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MES 制造执行系统. BDM ：李智宇. 2013.05.08. 目录 Contents. Page. 03. 05. 07. 08. 10. 28. 39. MES 的定义. 为什么需 要 MES. 功能介紹. 应用领域. 系統架構. 作用 & 效益. MES 特点. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. M E S 是 什 么 ？. MES( Manufacturing Execution System ) 是全面整合制造资源、全方位管理生产进度、质量、设备和人员绩效的制造业生产管理思想和管理工具。. 3.
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MES制造执行系统 BDM：李智宇 2013.05.08
目录 Contents Page 03 05 07 08 10 28 39 MES的定义 为什么需 要MES 功能介紹 应用领域 系統架構 作用&效益 MES特点 1 2 3 4 5 6 7
M E S 是 什 么 ？ MES(Manufacturing Execution System)是全面整合制造资源、全方位管理生产进度、质量、设备和人员绩效的制造业生产管理思想和管理工具。 3
M E S 是 什 么 ？ • Manufacturing Execution System • MES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的管理，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生产现场发生的异常事件进行相应的指导和处理。
企业为什么需要MES？ • 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？效益如何？)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（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提供了详尽的生产状况反馈后，ERP才能有效地运作计划的职能。
企业为什么需要MES？ • 广大制造企业无不面临剧烈的市场竞争：原材料大幅的涨价、产品的同质化、消费者 • 的品质意识越来越强、客户又给工厂巨大的降价压力等。而我们广大制造企业纷纷上 • ERP、SCM、电子商务等信息化项目来提升管理水平、降低管理成本,但工厂仍然面临 • 着如下局面： • 市场总是在日新月异，客户的要求是越来越高，质量要更好，价格要更低，交货期要更短，产品品种却越来越多 • 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工人装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？ • 出现用户投诉产品的时候，能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息？能否立即查明它的：原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数 • 过去1小时之内生产线上出现最多的产品缺陷是什么？次品数量是多少？ • 能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率及缺陷原因？ • 生产线和机器设备有多少时间在生产，多少时间在停转或空转？影响设备生产效能的最主要原因是：设备故障？调度不当？人员操作不当？物料供应不及时？ • 能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，精确区分产品质量的随机波动与异常波动，将质量隐患消灭于萌芽之中？ • 目前在前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？仓库中每种产品库存是多少？要分别供应给哪些客户？是否能及时交货 ？ 6
MES产品特点 • 现场作业管控 • 实时数据全局共享，消除“信息孤岛”，将孤岛连成大陆， JIT库存管理与 • 现场看板管理，让生产车间透明化，让执行力看得见 • 产品信息追踪追溯 • 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 • 专业的条码支持 • 包括编码方案的设计、条码标签打印支持和条码数据采集支持 • 按需组合 • 客户可根据自身企业需求，按需组合 • 流程和规则灵活配置 • 针对不同的产品或客户配置不同的工艺规则和流程 • 标准化的对外接口 • 提供标准完善的数据接口与ERP及其他系统无缝连接 7
