MES系统农机制造业

MES系统农机制造业（精选6篇）

MES系统农机制造业 篇1

1 引言

跨入21世纪,信息高速化、共享化,企业面临的竞争态势日趋激烈,有的企业在发展中壮大,有的企业却濒临倒闭。企业接到的订单不断增多,客户要求更加个性化、新颖化、多样化,市场需求充满了诸多的不定因素。企业该如何应对,如何快速相应,依靠传统的管理方法已经无法适应快速发展的需要,只有靠信息化手段解决管理瓶颈问题。机遇对谁都是平等的,谁会跑在前面取决于竞争力,企业的比拼实际就是管理的比拼。企业管理中最复杂的是制造业,而制造业中最难管理的是离散制造业,离散制造业中最突出的瓶颈就是在制品管理。文章以某国有中型企业为例,浅谈MES系统在离散制造业中的应用。

2 目的和意义

MES系统能实时、准确地采集和跟踪在制品信息(配套情况与流转情况)。

在获取实时数据的基础上,能统计分析出产品的实时产出率,及时了解生产瓶颈和提供决策支持,对企业生产能力做出准确的评估。

3 企业应用环境现状

3.1 企业概况

该企业是一家中型企业,主要产品为专用设备,属于重型机械,产品销售为招议标方式,非模块化定制生产,即订单式生产。年产值基本保持每年10%的增幅,但最近几年,因为产能估计不准,生产协调不均衡,交货期无法预估,造成了大量订单的流失。

3.2 生产特点

产品制造过程包括下料、机加、焊接、表面处理和装配等,有固定的配套企业承担部分工艺加工。生产特点是多品种、小批量。

在生产过程中,由于考虑到零件成套性的要求,以及为了减少生产准备时间,在每台设备或工作中心,对某种零件往往要按一定数量组织成批生产。由于多品种小批量生产的产品多而且各不相同,使得加工工序繁多。生产时,往往被加工的对象在车间内频繁地由一个工作中心转换到另一个工作中心,形成复杂的工艺路线。经常会遇到客户定单交货期发生改变的情况,或者增加临时的紧急定单,这样会打乱原有的生产计划,而影响所有的生产产品周期,很难形成流水生产线。因此,需要缩短生产计划编制的周期和及时调整计划,以适应客户需求的变化。而生产进度计划的组织执行必须依靠生产调度,生产调度需要及时了解、掌握生产进度,研究分析影响生产的各种因素,组织有关部门、有关人员处理解决这些不平衡因素,消除隐患,根据不同情况采取相应对策,以确保全年的生产任务在多变的环境下也能按时、保质、保量地完成。

企业现行的生产调度方式为:车间各个工序的管理工每天巡视现场,当该道工序的零件加工完成后填报交验单据(简称开单),然后通知检验验收合格后签字,再通知行车工和搬运工将其移交到下一道工序;下一道工序的管理工发现上一道工序交来的零件后,清点数量正确后签字确认收件(简称接单),然后将单据交给车间调度(简称交单);每天下班前车间调度将收集到的零件交接单据交生产科,生产科将各车间零部件加工完成情况汇总(每天要产生各种流转单据几百张);第二天早上,由总调度召开碰头会,根据汇总情况分析各生产环节的零件、部件、毛坯、半成品的投入和产出进度,找出生产进度计划执行过程中的问题,并采取措施协调指挥各个部门加以解决。

3.3 现有软件环境

企业现有一套生产计划管理系统,客户端包括技术、生产、车间、采购、仓库等部门。

4 问题分析

由于企业生产任务量大,工序复杂,厂房跨度大,加工设备多,分布广,物流频繁,管理工在现场巡视开单、接单和交单会滞后,加上轮班和夜班等因素,调度员更无法及时、准确地收集生产信息,因此生产调度获取的在制品状况是滞后的信息(有时滞后两天到三天),这些滞后的信息无法为企业决策和指挥层提供信息支持。

在收集、整理数据和召开调度会的时候,生产仍然在进行,又有新的零件加工完成了,因此开调度会时候分析和解决的问题实际上是和现实脱节的,这势必会影响企业的生产指挥控制能力,在失真的信息下,无法确保生产进度按计划进行。同样,在失真的信息下,无法准确地计算企业产能,目前基本上靠经验来估算,这也给销售订货和交货带来了困难,产能估计不准,交货期无法保障,很多订单只好放弃,给企业发展造成了一定的影响。在此状况下,企业对调度员要求特别高,既要求他们熟悉工艺流程,又要求有相当丰富的生产管理经验,还要有较强的责任心,但这仍然解决不了滞后的问题。

