導(dǎo)語:MES是Manufacturing Execution System的縮寫,中文名稱叫做制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng),是一套整體的面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層生產(chǎn)信息化管理的解決方案。
MES即制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng),是一套整體的面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層生產(chǎn)信息化管理的解決方案。MES系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的有效途徑,也就是說,MES系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的最佳軟件載體。在MES系統(tǒng)實(shí)施和建設(shè)的過程中,采取了多項(xiàng)措施,為我國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支持。
實(shí)時(shí)性:MES實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)和信息,并做出相應(yīng)的分析處理和快速響應(yīng)。
信息中樞:MES通過雙向通訊,提供橫跨企業(yè)整個供應(yīng)鏈的有關(guān)車間生產(chǎn)活動的信息。
軟硬一體:MES是一個集成的計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)(包括硬件和軟件),它是用來完成車間生產(chǎn)任務(wù)的各種方法和手段的集合。
個性化差異大:MES是負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理的系統(tǒng),由于不同行業(yè)甚至同一行業(yè)的不同企業(yè)生產(chǎn)管理模式都不同,因此MES的個性化差異明顯。
二次開發(fā)較多:由于MES的個性化差異明顯,導(dǎo)致MES系統(tǒng)實(shí)施時(shí),往往二次開發(fā)較多。
管理機(jī)床、工具、人員、物料、其它設(shè)備以及其它生產(chǎn)實(shí)體(例如進(jìn)行加工必須準(zhǔn)備的工藝文件、數(shù)控加工程序等文檔資料),用以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。它還要提供資源使用情況的歷史記錄,確保設(shè)備能夠正確安裝和運(yùn)轉(zhuǎn),以提供實(shí)時(shí)的狀態(tài)信息。對這些資源的管理,還包括為滿足作業(yè)排程計(jì)劃目標(biāo)對其所作的預(yù)定和調(diào)度。
在具體生產(chǎn)單元的操作中,根據(jù)相關(guān)的優(yōu)先級(Priorities)、屬性(Attributes)、特征(Characteristics)以及配方(Recipes),提供作業(yè)排程功能。例如,當(dāng)根據(jù)形狀和其他特征對顏色順序進(jìn)行合理排序時(shí),可最大限度減少生產(chǎn)過程中的準(zhǔn)備時(shí)間。這個調(diào)度功能的能力有限,主要是通過識別替代性、重疊性或并行性操作來準(zhǔn)確計(jì)算出時(shí)間、設(shè)備上下料,以做出相應(yīng)調(diào)整來適應(yīng)變化。
以作業(yè)、訂單、批量、成批和工作單等形式管理生產(chǎn)單元間工作的流動。分配信息用于作業(yè)順序的定制以及車間有事件發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)變更。生產(chǎn)單元分配功能具有變更車間已制定的生產(chǎn)計(jì)劃的能力,對返修品和廢品進(jìn)行處理,用緩沖區(qū)管理的方法控制任意位置的在制品數(shù)量。
管理生產(chǎn)單元有關(guān)的記錄和表格,包括工作指令、配方、工程圖紙、標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程、零件的數(shù)控加工程序、批量加工記錄、工程更改通知以及班次間的通訊記錄,并提供了按計(jì)劃編輯信息的功能。它將各種指令下達(dá)給操作層,包括向操作者提供操作數(shù)據(jù)或向設(shè)備控制層提供生產(chǎn)配方。此外它還包括對環(huán)境、健康和安全制度信息、以及ISO信息的管理與完整性維護(hù),例如糾正措施控制程序。當(dāng)然,還有存儲歷史信息功能。
能通過數(shù)據(jù)采集接口來獲取生產(chǎn)單元的記錄和表格上填寫的各種作業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和參數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以從車間以手工方式錄入或自動從設(shè)備上獲取按分鐘級實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)。
提供按分鐘級更新的內(nèi)部人員狀態(tài),作為作業(yè)成本核算的基礎(chǔ)。包括出勤報(bào)告、人員的認(rèn)證跟蹤、以及追蹤人員的輔助業(yè)務(wù)能力,如物料準(zhǔn)備或工具間工作情況。勞務(wù)管理與資源分配功能相互作用,共同確定最佳分配。
對生產(chǎn)制造過程中獲得的測量值進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,以保證產(chǎn)品質(zhì)量得到良好控制,質(zhì)量問題得到確切關(guān)注。該功能還可針對質(zhì)量問題推薦相關(guān)糾正措施,包括對癥狀、行為和結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)以確定問題原因。質(zhì)量管理還包括對統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)和統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制(SQC)的跟蹤,實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)的線下檢修操作和分析管理。