MES系统架构拓扑图 MES 8
CRM 客户关系管理 ERP 资源规划管理 作业人 员管理 产品跟 踪管理 SCM 供应链管理 CMC/PDM 协同制造商务 产品数据管理 质量 管理 设备维 护管理 文档管 理 工序详 细调度 DRP 分销资源管理 AUTOMATION 自动化 生产单 元分配 资源状 态管理 性能 分析 数据 采集 MES组成 MES的组成及其与其它系统的关系如下图所示。
MES系统是多种生产过程控制和管理功能的软件集合，MESA（MES国际联合会）通过对其成员的大量实践进行了总结，归纳了十一个主要的功能模块，其中包括，MES系统是多种生产过程控制和管理功能的软件集合，MESA（MES国际联合会）通过对其成员的大量实践进行了总结，归纳了十一个主要的功能模块，其中包括， 1) 工序详细排程。以资源和能力有限为前提条件，通过相应的作业排序和作业调度来优化车间作业计划，最大限度地减少生产过程中的准备时间，提高生产过程的作业效率和作业性能。 MES功能
工序排程 sequence Weekly/Daily Program 日计划 Criterions 排序准则 FIS DISPO create a sequence生成生产序列 订单接收及生产线日计划 IO - sequence Fast sequence Locked sequence 加快生产序列 正常生产序列 回收生产序列 FIS DISPO locked orders 回收订单 order release发放生产订单 Step1 第一步 Step2 第二步 request of next order 索取下一个订单 Printing ID Labe 打印产品标签l 开始装配
2) 资源分配与资源状态管理。根据作业任务，分配人员、设备、工具和物料协调地进行生产，以保证生产的正常进行，并提供资源使用情况的历史记录，同时跟踪其现在的工作状态和完工情况。 MES功能
资源管理~设备利用率 13
3) 生产单元分配。通过生产指令（以作业、订单、批量、工作单等形式）将物料或加工命令送到某一加工单元开始加工操作。 4) 文档管理。管理、分发与产品标准、工艺规程或工作指令有关的信息，同时，对活动的过程、结果和环境等进行符合规定要求的信息收集，并予以记录。 MES功能
文档管理~文档管理流程 15
MES功能 • 5）过程管理。监控生产过程，自动纠正生产中的错误，并向用户提供决策支持，以提高生产效率。过程管理还应包括报警功能。
6) 产品跟踪和清单管理。经过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每个产品或组件所经历的加工工序、加工结果的数据记录，以此为据，向用户提供每个产品组件或最终产品的可追溯性记录。 MES功能
产品追踪追溯 18
MES功能 • 7) 性能分析。将产品实际制造过程中测定的结果与过去的历史记录、企业的目标或客户的要求进行相关的比较，在线显示或者输出相应的报告，辅助管理者进行性能的改进和提高。
8) 作业人员管理。提供作业人员的状态和相关数据（工时，出勤等），基于人员资历，工作模式，业务需求等相关信息，辅助管理者对作业人员的安排进行指导。 MES功能
人力资源管理~出勤管理 21
MES功能 • 9) 设备维护管理。通过对设备的状态监控，数据收集和维护指导等相关措施，保证机器设备和相关资产的正常运转，以实现企业的相关目标要求。
设备管理(EMM) 模块名称 功能说明 • 管理模块: 基础数据设定,出入库,维修,保养,报废, • 安全库存.盘点 • 管理价值:提高设备效率 1.잠재 고객 • 对象: • 机台 • 设备 • 工具 • 功能:真实记录&库存管理 • 机器设备 • 管理 • 管理模块: 基础数据设定,出入库,维修,保养,报废, • 安全库存,盘点.使用寿命 • 管理价值:提高上线合格率,提升产品质量 2. 测试配备 管理 • 管理模块: 基础数据设定,出入库,维修,保养,报废, • 安全库存.盘点 • 管理价值:冯少浪费,提升效率 3. 治工具 管理 • 管理模块: 基础数据设定,出入库,维修,保养,报废, • 安全库存.盘点 • 管理价值:冯少浪费,提升效率 设备管理(EMM) 4. 钢板 管理 • 管理模块: 基础数据设定,出入库, 报废,.安全库存.盘点 • 管理价值:冯少浪费,提升效率 5. 化学品.耗材 管理 23
10) 质量管理。通过在线的质量检验和离线的实验室分析数据等质量信息记录，跟踪和分析产品在加工及装配过程中各工序的质量状况，以保证产品质量在控制范围之内，并向相关人员提供质量改进的有关建议。 MES功能
质量管理~良率资讯 25