滞后的原因在于管理工传递信息的方式太落后,单据虽然开具好了,但必须等递交给车间调度员,车间调度再递交给生产调度后才能完成信息传递,这种传递是面对面的,不是实时的,且,信息传递完了,并不意味着立即将数据输入生产管理系统里面,生产计划管理系统里面运算的数据也是滞后的,因此,必须改变落后的信息传递方式。

5 解决方案

5.1 系统设计思路

MES系统是以现有生产计划管理系统管理方式为基础,是对现有生产计划管理系统的完善与补充,突出生产现场调度用信息的现场采集,快速导入和对调度用相关信息的展现。便于各级人员跟踪产品实际状态和检查计划执行情况。

(1)生产现场用手持终端功能开发(即PDA终端程序开发)。(2)与现有生产计划管理系统接口。(3)构建有利于调度查询使用的“产品—部件—零件”树形检索结构,并生成缺件查询报表、成品报表和零部件完成情况报等报表。

5.2 车间数据收集与查询终端

车间数据收集与查询采用可上网的智能手机为手持客户端。PDA中须安装生产管理系统终端程序(即C/S模式程序),用户输入ID和口令后可登录生产管理系统。手持PDA具备工艺数据统计单录入功能。

管理工(或班组)在完成一个零部件的加工后移交下工序时,通过PDA系统完成工艺数据统计单的录入。为减少一线管理工(或班组)操作可能产生的错误,在录入单据时主要选择单据类型,筛选查找件号(供筛选的件号只包含当前生产线上的零部件,可减小筛选量),交接数量和指定下工序。

5.3 调度和现场看板展现

在现有生产系统的数据支撑下,MES系统提供配套情况和流转情况查询界面,并提供适应在看板上展现的零部件配套情况展现界面。

5.4 系统部署

如图1所示,调度管理系统须部署在一台单独的服务器上,并接入公司局域网。看板管理电脑也须通过综合布线接入公司局域网络,便携终端通过互联网或者USB与服务器进入数据交换。

6 结束语

在离散制造企业中应有MES系统(制造执行系统),传递信息使得从下单到完成品间的生产过程能够最佳化。生产活动在进行时,MES系统采集、适应及时、正确的数据,提供适当的导引、响应及报告给决策支持。针对条件改变立即快速反应的目的,在于减少无附加价值的活动,达到更有效的生产作业及流程。MES改善了设备的回收率,准时交货率、库存周转率、边际贡献、现金流量绩效。MES提供企业与供货商之间双向沟通所需的生产信息。

摘要：跨入21世纪,信息高速化、共享化,企业面临的竞争态势日趋激烈,有的企业在发展中壮大,有的企业却濒临倒闭。企业接到的订单不断增多,客户要求更加个性化、新颖化、多样化,市场需求充满了诸多的不定因素。企业该如何应对,如何快速相应,依靠传统的管理方法已经无法适应快速发展的需要,只有靠信息化手段解决管理瓶颈问题。

关键词：MES,离散制造业,生产调度,看板管理

参考文献

[1]王小云,杨玉顺,李朝晖编著.ERP企业管理案例教程.清华大学出版社.

[2]程国卿,吉国力编著.企业资源计划ERP教程.清华大学出版社.

[3]邹蕾,张先锋.人工智能及其发展应用[J].信息网络安全,2012,(02):11-13.

[4]甘宏,潘丹.虚拟化系统安全的研究与分析[J].信息网络安全,2012,(05):43-45.

[5]余勇,林为民.工业控制SCADA系统的信息安全防护体系研究[J].信息网络安全,2012,(05):74-77.(06):57-60.

[6]刘威,李冬,孙波.工业控制系统安全分析[J].信息网络安全,2012,(08):41-43.

