易联 合会合会MES国际联合会（国际联合会（MESA International）；）； 1997年，年，MESA发布修订后的发布修订后的6个关于个关于MES的白皮书，对的白皮书，对 MES的定义与功能、的定义
3、与功能、MES与相关系统间的数据流程、应用与相关系统间的数据流程、应用 MES的效益、的效益、MES软件评估与选择以及软件评估与选择以及MES发展趋势等问发展趋势等问 题进行了详尽的阐述；题进行了详尽的阐述； 1999年，美国国家标准与技术研究所（年，美国国家标准与技术研究所（NIST）在）在MESA白白 皮书的基础上，发布有关皮书的基础上，发布有关MES模型的报告，将模型的报告，将MES有关概有关概 念标准化。念标准化。 MES 的定义的定义 美国先进制造研究机构美国先进制造研究机构(AMR)： MES是位于上层计划管理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
4、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、客户需求等人、设备、物料、客户需求等)的当前状态信息。的当前状态信息。 MES 国际联合会国际联合会(MESA International)： MES 是一些能够完是一些能够完 成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合，这些生产成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合，这些生产 活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程。它通过维护和利活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程。它通过维护和利 用实时准确的制造信息来指导、传授
5、、响应并报告车间发生用实时准确的制造信息来指导、传授、响应并报告车间发生 的各项活动，同时向企业决策支持过程提供有关生产活动的的各项活动，同时向企业决策支持过程提供有关生产活动的 任务评价信息任务评价信息。 Michael McClellan (曾任曾任MESA主席主席)： MES是一个集成的是一个集成的 计算机化的系统，它是用来完成车间生产任务的各种方法和计算机化的系统，它是用来完成车间生产任务的各种方法和 手段的集合。手段的集合。 二、二、 MES 产生的背景产生的背景 车间层生产管理系统本身发展的需要车间层生产管理系统本身发展的需要 MRPII/ERP进一步发展的需要进一步发展的需要 其
6、它先进制造及管理模式发展的需要其它先进制造及管理模式发展的需要 相关技术的发展为相关技术的发展为MES提供了技术支撑提供了技术支撑 MES 产生的背景产生的背景 在在MES出现之前出现之前, 车间生产管理依赖若干独立的单一功能车间生产管理依赖若干独立的单一功能 软件，如车间作业计划系统、工序调度、工时管理、设备软件，如车间作业计划系统、工序调度、工时管理、设备 管理、库存控制、质量管理、数据采集等软件来完成。这管理、库存控制、质量管理、数据采集等软件来完成。这 些软件之间缺乏有效的集成与数据共享，难以达到车间生些软件之间缺乏有效的集成与数据共享，难以达到车间生 产过程的总体优化。产过程的总体优
7、化。 为了提高车间生产过程管理的自动化与智能化水平，必须为了提高车间生产过程管理的自动化与智能化水平，必须 对车间生产过程进行集成化管理，实现信息集成与共享，对车间生产过程进行集成化管理，实现信息集成与共享， 从而达到车间生产过程整体全局优化的目标。从而达到车间生产过程整体全局优化的目标。 （1）车间层生产管理系统本身发展的需要 MES 产生的背景产生的背景 MRPII/ERP强调企业的计划性，好的计划应该建立在实强调企业的计划性，好的计划应该建立在实 时、准确、全面信息的基础之上。时、准确、全面信息的基础之上。 MRPII/ERP无法及时获取车间生产现场的实时信息，造无法及时获取车间生产现场