MES功能 • 11) 过程数据采集。通过对过程进行相应的数据采集，收集来自人员，机器、设备、操作、工序，物料等方面的现场数据，形成过程当前的状况信息，以便其它相关系统和人员进一步使用。
数据采集~生产即时资讯 27
从表相看MES作用 • 当生产订单发生变化时…… • 当生产设备发生故障时…… • 当发现原材料有缺陷时…… • 当发现出厂产品存在质量缺陷时…… • 当出厂产品发生质量投诉时……
当生产订单发生变化时…… • 在制造过程中有客户插单，需要对原来的生产计划进行改动。对于制造过程比较复杂的情况，每台机器在什么时间由什么人完成什么制造工序都已经安排好了，物料也都准备妥当，要插单相当困难。通过MES系统，即时排程成为可能。 • 系统可以根据新下达的生产计划，在指定的管理条件（例如：准时发货、设备使用率、生产成本等）下，迅速完成生产排程，并将制造任务下达到每个制造岗位。 • 提高制造现场的调度效率，适应变化的市场需要和苛刻的客户要求。
当生产设备发生故障时…… • 在制造过程中有设备发生故障，尤其是关键设备发生故障，无法正常工作，影响了制造现场的整体计划。通过MES系统，可以立刻将情况反应给生产计划部门，提请是否修改生产订单。并根据生产计划部门的意见，重新对现场的制造资源进行排除，并将制造任务下达给每个制造岗位。 • 即时地与生产计划部门沟通，提供生产整体的效率。对制造现场进行有效地组织，提高制造效率，减少故障带来的损失。
当发现原材料有缺陷时…… • 产品在质量检验的时候，但发现质量缺陷。经分析，该缺陷是由于采用了某批存在质量问题的原材料。因此，使用该批原材料的全部产品都要报废和重新检验。通过MES系统，可以方便地提起采用该批原材料的全部产品清单，包括产成品和半成品。因此，这些产成品和半成品在拣选出来进行特殊的处理。 • 避免了可能有缺陷的产品出厂后带来召回费用，可能有缺陷的半成品加工成不良产成品带来的制造成本盒费用，从而减少了原材料缺陷带来的损失。
当发现出厂产品存在质量缺陷时…… • 产品出厂因质量问题发生顾客投诉，经过分析发现产品的工艺设计存在缺陷。该缺陷可能带来产品的快速磨损，导致客户退货或赔偿。通过MES系统，可以方便地找到采用该工艺的全部产品批号清单，对于已经交付经销商或客户使用的产品，进行召回。 • 产品召回避免了因客户使用存在该工艺缺陷的产品造成后果的赔偿邀请，降低经营风险。
当出厂产品发生质量投诉时…… • 产品出厂因质量问题发生顾客投诉。质量部门通过MES系统，提取制造该产品的全部制造资料并进行分析，发现该质量缺陷是由于采用了某批存在质量问题隐患的原材料。从而启动原材料不合格的质量处理流程。 • 完整的制造资料可以为质量分析提供第一手资料，帮助质量管理部门快速准确地对出厂产品的质量问题进行分析。
MES的使用不仅可以在企业生产的某些局部对企业产生积极的影响，同时，更重要的是，通过MES的使用可以改善企业以下方面的过程性能，并给企业带来效益。MES的使用不仅可以在企业生产的某些局部对企业产生积极的影响，同时，更重要的是，通过MES的使用可以改善企业以下方面的过程性能，并给企业带来效益。 业务的协同性。使传统的生产过程“黑箱”透明化，不仅提高了企业信息集成的程度，也使 企业极大地改善了业务部门间的“协同性”； 计划的适应性。不仅使企业制定的生产计划具有了更明显的可操作性，使计划得到更有效的执行，同时，在计划执行可以得到保证的条件下，企业可以进一步提高计划的精确性和适应性，以便有效地配置和利用有限资源； MES的综合效益
产品成本的可降低性。在获取了大量更为准确的分步成本数据的基础上，不仅使企业可以更精确地核算和控制产品成本，也为降低产品成本指出了方向和方法；产品成本的可降低性。在获取了大量更为准确的分步成本数据的基础上，不仅使企业可以更精确地核算和控制产品成本，也为降低产品成本指出了方向和方法； 过程绩效的可衡量性。在获取大量过程实时数据的基础上，不仅使企业对生产过程现状了如指掌，同时，也便于企业对过程作业绩效进行有依据的衡量； 过程性能的可改进性。在积累了大量过程历史数据的基础上，不仅使企业可以尽快建立过程目标，同时，也便于企业通过对数据的分析实施过程的改进； MES的综合效益
MES给企业带来的利益 • MESA以问卷方式对若干典型企业进行了两次有关MES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，塑料与化合物，金属制造，电气/电子，汽车，玻璃纤维，通讯 • 这些企业中，75%为离散制造企业，16%为批量/流程制造企业，9%为混合型企业，它们平均应用MES的时间为2.3年 • 以下数据是这两次调查的结果……
可量化的直接经济利益 *资料来源：
MES效益 公司可以在很多方面得到可测量的效益(平均效益)1： 1）MESA国际
实施MES行业特点 JIT 物料拉动管理 过程监控