MES系统农机制造业 篇2

MES作为新兴的市场，在中国的潜能巨大。在全国1200家工业企业中，有1007家企业对MES有潜在需求，占比高达84%。

《中国制造执行系统（MES）市场发展研究报告（2014版）》是e-works研究院立足自身专注于制造业的优势，在对全国工业企业进行大范围调研的基础上，完成的MES市场研究报告。此次调研收集到全国1200家企业的有效问卷，分别对已实施MES系统的企业和未实施MES系统的企业数据进行对比分析。调研报告从企业选型与实施的现状入手，分析MES系统的应用现状与应用需求，探寻市场的机会与发展方向。调查显示，中国制造企业对MES的投资迫切。企业对MES投资的重视程度高，投资金额较大，近三成企业的累计投资金额在500万以上；此外67%的企业对MES项目的累计投资金额超过100万。尤其是50亿以上的大型企业投入明显，52%的企业MES的累计投资超过500万；22.5亿~50亿规模的企业在各个投资区间的分布较平均；3~22.5亿规模的企业呈现“中间高、两端低”现象，投资金额集中在50万~500万间；在3亿以下规模的中小企业中，有68%的企业对MES的累计投资在200万以下。

目前，MES商业化软件的应用率不高。企业在实施MES时购买商业化MES系统的企业不足1/3，38%的企业选择自主开发MES系统，27%的企业选择合作开发MES系统。

企业对MES系统的认知需进一步提升。主要表现在，MES系统实施完后达到项目预期的仅为55%，还有45%的企业MES项目的实施并没有达到初期的目的。从各行业的应用来看，冶金与石化行业的MES应用率最高为62%，最低是机械与装备行业为49%。电子电器行业与汽车与零部件行业的MES应用率居中，分别是59%和60%。

MES作为新兴的市场，在中国的潜能巨大。在全国1200家工业企业中，有1007家企业对MES有潜在需求，占比高达84%。中国的MES市场处于快速的成长和发展期，未实施MES的企业需求固然巨大，但已实施了MES系统的企业对MES的升级需求占比也较高。MES厂商应该对MES的升级需求保持高度的关注度。未应用MES的企业需求占比69%，已应用MES的企业需求占比31%。

中国的MES厂商数量繁多，背景繁杂。在MES商业市场中，既有国际自动化硬件设备背景的厂商如西门子、GE等，又有数据采集人工界面或工业自动化控制系统起家的厂商如Wonderware、应创云相；既有专注于MES系统的厂商如Camstar、艾普工华，也有由某个或某几个专业领域起家的厂商如中渊科技、速威软件；既有大型制造企业自动化部门衍生的MES厂商如宝信、石化盈科，也有传统管理软件提供商起家的厂商如SAP、Oracle、兰光创新、明基逐鹿等。目前厂商数量已经超过100家，市场上相对活跃的厂商数量大约有50余家。

企业对MES品牌的认知有一定的差异。调查显示，已实施MES的企业和未实施MES的企业对MES供应商的品牌认知存在一定的区别，相对而言国际厂商由于较为关注市场推广和品牌塑造，在知名度排名中普遍靠前。

MES产品发源

MES产品

代表公司

典型应用 1 2 自动化领域厂商 专业SCADA、HMI厂商

在自动化设备基础上发展起来的 在自动控制软件的基础上发展起来的

台湾电子行业MES系统在大陆的推广

实施MES中发展起来的

GE Fanuc、西门子、罗克韦尔等 Wonderware、Citech、比邻等

大众汽车、奇瑞汽车等 夏新电子、ut斯达康、中心通讯等 台湾电子行业信息化厂商

资通、羽冠、宝成、明基逐鹿等 Furious 4 国内流程行业大型公司

上海宝信、石化盈科等 宝钢、中国石化 6 PLM厂商

自动识别、质量管理厂商

从PLM延伸发展出来的 向MES领域进行渗透的

UGS等 今朝、灵蛙等

兰普照明 广州本田等 专业的mes软件公司 为制造企业提供专业的信息化软件系统服务

盖勒普(SFC-MES)中船重工等

【关于e-works Research】e-works Research是中国制造业信息化领域最具影响力的独立研究机构，自2002年成立以来，一直专注于制造业ERP领域、PLM领域和IT基础架构领域的市场、技术、应用和产业研究，定期出版PLM、ERP、MES、CAE、信息安全、信息化投资等方面的研究报告。e-works Research也为制造业信息化供应商提供市场调查、产品评估、案例撰写、白皮书策划等专业咨询服务，为制造企业提供信息化评估、需求分析、总体规划、产品选型、项目监理等第三方咨询服务。

e-works Research隶属于e-works中国制造业信息化门户网。e-works是中国制造业信息化领域领先的专业门户网站，拥有67万会员，其中包括5万多名制造企业CIO和高层业务负责人。e-works每年举办40多场信息化专业会议和培训，超过3000家制造企业高层负责人现场交流。