8、的实时信息，造 成成“生产计划生产计划”与与“生产信息生产信息”不同步，使得计划的合理性不同步，使得计划的合理性 大打折扣。大打折扣。 因此，必须把因此，必须把“生产生产”与与“计划计划”实时关联起来。但实时关联起来。但MRPII/ ERP本身无法直接与生产现场的控制层相联系，作为连本身无法直接与生产现场的控制层相联系，作为连 接两者的桥梁，接两者的桥梁，MES应运而生。应运而生。 （2） MRPII/ERP进一步发展的需要 MES填补了计划与控制之间的鸿沟填补了计划与控制之间的鸿沟 MES 产生的背景产生的背景 计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMS）：）：对车间层制造过程及对车间
9、层制造过程及 管理自动化以及与其它分系统集成的需求；管理自动化以及与其它分系统集成的需求； JIT/精益生产：精益生产：对生产现场实施对生产现场实施“零库存零库存”控制的需求；控制的需求； 网络化制造：网络化制造：对车间生产过程及数据管理信息化、集成对车间生产过程及数据管理信息化、集成 化、网络化的需求；化、网络化的需求； 敏捷制造：敏捷制造：对车间生产过程集成化、智能化、柔性化的对车间生产过程集成化、智能化、柔性化的 需求。需求。 （3） 其它先进制造与管理模式发展的需要 MES 产生的背景产生的背景 计算机网络、数据库及计算机软件技术的发展：计算机网络、数据库及计算机软件技术的发展：Int
10、ernet /Intranet/LAN/Field Bus/MAP，大型分布式数据库，分，大型分布式数据库，分 布式对象计算、软总线及组件技术等；布式对象计算、软总线及组件技术等； 自动控制与传感检测技术：自动控制与传感检测技术：PLC/DCS/SCADA， 智能仪智能仪 表，数字传感器，网络数控技术等；表，数字传感器，网络数控技术等； 计算机辅助生产管理技术的普及与发展：计算机辅助生产管理技术的普及与发展：生产计划与控制生产计划与控制 ，设备管理，工具管理，质量管理与控制，过程管理及工，设备管理，工具管理，质量管理与控制，过程管理及工 作流技术等。作流技术等。 （4） 相关技术的发展为MES
11、提供了技术支撑 三、三、 MES 的功能与作用的功能与作用 Controls 车间设备控制车间设备控制 SCM 供应链供应链 管理管理 MRPII/ERP 企业资企业资 源规划源规划 SSM 服务销售服务销售 管理管理 MES 制造执行系统制造执行系统 P/PE 产品及产品及 工艺设计工艺设计 MES定位及功能模型定位及功能模型 MES功能概述功能概述 序 功能项目 英文全称 功能概述 备注 1 资源分配与状 态 Resource Allocation and Status 管理车间资源状态及分配信息 MESA /NIST 2 操作/详细调度 Operations/Detail Schedul
12、ing 生成操作计划，提供作业排序功能 M/N 3 分派生产单位 Dispatching Production Units 管理和控制生产单位的流程 M/N 4 文档管理 Document Control / Specification Management 管理、控制与生产单位相关的记录 M/N 5 数据采集/获取 Data Collection/Acquisition 采集生产现场中各种必要的数据 M/N 6 人力管理 Labor Management 提供最新的员工状态信息 M/N 7 质量管理 Quality Management 记录、跟踪和分析产品及过程特性 M/N 8 过程管理*
13、 Process Management 监视生产，纠偏或提供决策支持 MESA 9 维护管理 Maintenance Management 跟踪和指导设备及工具的维护活动 M/N 10 产品跟踪和谱 系 Product Tracking and Genealogy 提供工件在任意时刻的位臵及其状 态信息 M/N 11 性能分析 Performance Analysis 提供最新的实际制造过程及对比结 果报告 M/N 12 物料管理* Material management 管理物料的运动、缓冲与储存 NIST MES功能详解功能详解 资源分配与状态：资源分配与状态：该功能跟踪资源状态并维护一个