監(jiān)控生產(chǎn)過程、自動糾錯或向用戶提供決策支持以糾正和改進(jìn)制造過程活動。這些活動具有內(nèi)操作性,主要集中在被監(jiān)控的機(jī)器和設(shè)備上,同時(shí)具有互操作性,跟蹤從一項(xiàng)到另外一項(xiàng)作業(yè)流程。過程管理還包括報(bào)警功能,使車間人員能夠及時(shí)察覺到出現(xiàn)了超出允許誤差的過程更改。通過數(shù)據(jù)采集接口,過程管理可以實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備與制造執(zhí)行系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。
跟蹤和指導(dǎo)作業(yè)活動,維護(hù)設(shè)備和工具以確保它們能正常運(yùn)轉(zhuǎn)并安排進(jìn)行定期檢修,以及對突發(fā)問題能夠即刻響應(yīng)或報(bào)警。它還能保留以往的維護(hù)管理歷史記錄和問題,幫助進(jìn)行問題診斷。
提供工件在任一時(shí)刻的位置和狀態(tài)信息。其狀態(tài)信息可包括:進(jìn)行該工作的人員信息;按供應(yīng)商劃分的組成物料、產(chǎn)品批號、序列號、當(dāng)前生產(chǎn)情況、警告、返工或與產(chǎn)品相關(guān)的其它異常信息。其在線跟蹤功能也可創(chuàng)建一個歷史記錄,使得零件和每個末端產(chǎn)品的使用具有追溯性。
提供按分鐘級更新的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果的報(bào)告信息,對過去記錄和預(yù)想結(jié)果進(jìn)行比較。運(yùn)行性能結(jié)果包括資源利用率、資源可獲取性、產(chǎn)品單位周期、與排程表的一致性、與標(biāo)準(zhǔn)的一致性等指標(biāo)的測量值。性能分析包含SPC/SQC。該功能從度量操作參數(shù)的不同功能提取信息,當(dāng)前性能的評估結(jié)果以報(bào)告或在線公布的形式呈現(xiàn)。
從生產(chǎn)計(jì)劃的角度看,ERP在生產(chǎn)計(jì)劃的前端,MES在生產(chǎn)計(jì)劃的后端,MES需要得到ERP生成的“粗”計(jì)劃作為其計(jì)劃的源頭和基礎(chǔ);車間任務(wù)開工前,MES需要根據(jù)現(xiàn)場任務(wù)的進(jìn)度安排到ERP系統(tǒng)中領(lǐng)料;車間任務(wù)完成后,MES需要將完工信息反饋給ERP進(jìn)行入庫登記,ERP自動關(guān)聯(lián)到相應(yīng)訂單并進(jìn)行完工處理,從而實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的閉環(huán)控制管理。
因此,車間工作訂單信息、配套加工領(lǐng)料單信息、物料編碼基本信息、物資庫存質(zhì)量信息、配套單據(jù)及配套結(jié)果信息等基礎(chǔ)信息都存儲在ERP中;車間領(lǐng)料信息、在制品信息、車間完工反饋信息等在生產(chǎn)車間的信息都存儲在MES中。
ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)集成主要包括如下幾部分功能:
ERP系統(tǒng)向MES系統(tǒng)提供車間生產(chǎn)任務(wù)數(shù)據(jù),作為MES排產(chǎn)計(jì)劃來源;
MES系統(tǒng)向ERP系統(tǒng)提供限額領(lǐng)料需求,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動領(lǐng)料;
ERP系統(tǒng)向MES系統(tǒng)提供零件限額領(lǐng)料的詳細(xì)信息,使車間及時(shí)了解生產(chǎn)準(zhǔn)備情況;
通過MES系統(tǒng)向ERP系統(tǒng)提交完工入庫信息,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動入庫;
ERP系統(tǒng)接收MES系統(tǒng)提供的零部件完工信息后自動勾兌生產(chǎn)計(jì)劃,使生產(chǎn)管理人員及時(shí)掌握車間任務(wù)進(jìn)度。
質(zhì)量管理系統(tǒng)是為生產(chǎn)提供質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)內(nèi)容的管理與質(zhì)量檢查,質(zhì)量管理系統(tǒng)的精度是產(chǎn)品以及車間關(guān)鍵點(diǎn)的檢查;而MES則是對車間生產(chǎn)的每個工位、工序進(jìn)行質(zhì)量的跟蹤及管理,MES 質(zhì)量管理的精度則是每個工位、工序的質(zhì)量管理。
設(shè)備管理系統(tǒng)存儲設(shè)備的基礎(chǔ)信息和各類計(jì)劃信息。設(shè)備基礎(chǔ)信息主要包括設(shè)備臺賬信息、設(shè)備操作、日檢、保養(yǎng)、維修規(guī)程信息、設(shè)備技術(shù)精度信息等;計(jì)劃信息主要包括各類保養(yǎng)計(jì)劃、維修計(jì)劃、潤滑計(jì)劃等。
MES向設(shè)備管理系統(tǒng)提供的信息主要有作業(yè)實(shí)施信息、生產(chǎn)調(diào)度信息、設(shè)備狀態(tài)信息和設(shè)備運(yùn)行信息。通過對這些信息的統(tǒng)計(jì)分析,獲取設(shè)備管理的決策信息,如設(shè)備故障頻率、設(shè)備能力數(shù)據(jù)等。
由此可見,面臨越來越嚴(yán)格的質(zhì)量追溯和質(zhì)量管理需求,MES系統(tǒng)就如同SPC系統(tǒng)一樣,成為企業(yè)求生存謀發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)方案,它利用信息化的集成提高制造企業(yè)的生產(chǎn)效率,提升企業(yè)管理水平,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的重要手段,當(dāng)然,MES系統(tǒng)并不是一個簡單的系統(tǒng)工程,它需要與其他系統(tǒng)有效集成,并且選擇合理的方法去實(shí)施,通過強(qiáng)調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實(shí)施完整的閉環(huán)生產(chǎn),協(xié)助企業(yè)建立一體化和實(shí)時(shí)化的信息體系。