目 录 报告摘要……………………… ……………………………………………………… 7 2 调研背景……………………………………………………………………………… 10

2.1 分析说明………………………………………………………………………………10 2.2 样本情况………………………………………………………………………………10 2.3.1 调研企业区域分布情况…………………………………………………………10 2.3.2 调研企业行业分布情况……………………………………………………………11 2.3.3调研企业规模分布情况……………………………………………………………12 3 MES实施与选型分析………………………………………………………………… 13

3.1 MES投资分析……………………………………………………………………………13 3.2 MES应用模式分析……………………………………………………………………14 3.3 MES项目主导分析………………………………………………………………………15 3.4 MES实施周期分析………………………………………………………………………15 3.5 MES选型要素分析………………………………………………………………………16 3.6 MES项目需求分析………………………………………………………………………17 3.7 主要结论………………………………………………………………………………19 4 MES的应用现状分析………………………………………………………………… 20

4.1 MES各功能模块应用概况……………………………………………………………20 4.2 MES各功能模块应用难点……………………………………………………………22 4.3 MES各功能模块应用效果……………………………………………………………23 4.4系统数据采集与集成应用现状………………………………………………………26 4.5 MES系统应用效果与效益分析………………………………………………………27 4.6 MES应用成功率分析…………………………………………………………………28 4.7 MES应用难点分析…………………………………………………………………28 4.8主要结论……………………………………………………………………………29 5 MES应用需求分析…………………………………………………………………… 30

5.1 MES实施周期预期分析………………………………………………………………30 5.2 MES投资预算分析……………………………………………………………………31 5.3 MES拟应用模式分析……………………………………………………………………32 5.4 MES应用需求分析……………………………………………………………………33 5.5主要结论………………………………………………………………………………34 6 MES厂商知名度分析…………………………………………………………………36

6.1 总体情况分析…………………………………………………………………………36 6.2已应用MES的企业厂商知名度排名…………………………………………………36 6.3 未应用企业的厂商知名度排名………………………………………………………39 6.4 主要结论………………………………………………………………………………39 7 MES市场趋势发展综述………………………………………………………………43

7.1未来市场的整体评价…………………………………………………………………43 7.2未来技术的发展趋势…………………………………………………………………44 8 e-works研究院简介……………………………………………………………………46

图目录

MES系统农机制造业 篇3

随着MES应用系统在工业企业越来越广泛的推广,工业企业发现MES能够提高计划的实时性和灵活性,改善生产线的运行效率。同时,美国先进制造研究机构AMR调查发现:现有的企业生产管理系统普遍由以ERP/MRPII为代表的企业管理软件,以SCADA.HMI为代表的生产过程监控软件和以支持企业全面集成的MES软件群组成。根据调查结果,提出了三层的企业集成模型(如图1)。

MES可以对来自MRPII/ERP软件的生产管理信息细化、分解,将操作指令传递给底层控制;可以实时监控底层设备的运行状态,采集设备、仪表的状态数据,经过分析与处理,从而方便、可靠地将控制系统与信息系统联系在一起,并将生产状况及时反馈给计划层。进入二十一世纪,现代集成制造系统通过追踪生产信息流来实现对企业的全面控制和管理,它的系统结构已经逐步摆脱了完全按照物理层次划分并配置系统的传统模式,向着更加简单合理的综合模式发展,如图2所示。

虽然MES的发展历史较短,但它能有效地实现以时间为关键的制造思想,因而在发达国家推广的非常迅速,并给工厂带来了巨大的经济效益,对国外的管理界也产生了深远的影响。

从国内看,CIMS、MES、ERP等概念进入我国都比较早,但只以DCS为代表的底层自动化和以ERP为代表的管理系统普及速度较快。虽然在观念上已经开始转变,有一些公司在加快开发中国式的MES产品或应用国外的MES产品,而且势头较好,但我国工业企业的信息孤岛和缺损环链现象比国外更为突出,对MES层的认识相对落后。国内学者对车间层、单元层的研究大都着重于控制模型的研究,很少从应用出发来研究和开发面向制造过程的集成化管理和控制软件。因此,加强对MES的研究和推广应用,探索MES的发展道路,对于提高我国企业的管理水平,增强制造业的竞争实力具有重要的意义。