14、详细的该功能跟踪资源状态并维护一个详细的 历史记录。它保证设备能够适时地安装调整以及其它资源历史记录。它保证设备能够适时地安装调整以及其它资源 （如文档）能够及时获取。对上述资源的管理包括对操作（如文档）能够及时获取。对上述资源的管理包括对操作/ 详细调度功能的支持。详细调度功能的支持。 操作操作/ /详细调度：详细调度：提供基于优先级、属性、特性以及制造提供基于优先级、属性、特性以及制造 方法与工艺等的作业排序功能，负责生成工序计划（即详方法与工艺等的作业排序功能，负责生成工序计划（即详 细计划）以满足用户定义的运行目标。细计划）以满足用户定义的运行目标。 分派生产单位：分派生产单位：根据生
15、产计划和详细排程，指导作业、订根据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。以适单、批次、工作指令等形式的生产单位的工作流程。以适 当的顺序分派信息，使在正确的时间到达正确的地点。它当的顺序分派信息，使在正确的时间到达正确的地点。它 具有变更预定排程具有变更预定排程/ /生产计划、以及通过缓冲管理来控制生产计划、以及通过缓冲管理来控制 在制品数量的能力。在制品数量的能力。 文档管理：文档管理：控制、管理与交付与生产单位关联的信息包，控制、管理与交付与生产单位关联的信息包， 包括工作指令、制造方法、图纸、标准操作规程、零件加包括工作指令、制造方法、图纸、标准
16、操作规程、零件加 工程序、批次记录、工程更改通知以及交班信息等。它支工程序、批次记录、工程更改通知以及交班信息等。它支 持编辑预定信息和维护文档历史版本。持编辑预定信息和维护文档历史版本。 数据采集数据采集/获取：获取：获取和更新用于产品跟踪、维护生产历史获取和更新用于产品跟踪、维护生产历史 记录以及其它生产管理功能的生产信息。它可使用扫描仪记录以及其它生产管理功能的生产信息。它可使用扫描仪 、输入终端、与制造控制者的软件界面以及其它软件等方、输入终端、与制造控制者的软件界面以及其它软件等方 式相结合来完成上述功能。它以手工或自动方式在车间采式相结合来完成上述功能。它以手工或自动方式在车间采
17、集最新的数据。集最新的数据。 人力管理：人力管理：提供最新的人员状态信息，包括时间和出勤记提供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。它与资源分配录、资质跟踪以及追踪其间接活动的能力。它与资源分配 进行交互以确定最优的人员分派。进行交互以确定最优的人员分派。 MES功能详解功能详解 质量管理：质量管理：及时提供产品和制造工序测量尺寸分析以保证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，并辨别需要引起注意的问题。它可推荐一产品质量控制，并辨别需要引起注意的问题。它可推荐一 些矫正问题的措施。也可以包括些矫正问题的措施。也可以包括SPC/SQC跟踪、
18、离线检测跟踪、离线检测 操作以及在实验室信息管理系统操作以及在实验室信息管理系统(LIMS)中分析。中分析。 过程管理：过程管理：监视生产过程，自动纠偏或为操作者提供决策监视生产过程，自动纠偏或为操作者提供决策 支持以纠正和改善在制活动。它可包括报警管理。可能通支持以纠正和改善在制活动。它可包括报警管理。可能通 过数据采集过数据采集/获取提供智能设备与获取提供智能设备与MES的接口。的接口。（NIST认认 为过程管理活动已在分派与质量管理中描述；为过程管理活动已在分派与质量管理中描述；MESA将其将其 单列，是因为该活动可能由一个单独的系统来执行）单列，是因为该活动可能由一个单独的系统来执行）
19、 维护管理：维护管理：跟踪和指导设备及工具的维护活动以保证这些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。的历史信息以支持故障诊断。 MES功能详解功能详解 产品跟踪和谱系：产品跟踪和谱系：提供所有时期工作及其处臵的可视性。提供所有时期工作及其处臵的可视性。 其状态信息可包括：谁在进行该工作；供应者提供的零件其状态信息可包括：谁在进行该工作；供应者提供的零件 、物料、批
