信息化管理系统介绍

       依据信息化管理目标不同，企业信息化系统的内容差异较大，一般地，企业信息化系统由以下三个主要层次组成，各层次中包含有用途各异、功能各异的业务处理子系统或功能组件，包括企业经营管理系统、过程管理系统、过程控制系统。

       信息化管理系统用途：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。

       信息化管理系统内容：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。

MES系统概念

       MES是“Manufacturing Execution System”的英文缩写，中文翻译为“制造执行系统”。简单地讲，MES系统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题。

       MES系统是美国制造研究和生产管理界于20世纪90年代提出的关于生产组织和管理的新概念。

       按MESA国际联合（MESA International）的定义：“MES系统能通过信息的传递对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优化管理，对工厂发生的实时事件，及时作出相应的反应和报告，并用当前准确的数据对它们进行相应的指导和处理。”

MES系统背景

       当前许多企业已经做了很多信息化项目，包括 CRM , ERP, PLM, SCM, OA等。这些系统为企业的管理带来了不少收益。但是这些系统都未能支持到车间生产层面。企业上游管理与车间生产之间没有数据的传递。

       多数企业车间执行过程是依靠纸质的报表、手工操作实现上下游的沟通。这种方式非常低效，并且产生的数据不准确、不完整。使企业在生产方面无法准确进行各项分析，做到精细化管理。为企业的效益打了折扣。

       同时，在 ERP 应用过程中，无法将计划实时，准确下达到车间，也无法实时准确获得车间生产的反馈，缺失了对生产的监控。要把 ERP 的计划与生产实时关联起来。MES系统作为一个桥梁就应运而生，弥补了企业信息化架构断层的问题。

生产企业典型的问题

1. 能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息？

2. 同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候，能否自动校验和操作提示以防止部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？

3. 过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？能否及时纠正？

4. 目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？

5. 生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？

6. 能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码？

MES系统解决方案总体思路

MES系统架构

计划层ERP

工厂目前的库存是多少，是否足够？

工厂接到什么销售订单，何时需要交货？

工厂需要生产什么产品，生产多少？何时生产结束以满足交货需求？

执行层MES

订单的生产情况，已经生产了多少，还有多少未完成？何时可以结束

订单分别在哪些设备上进行生产，机器运转情况如何？

订单生产过程中是否出现了质量问题？是否需要采取纠正措施？

控制层PLC

机器/人员加工了多少个产品？多少个出现不良？

每个产品的过程加工数据是什么？

当时车间的环境参数，设备参数是什么？

MES与ERP的关系

制造企业关心三个问题“生产什么？生产多少？如何生产？”

       ERP回答的是前两个问题。

       如何生产” (可以生产什么? 在什么时间生产什么? 在什么时间已生产什么?质量如何？)由生产现场的过程控制系统“掌握”。

       对于“计划”如何下达到“生产”环节，生产过程中变化因素如何快速反映给“计划”，在计划与生产之间需要有一个“实时的信息通道”， MES系统（制造执行系统）就是计划与生产之间承上启下的“信息枢纽”。只有在MES系统提供了详尽的生产状况反馈后， ERP才能有效的运作计划的职能。

MES系统应用对象

MES系统目标-共享、追溯、改善

事前计划、事中控制、事后分析

计划辅助

       通过计划辅助及分析功能，大幅度减少人工排程对数据处理的工作量，减少频繁更改的突发情况，减少人工方式的失误，实现均衡生产，提高产能，减少订单逾期。

生产过程透明化

       实时掌握各生产线的产量数据，使班组人员随时获得当前生产任务的进度。通过电子看板、Mail等方法对现场异常状况进行及时通报，使管理人员能及时了解产线的实际状况并快速做出应对。

过程控制、质量改善

       通过制程防错保证产品按照事先设计好的途程流转，减少跳站、漏测等行为，保证产品生产过程的完整性。对每个工序的操作步骤做完整性的验证，防止操作员作业过程中漏操作。记录并控制质量检查点，提升质量水平。

全程追溯

       通过生产数据的采集，可以追溯产品的完整生产周期，包括详细生产过程数据、使用的物料信息产品发货信息，实现从生产计划的接收到产品交付承运商的全过程的追溯。

MES给企业带来的利益

1. 满足客户要求的高质量响应；

2. 提高制造系统对变化的响应能力以及客户服务水平；

3. 均衡企业资源的利用率，优化产能，提高运作效率；

4. 大大缩短企业投资回报周期；

5. 通过员工授权，大大提高企业员工的工作能力与效率；

6. 提高企业敏捷性，增强企业核心竞争力。

7. MES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，更重要的是改善了对客户的服务。

MES系统介绍

MES系统功能模块

基础数据建模

工艺流程管理

       灵活定义产品的加工工艺与生产流程，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。在生产过程中该单元模块还能对工艺流程进行严格管控，保证产品按事先设定的流程生产，如果发生任何异常情况将自动进行纠正与报警处理。

生产计划排程

       一般情况下，生产计划一般由ERP来完成，然后MES再根据生产计划来进行排程。

MES生产排程通过综合生产能力、供给均衡等多方面因素，可以自行编制批量生产的生产计划，比如总量排产、班别排产，均衡编排各种级别的可执行性生产计划

数据采集

       监视，采集来自人员，机器和底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种自动方式获取。甚至突破传统的条码采集方式，MES可直接和PLC、传感器、RFID、DCS、I/O等多种自动化的工业设备联机，从这些设备获取数据。

线边仓库：在车间内实行线边仓库管理，物料出库、工段加工完工后入线边仓库，使得车间管理更加有序。

生产线：物料上线进行数据采集，作业人员在线扫描自身工作牌条码，记录作业人员信息；扫描物料条码，在制品投入生产前需扫描产品条码，及扫描设备条码，记录设备信息。

生产进度查询：输入生产工单号，可查询目前该工单产成品下线数量、完成进度比率。

报警管理。在MES系统内对产品良率、工单加工进度可设置报警招标，当实际生产过程中超过预先设定的报警指标时，MES系统会报警提醒生管、品管人员 及主管

质量管理

       从原材料IQC检验、发料检验、仓库检验、生产过程检验（巡检、抽检、首件检验）以及QA检验等等所有的海量工厂检验数据均保存MES 数据库中。根据质量目标来实时记录，跟踪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注意的问题。采用QC七大手法、SPC对品质进行供应商质量分析、品质绩效分析、质量成本分析等，进而改善品质，含维修、重工、报废管理，记录生产过程中不良产品的详细信息，维修记录，报废产品详细信息和重工产品的详细记录 

质量档案：可预先在MES系统内登记好产品常见的质量问题原因，方便检测人员进行质量信息的录入

质量登记：每道工序在制品加工完成后，生产人员对次品信息进行数量登记，记录质量事故原因，建立产品检测档案

维修管理：不良品下线维修，维修人员根据不良品检测档案进行维修，在系统内录入维修方法，建立产品维修档案

产品过程追溯

       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，帮助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，设定不同的条件都可以查询相应的结果，实现产品的前向与后向追溯。

设备管理

       MES系统内录入生产设备如机台、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系统可通过设备上的PLC实现与设备的通讯，生管人员可远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、设备稼动率等；MES系统亦可远程控制设备的作业动作，实现对设备的智能化管理。