2 企业MES系统功能架构

企业MES为一系列管理功能,而非一套软件系统,它完全可以是各种生产管理的功能软件集合。主要的MES功能模块(如图3)包括:(1)资源配置与状态跟踪;(2)工序大于细节调度;(3)生产计划和调度;(4)文档控制;(5)数据采集和获取;(6)人力资源管理;(7)质量管理;(8)过程管理;(9)维护管理;(10)产品跟踪与记录;(11)性能分析。

3 MES系统设计

企业信息系统一般采用C/S(Client/Server)和B/S(Brower/Server)两种架构模式。因为受到生产现场的条件约束,CIS模式的使用需要较高的系统硬件配置和相对大的成本,并且相比较与B/S,C/S具有较大的维护工作量,复杂而又繁琐的系统升级,以及相对高的系统开发与维护成本,基于此,系统选用了B/S体系结构,其主要开发工具是C#与.NET,后台数据库使用SQL Server。开发完成的系统及数据库安装在WEB服务器,通过IIS发布到互联网上,生产车间和上层管理人员在办公室通过企业内部网络浏览器向WEB服务器发出请求,WEB服务器上的IIS服务再根据用户请求,执行相应的操作,并将结果生成HTML文件发送到客户端(如图4)。

3.1 硬件环境

按照某研究所规定的数据传输与处理的需求,及数据处理量的要求结合企业实际数据处理量、现有的硬件资源和部门特点,为企业设计的系统硬件结构(如图5)。系统部署在管理大楼的系统服务器上。管理大楼中的终端用户能够经过中心交换机对系统服务器进行直接地访问,厂房里的终端用户可经过中心交换机和前置交换级的级联,继而实现对系统服务器的访问(如图5)。

系统通过采集与反馈每个生产单元的数据,构成覆盖全部门的开放式以太网络,旨在实现闭环管理的需求。系统主要围绕数据库服务器,对实时数据进行比照与存取,从而形成不同的统计分析报表,达到监视和控制生产信息以及管理生产流程的目的,提供规范的网际网络的浏览查询与资料索取。

3.2 软件架构

在开发时,系统使用基于.NET的B/S软件构架,整个系统为了达到数据格式统一化、软件功能模块化以及模块接口标准化,采用数据访问层、WEB表现层以及业务逻辑层三层体系架构。

数据访问层的任务是处理后台数据库和系统间的交互,数据访问模块与业务数据构成本层。前者对数据库的详细操作进行封装,接收业务处理模块的数据访问请求,同时把操作结果通过业务数据的方式返还给业务处理模块;WEB表现层作为系统功能的显示界面,并且是给予系统和用户交互的接口。该层由安全认证模块以及页面显示模块组成。前者的任务是认证用户的身份以及访问权限,避免用户越界工作,而后者由ASPX或者HTML页面构成,其职责为对用户的请求和输入数据进行接收。整个WEB表现层使用XML描述,在程序运行的过程中进行解析,便于将来修改;业务逻辑层的控制机制将有限状态自动机引入,以此对业务流的流动执行进行控制,取得了对业务流的顺序性以及逻辑性的控制的良好效果。其为制造执行系统的主要构成部分,具体达到制订并执行产品的生产计划、跟踪和处理产品数据(如图6)。

3.3 数据访问

数据库SQLServer2000容纳了系统里所有的数据,在对数据库进行访问与操作时,使用适用于多层应用程序的ADO.NET,在当前信息系统应用程序中,是最常见的体系结构。相比于传统的ADO数据访问形式,ADO.NET同其的根本区别在于ADO采用OLEDB接口,同时以COM技术为基础,ADO.NET具备自身的接口,以Microsoft公司的.NET体系架构为基础。构成ADO.NET的类型有两类:为.NET数据提供对象以及用户对象。当中,提供对象的任务是将一些现实操作,例如数据从数据源的读取与写入完成等,在存储介质读到数据之后,然后通过用户对象进行数据的访问与操作。Data Adapter、Connection以及Command Builderden等等均可作为提供对象;而Data Relation、Data Set以及Datallow等等是用户对象。