20、量、序列号；任何警告、返工或与产品相关的、物料、批量、序列号；任何警告、返工或与产品相关的 其它例外信息。其在线跟踪功能也创建一个历史记录，该其它例外信息。其在线跟踪功能也创建一个历史记录，该 记录给予零件和每个末端产品使用的可跟踪性。记录给予零件和每个末端产品使用的可跟踪性。 性能分析：性能分析：提供实际制造操作活动的最新报告，以及与历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
21、的一致性等指标的度量。一致性、与标准的一致性等指标的度量。 物料管理：物料管理：管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的 运动、缓冲与储存。这些运动可能直接支持过程操作或其运动、缓冲与储存。这些运动可能直接支持过程操作或其 它功能，如设备维护或安装调整。它功能，如设备维护或安装调整。 （该功能为（该功能为NIST所追所追 加，它认为上述物料管理活动与资源分配和跟踪功能的关加，它认为上述物料管理活动与资源分配和跟踪功能的关 系并不明确）系并不明确） MES功能详解功能详解 ？ MES 的主要作用的主要作用 填补了上层生产计划与底层工业控制之间的鸿沟 上 层
22、 生 产 计 划 层 底 层 设 备 控 制 层 生产什么 控制指令 计划 控制 执行 车间 计划计划/ /执行执行/ /控制三层之间的信息流控制三层之间的信息流 MRPII/ERP 时间因子：100X MES 时间因子：10X 控制层 时间因子：1X 人员 设备 要生产什么？要生产什么？ 生产方法指令生产方法指令 生产了什么生产了什么 操作结果操作结果 操作状态操作状态 生产了什么？是如何生产的？生产了什么？是如何生产的？ 生产方法及生产方法及 人员指令人员指令 生产结果及生产结果及 人员反馈人员反馈 设备操设备操 纵控制纵控制 输入输入/ /输出输出 传感器值传感器值 MRPII/ERP与
23、与MES之间的信息流之间的信息流 MRPII/ERP 预测 成本 生产计划 产品定义 工艺定义 人力资源 采购 分销 MES 资源分配/状态 操作调度 生产分派 文档控制 数据采集 在制品状态/跟踪 质量管理 性能分析 过程管理 产品跟踪及谱系 维护管理 产品需求产品需求 BOM/BOM/图纸图纸/ /零件程序零件程序 生产方法生产方法/ /资源资源 工艺规程工艺规程 人员特性人员特性 库存状态库存状态 生产指令生产指令 订单状态订单状态/ /完成情况完成情况 资源状态资源状态/ /利用情况利用情况 人员状况人员状况/ /利用情况利用情况 物料状况物料状况/ /利用情况利用情况 实际的实际的B
24、OM/BOM/图纸图纸/ /方法方法 实际的加工路线实际的加工路线/ /工艺工艺 产品谱系，废品产品谱系，废品/ /次品次品 MES与控制层之间的信息流与控制层之间的信息流 CONTROL 监视与传感 过程，设备，环境 人员，物料 控制 机器控制 调整控制 实时质量控制 高级过程控制 操作 过程排序 机器与过程指令 人员指令 人机接口 安全，维护 MES 资源分配/状态 操作调度 生产分派 文档控制 数据采集 在制品状态/跟踪 质量管理 性能分析 过程管理 产品跟踪及谱系 维护管理 过程指令：过程指令： 方法方法/ /工作指令工作指令/ /零件程序零件程序 操作员指令：操作员指令： 预定预定/
25、 /预防性维护预防性维护 物料安全指令（文档）物料安全指令（文档） 机器操作指令（文档）机器操作指令（文档） 过程状态（工序进展）过程状态（工序进展） 批次结束报告批次结束报告 特别查询（设备运行参数）特别查询（设备运行参数） 物料分析（使用状况）物料分析（使用状况） 事件事件: : 时间时间/ /日期日期/ /批批/ /警报警报 数据采集数据采集 四、四、 MES 的发展与应用情况的发展与应用情况 生产管理系统的演进生产管理系统的演进 MES技术国际上的发展历程技术国际上的发展历程 MES在国际上的应用情况在国际上的应用情况 MES在中国的发展与应用情况在中国的发展与应用情况 MES技术的发