3.4 报表设计

Crystal Reports能够及时地创建拥有专业外观以及演示文稿质量的复杂的交互式报表,其特点有:方便的操作、较强的功能以及相对稳定的性能。系统的数据库应用程序与Crystal Reports报表处理功能相整合,这样一来,实现了用户的需要,同时应用程序节省了开发时间。Crystal报表专家在Visual Studio.Net IDE里,能够依据实际需求快速方便地设计报表。利用Crystal Reports Designer设计报表,第一,应明确报表的数据源,借助于报表设计选项卡,设置报表里应显示的数据,同时把报表保存成报表文件;第二,在页面要显示报表的位置增加Crystal Report Viewer控件;第三,如果要显示报表,应利用程序代码把控件和需要显示的报表进行绑定。使用Crystal Reports不仅使系统报表设计的流程简化,同时利用其所给予的其它功能,有利于满足页面导航和报表打印等一些需要。

3.5 权限设计

用户表由设定系统的管理员进行维护,各用户的用户名和密码均在用户表中设定,用户在登录的时候必须提供合法有效的帐号,以此保证系统的安全性。并且由系统管理员对用户担任的角色进行分配,每个角色都有不一样的作用,系统能按照用户担任的角色自行加载用户拥有的菜单,菜单意味着不一样的功能权限,进而实现控制权限。

4 结论

MES管理系统一方面能够健全企业的信息化建设;另一方面可以使车间的生产效率得到提高,降低原料与能源量消耗,同时减少产品库存量,加强产能。然而,我国对于开发与应用MES还处在起步阶段,选择和研发适当的MES开发工具,并与我国企业的MES软件产品相适应,满足企业信息系统的紧密集成目的,继而提出我国企业MES的实施标准和技术规范,其重要意义不仅在于我国企业信息化水平的提高,更在于同国际先进企业竞争力的增强。

摘要：制造执行系统(MES)是制造生产过程的计算机在线管理系统,是企业资源计划系统和设备控制系统之间的桥梁和纽带,是企业实现全局优化的关键性系统。作者现在主持广西教育厅《制造执行管理系统(MES)应用研究》课题项目,通过对南宁化工股份有限公司MES系统项目(一期工程)的研究,介绍了MES系统的应用研究现状,阐述了MES系统的基本功能架构及软件架构,提出了MES流程工业所需要的关键技术。同时,将先进的生产过程控制技术应用于院校的自动化实训建设,提高教师的技能,更新知识。

关键词：制造执行系统,MES应用,工业流程,探析

参考文献

[1]饶云清.制造执行系统的现状与发展趋势[J].机械科学与技术,2004,(10).

[2]谢星岸,王志新.水泥企业制造执行系统MES应用开发[J].水泥工程,2005,(4).

[3]严新民.计算机集成制造系统[M].西安:西北工业大学出版社,1999.

[4]黄学文.制造执行系统(MES)的研究和应用[D].大连:大连理工人学博士论文.2008.

[5]张忠檩.国内外制造执行系统(MES)的应用与发展[J].自动化博览,2004,(5).

[6]郑秉霖.制造执行系统的研究现状和发展趋势.控制工程,2005,(12).

[7]Jaikumar V.Manufacturing execution systems[J].Computer Gor1d,2003,(3).

MES系统农机制造业 篇4

当前, 信息化已成为现代企业提高管理效率、降低管理成本的有效手段, 并正在不可避免地形成一种趋势。

当今企业不仅要面对国内, 而且要越来越直接的面对国际日益激烈的市场竞争。提高生产效率、降低生产成本、及时掌握全面而且准确的生产信息已成为当今企业的必然要求。与此形成强烈反差的是, 在多数国内企业中仍延续着传统管理方式下的信息“手工”传送。信息的不统一、不完整、不准确、传递不及时等众多问题在新的经济形势下已经影响到企业生产经营甚至生存。

面对这一现状, 中国石油兰州石化公司采用霍尼韦尔公司推出的面向流程行业的企业信息化管理工具——MES。

2 系统设计

系统采用分布式实时数据库结构, 项目中包括兰州石化公司各级分厂。各分厂分别配置各自独立的实时数据库。兰州石化公司从各分厂获取数据, 组建公司的实时数据库, 形成各种应用系统。在设计时考虑了安全性、可靠性、可扩充性。

2.1 安全性

在生产控制系统实时网络与生产监控系统网络的隔离与数据传输方面通过网关进行隔离, 数据单向传输 (控制系统--生产监控系统) 。

生产监控系统的应用软件对DCS系统运行没有影响。

网关软件成熟、安全、稳定、可靠, 在多家不同行业 (化工、电力、制药等) 用户得到长期使用。

2.2 可靠性

为了确保整个生产监控系统的可靠性, 平台系统具有强大的容错能力。应用服务器、WEB服务器分别备有冗余服务器, 可实现无中断使用切换。

2.3 可扩充性

生产监控系统的硬件采用高可靠计算机。生产监控系统的软件平台提供多种数据访问方式如OPC、DDE、ODB等, 保证了开放性, 能与第三方软硬件兼容, 实现无缝连接。