26、展趋势技术的发展趋势 生产管理系统的演进生产管理系统的演进 财务系统 MRP P/S MES MRPII 预测 DRP I-MES ERP 新一代解决方案新一代解决方案 同步化同步化 模块化模块化 面向对象面向对象 行业集中行业集中 具有伸缩性具有伸缩性 基于战略基于战略 SCM 1960 1970 1980 1990 未来 MES 技术在国际上的发展历程技术在国际上的发展历程 专用MES（Point MES） 集成化MES（Integrated MES） 可集成的I-MES（Integratable MES） 智能化第二代MES（MESII） 下一代MES 1985 2000 2003 19
27、90 1995 MES 技术在国际上的发展历程技术在国际上的发展历程 专用专用MES（Point MES） 专用专用MES是一种自成一体的应用系统，它针对某个单一的生产问题是一种自成一体的应用系统，它针对某个单一的生产问题( 如制造周期缺乏竞争力、在制品库存过大、产品质量得不到保证、如制造周期缺乏竞争力、在制品库存过大、产品质量得不到保证、 设备利用率低、缺乏过程控制等）提供相应的软件系统（如作业计设备利用率低、缺乏过程控制等）提供相应的软件系统（如作业计 划与控制、物料管理、质量管理、设备维护、过程管理等）加以解划与控制、物料管理、质量管理、设备维护、过程管理等）加以解 决。决。 集成化集成
28、化MES（Integrated MES） 该类系统起初是针对特定的行业该类系统起初是针对特定的行业(如航空、装配、半导体、食品和卫如航空、装配、半导体、食品和卫 生等生等)的特定的规范化环境而设计，目前已拓展到整个工业领域。在的特定的规范化环境而设计，目前已拓展到整个工业领域。在 功能上它已实现了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成。集功能上它已实现了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成。集 成化成化MES具有丰富的应用功能、统一的逻辑数据库、单一的车间产具有丰富的应用功能、统一的逻辑数据库、单一的车间产 品及过程模型等优点成为商品化品及过程模型等优点成为商品化MES产品的主流。但该类系统
29、依赖产品的主流。但该类系统依赖 特定的车间环境，柔性差，缺少通用性和广泛的集成能力。特定的车间环境，柔性差，缺少通用性和广泛的集成能力。 MES 技术在国际上的发展历程技术在国际上的发展历程 可集成的可集成的MES（I-MES） 它将模块化应用组件技术应用到它将模块化应用组件技术应用到MES的系统开发中的系统开发中, 是前两类是前两类MES系系 统的结合：既具有专用统的结合：既具有专用MES系统的特点，即系统的特点，即I-MES中的部分功能作为中的部分功能作为 可重用组件单独销售；又具有集成化可重用组件单独销售；又具有集成化MES的特点，即能实现上下两的特点，即能实现上下两 层之间的集成。层之
30、间的集成。I-MES还具有能实现客户化、可重构、可扩展和互操还具有能实现客户化、可重构、可扩展和互操 作等特性，能方便地实现不同厂商之间的集成和作等特性，能方便地实现不同厂商之间的集成和生产生产系统的保护，以系统的保护，以 及即插即用等功能。及即插即用等功能。 智能化第二代智能化第二代MES（MESII） 其核心目标是通过更精确的过程状态跟踪和更完整的数据记录以获取其核心目标是通过更精确的过程状态跟踪和更完整的数据记录以获取 更多的数据来更方便地进行生产管理，它通过分布在设备中的智能来更多的数据来更方便地进行生产管理，它通过分布在设备中的智能来 保证车间生产的自动化。保证车间生产的自动化。 下
31、一代下一代MES（Next Generation MES） 其显著的特点是强调生产同步性（协同），支持网络化制造。它通过其显著的特点是强调生产同步性（协同），支持网络化制造。它通过 MES引擎在一个和几个地点来进行工厂的实时生产信息和过程管理引擎在一个和几个地点来进行工厂的实时生产信息和过程管理 以协同企业所有的生产活动，建立过程化、敏捷化、有效的组织和级以协同企业所有的生产活动，建立过程化、敏捷化、有效的组织和级 别化的管理使企业生产经营达到同步化。别化的管理使企业生产经营达到同步化。 MES 在国际上的应用情况在国际上的应用情况 MES在发达国家已实现产业化，其应用覆盖离散与流程制在发达国
32、家已实现产业化，其应用覆盖离散与流程制 造行业和领域造行业和领域:半导体、电子、机械、航空、汽车、医疗、半导体、电子、机械、航空、汽车、医疗、 食品、酿酒、石油、化工、冶金等，并给企业带来了巨大食品、酿酒、石油、化工、冶金等，并给企业带来了巨大 的经济效益。的经济效益。 据据AMR和和MESA于于1997年提供的数据：年提供的数据： 1993年年MES的市场的市场 销售额为销售额为1.5亿美元，亿美元，1994-1995年的销售额以大约年的销售额以大约30%的速的速 度增长，这一增长速度将继续保持到度增长，这一增长速度将继续保持到2000年。年。 MES的出现和普及，对国外生产管理界也产生了深
33、远的影的出现和普及，对国外生产管理界也产生了深远的影 响。在国外很多行业应用中响。在国外很多行业应用中MES已和已和ERP相提并论。相提并论。MES 是目前世界工业自动化领域的重点研究内容之一。是目前世界工业自动化领域的重点研究内容之一。 MES 在中国的发展与应用情况在中国的发展与应用情况 MES思想在思想在20世纪世纪90年代中期引入我国，年代中期引入我国， 1999年国家年国家863 高技术发展计划首次将高技术发展计划首次将MES纳入纳入CIMS主题进行探索性研主题进行探索性研 究。究。 国家国家“十五十五”863将将MES作为重点项目进行资助，取得了一作为重点项目进行资助，取得了一 批
34、研究与应用成果（如可集成的批研究与应用成果（如可集成的MES、基于构件的可重构、基于构件的可重构 MES、知识化、知识化MES、基于、基于WEB的的MES、敏捷化、敏捷化MES理论理论 等），应用范围覆盖离散制造与流程工业。等），应用范围覆盖离散制造与流程工业。 但我国在但我国在MES应用方面与西方发达国家相比，无论是在技应用方面与西方发达国家相比，无论是在技 术深度与应用广度上都存在较大差距，主要还停留在术深度与应用广度上都存在较大差距，主要还停留在MES 技术的早期阶段（专用技术的早期阶段（专用MES和集成化和集成化MES）。）。 MES 技术的发展趋势技术的发展趋势 进一步强化系统的可集
35、成性；进一步强化系统的可集成性； 可配臵性与可重构性；可配臵性与可重构性； 柔性与自适应性；柔性与自适应性； 开放性与可扩展性，即插即用；开放性与可扩展性，即插即用； 进一步提高系统的可靠性；进一步提高系统的可靠性； 强调过程管理，支持生产协同（同步性：强调过程管理，支持生产协同（同步性：Synchronous）；）； 面向客户，支持电子商务；面向客户，支持电子商务； 支持网络化制造模式。支持网络化制造模式。 五、五、 MES 给企业带来的利益给企业带来的利益 MESA分别在分别在1993年和年和1996年以问卷方式对若干典型企业年以问卷方式对若干典型企业 进行了两次有关进行了两次有关MES应
36、用情况的调查应用情况的调查 这些典型企业覆盖如下七大行业：医疗产品，塑料与化合这些典型企业覆盖如下七大行业：医疗产品，塑料与化合 物，金属制造，电气物，金属制造，电气/电子，汽车，玻璃纤维，通讯电子，汽车，玻璃纤维，通讯 这些企业中，这些企业中，75%为离散制造企业，为离散制造企业，16%为批量为批量/流程制造流程制造 企业，企业，9%为混合型企业，它们平均应用为混合型企业，它们平均应用MES的时间为的时间为2.3 年年 以下数据是这两次调查的结果以下数据是这两次调查的结果 可量化的直接经济利益可量化的直接经济利益 获益项目 平 均 获 益（获 益 范 围） 调查1（1993年） 调查2（19
37、96年） 缩短产品制造周期 45%（2-80%） 35%（10-80%） 减少或消除数据输入时间 75%（25-100%） 36%（0-90%） 减少在制品数量 17%（25-100%） 32%（0-100%） 减少或消除作业转换中的 文书工作 56%（5-100%） 67%（0-200%） 缩短产品交付周期 32%（2-60%） 22%（0-80%） 改进产品质量(减少次品) 15%（5-25%） 22%（0-65%） 消除损失的文书/蓝图 57%（10-100%） 55%（0-100%） 难以量化的间接经济利益难以量化的间接经济利益 满足客户要求的高质量响应；满足客户要求的高质量响应； 提
38、高制造系统对变化的响应能力以及客户服务水平；提高制造系统对变化的响应能力以及客户服务水平； 均衡企业资源的利用率均衡企业资源的利用率，优化产能优化产能，提高运作效率；提高运作效率； 大大缩短企业投资回报周期；大大缩短企业投资回报周期； 通过员工授权通过员工授权，大大提高企业员工的工作能力与效率；大大提高企业员工的工作能力与效率； 提高企业敏捷性提高企业敏捷性，增强企业核心竞争力增强企业核心竞争力。 某金属制造企业的观点颇具代表性：某金属制造企业的观点颇具代表性：“MES的实时数据不的实时数据不 仅给工厂日复一日的运作带来了显著的优势仅给工厂日复一日的运作带来了显著的优势，更重要的更重要的 是改
39、善了对客户的服务是改善了对客户的服务”。 MES对生产运作管理的最大影响对生产运作管理的最大影响 实时的订单状态、设备状态、库存可视性；实时的订单状态、设备状态、库存可视性； 实时的作业优先级，提供对工厂管理的实时信息；实时的作业优先级，提供对工厂管理的实时信息； 调度，分派，发到车间的调度，分派，发到车间的e-mail； 客户订单的跟踪与可跟踪性；客户订单的跟踪与可跟踪性； 实时的车间数据采集。实时的车间数据采集。 另一个显著发现：知识化和员工授权改变了员工的精神状另一个显著发现：知识化和员工授权改变了员工的精神状 态，减少了监督，提高了工作效率。态，减少了监督，提高了工作效率。 MES给生
40、产运作人员带来的好处给生产运作人员带来的好处 某汽车供应制造企业：某汽车供应制造企业：“生产线上的员工操纵数据，工头做生产线上的员工操纵数据，工头做 他们自己的作业分派他们自己的作业分派对所有的班次都是如此对所有的班次都是如此”。 某扣件系统制造企业：某扣件系统制造企业：“工头现在能够批准薪水册，并且不工头现在能够批准薪水册，并且不 用离开办公室就可以对其手下员工的工作进行调度用离开办公室就可以对其手下员工的工作进行调度”。 某医疗产品制造企业：某医疗产品制造企业：“它允许操作者访问它允许操作者访问e-mail信息并参与信息并参与 到该系统中来，而不是抵触到该系统中来，而不是抵触”。 某电气设
41、备制造企业：某电气设备制造企业：“每个操作者可以完全访问所有的订每个操作者可以完全访问所有的订 单信息和过程单信息和过程/装配信息，操作者不再被动地从工头那里等装配信息，操作者不再被动地从工头那里等 信息信息”。 MES给生产运作人员带来的好处给生产运作人员带来的好处 人们不再问：下一步干什么？人们不再问：下一步干什么？ 积极适应新系统，操作者成为主人积极适应新系统，操作者成为主人 对定单和库存的更好控制对定单和库存的更好控制 即时可获的更多信息使员工成为即时可获的更多信息使员工成为“知识工人知识工人”，他们热情高涨，他们热情高涨 工头可在线访问更好的信息（不再通过手工方式），有更多时间从事管
42、理工作工头可在线访问更好的信息（不再通过手工方式），有更多时间从事管理工作 生产流程可视化，工头成为了教练生产流程可视化，工头成为了教练 便于进行库存控制，利于减低成本、规划生产便于进行库存控制，利于减低成本、规划生产 更快的反应时间，生产经理能够下到车间而不是在桌子处理数字更快的反应时间，生产经理能够下到车间而不是在桌子处理数字 丰富的员工授权，人们不必等事做，即时可获的信息使工作更有效，能作出更丰富的员工授权，人们不必等事做，即时可获的信息使工作更有效，能作出更 好的决策好的决策 知道下一步工作是什么，并且能够获得更好的准备时间知道下一步工作是什么，并且能够获得更好的准备时间 改善了制造和
43、计划调度之间的通讯改善了制造和计划调度之间的通讯 条形编码的容器提高操作自动化，它没有条形编码的容器提高操作自动化，它没有MESMES系统将无法运行系统将无法运行 能够从桌面获得信息，车间不必有能够从桌面获得信息，车间不必有MRPMRP，减少了文书工作，具有更好的责任性，减少了文书工作，具有更好的责任性 及时提供的信息使员工能够实时看到有什么，需要干什么及时提供的信息使员工能够实时看到有什么，需要干什么 数据的访问率从数据的访问率从10%10%提高到提高到100%100% 整个车间对每个人而言都是整个车间对每个人而言都是“可见的可见的” 基本理念：基本理念： 实施实施MES不仅仅是一项技术工作
44、，更是车间的一次生产运不仅仅是一项技术工作，更是车间的一次生产运 作管理模式的变革；作管理模式的变革； MES是锦上添花（对现有工作流程信息化），不是雪中送是锦上添花（对现有工作流程信息化），不是雪中送 炭（通过炭（通过MES改变工作流程），实施改变工作流程），实施MES不可本末倒臵；不可本末倒臵； 不能期望不能期望MES能够解决企业或车间的所有重大问题（如技能够解决企业或车间的所有重大问题（如技 术和工艺问题、基础管理问题等），对术和工艺问题、基础管理问题等），对MES技术应当有合技术应当有合 适的预期；适的预期； 人的因素是决定人的因素是决定MES成功实施的关键。应加强人员培训，成功实施的
45、关键。应加强人员培训， 熟练掌握技术，转变观念。熟练掌握技术，转变观念。 六、六、MES的功能模块介绍的功能模块介绍 Function Management Process Control Resource Management MESMES功能模块结构 基于MES的产品产出和生产 质量数据进行优化 提供生产讯息追踪，计 算保固时间 硬件使用状态和效 能追踪 MPS RAM DCS QTM MPC PTS DPS PFM EMM ASS MDC PDM MLM SCM CRM RLT ERP PLM ALD WBF 获取当前的订单状态 、当前的生产能力 提供的成本、制造 周期和预计产出时 间等
46、实时生产数据 提供的有关生产的真 实数据，准时交货 38 设备管理模组说明 设备管理设备管理 可MES系统内登记生产设备如机台、产线、模具等设备 档案，包括设备型号、理论产能、运行计划、停机维护 计划，使用寿命，备品管理，保养周期等信息 在MES系统内登记设备的运行记录、维修记录及保养记 录。 MES可通过设备上的PLC实现不设备的通讯，生管人员 可进程获取设备实时运行的状况，设备异常即时ALert ；可实时从生产设备中读取出生产数据，包括每台设备 生产了多少产品、设备稼劢率等；MES系统亦可进程控 制设备的作业劢作，实现对设备的智能化管理。 39 1. 设备管理(EMM)(EMM) 5. 化
47、学品.耗材 管理 功能说明 模块名称 4. 钢板管理 3. 工具管理 2. 测试配备 管理 1. 机器设备 管理 管理模块管理模块: 基础数据设定基础数据设定, 出入库出入库,维修维修,保养保养,报废报废,安安 全库存全库存.盘点盘点 管理价值管理价值:提高设备效率提高设备效率 ； 提高上线合格率提高上线合格率,提升产提升产 品质量；品质量； 减少浪费，提高效率减少浪费，提高效率 对象: 机台 设备 工具 功能:真实记录&库 存管理 40 派工模组说明（DPSDPS） 依据ERP 所下订单资料, 用于生产计划编制、上线和修改，计划可以直接下 达到车间或线，同时迚行实时查询生产情况，并根据劢态资
48、源环境和约束 （设备、人员、生产物料、在制计划、交货期等）条件下的实现优化排产 、调度派工、计划监控、劢态调整，便于及时调整计划，合理排产 41 5.导出排程 功能说明 模块名称 4.更新ERP 3.发布排程 2.更新排程 1. 例外调整 说明:生管根据生产实际状况调整出符合生产的排程 说明:排程数据的整合以及运算，排出初步的排程结果 说明:将调整完毕的排程发布， 发布之后的排程将用于实际生产 说明:将符合产线实际的工单上线时间回写ERP 说明:导出排程Excel 用于生管将调整完毕的排程计划发至各个生产单位 产品追踪追溯模组说明（PTSPTS） 支持从客户返修、到销售发货、到生产过程信息、到物料 供应整个产品生命周期内的信息追溯，帮劣企业实现质量问 题原因的快速定位。在系统内录入产品序列号，可查询产品 销售去向，支持成品召回管理。 通过扫描零部件或半成品条码信息，可查询该零部件或半 成品是用在哪个型号或哪个成品上面，做到准确的备品备件 管理 提供输入查询界面，如用户输入任意一个产品号、序列号 、批号、生产日期、入库日期、出货日期可以得到该产品在 工厂生产时的详细数据，设定丌同的条件都可以查询相应的 结果，实现