保证可能在将来投运的其它控制系统的实时数据稳定纳入本监控系统。

保证将来扩充的生产管理软件在本系统上平稳运行。

为ERP提供数据接口。

3 系统功能描述

系统功能包括:

1) 数据采集

2) 数据存储

3) 生产过程实时运行监视

4) 生产调度

5) WEB功能

3.1 数据采集

霍尼韦尔公司采用分布式的数据采集方式。各个系统的接口可以分布在不同的地点, 采用不同的软硬件系统。这种方式确保了系统的可扩展性、稳定性和灵活性。

该项目中每个分厂为一个单独的MES, 下表为部分分厂包括的系统数量。

3.2 数据存储

存储过程实时数据, 具有良好的存储压缩功能, 响应速度快, 数据管理能力强 (可管理多达至几万点过程数据) 。实时库运行于服务器, 客户机 (调度用计算机) 通过访问服务器获取生产过程实时数据。

本项目数据库点数见前表。

存储生产过程中产生的数据, 具有以下主要特点:

(1) 存储速度快, 可以根据数据的重要性设定采集周期如 10秒、20秒、30秒。

(2) 存储点数多, 单台服务器可以满足系统的扩充需要。

(3) 特殊压缩算法, 每个采集点的数据压缩率可自行设置;在保证数据精度要求的条件下优化了系统的运行效率, 调用数据速度快。

(4) 数据库的大小没有限制

(5) 支持常用数据类型

(6) 方便的历史数据备份与恢复

(7) 可扩展性强, 对外支持OPC、DDE、ODBC、API等接口, 标准的SQL或OLE DB应用编程接口为第三方提供了标准的、主流的开发环境。

(8) 系统具有良好的开放性, 方便二次开发应用。

3.3 生产过程实时运行监视

图形化用户界面, 使用简单、方便, 既可使用客户端工具浏览, 又可使用浏览器浏览。

数据显示方式灵活多样, 以下至列出一些常用的方式:

流程图:用总貌及分组画面显示全厂的工艺流程, 并实时显示每一关键的过程变量信息, 对过程变量提供不同时间段的图形分析, 提供不同时间的画面查询。

趋势图:在CRT上显示定义的实时数据的趋势曲线, 时间轴可以任意设定。

报表:报表可以分固定报表和模板报表两种, 固定报表采用固定的结构和定义好的标签, 显示和打印全厂或车间的数据;模板报表采用固定的结构, 灵活的标签, 显示和打印全厂或车间的数据。报表采用web方式, 方便灵活, 打印可以是定时打印或事件打印。

3.4 生产调度系统

为了实现管理更加科学化, 集中统一规划上层调度管理信息系统, 在兰州石化公司建立了一个完整的实时生产调度信息管理系统, 系统将以总调度中心为核心, 覆盖全公司所有装置, 这些完整的生产信息处理后分别传送到总厂、分厂办公系统和生产、技术管理部门, 并能实现异地浏览功能。全部的实时生产信息数据采集到系统的实时数据库, 调度员和管理人员可以在自己的办公室里按权限设定综览全部或部分生产信息, 并能实现异地浏览功能。相应的装置信息也可以传递到相应的车间办公室。

生产调度实现完成了的信息包括:

(1) 生产装置状况

(2) 原材料贮运情况

(3) 全厂物料平衡情况

3.5 WEB功能

本系统采用WEB浏览器结构, 公司领导及其它有权限的管理人员可以在浏览器上实现远程浏览、查询, 可以在远程 (如在住处、出差城市) 根据授权察看本系统中的数据信息, 了解生产状况。

4 结语

该系统自投运以来, 运行稳定可靠。系统具有稳定性好、维护简单、操作方便、可靠性高、技术先进、扩展性好等优点。

由于兰州石化公司装置较多、地域分布广, 信息量大, 需要访问的管理人员比较多, 所以该系统比较适合本企业, 经过一段时间的运行, 效果比较理想。现总结如下:

1) 提高了工作效率, 极大方便了各级管理人员了解生产运行情况;

2) 生产数据都进入到计算机系统中, 能监督操作工认真负责地在岗操作。

3) 对操作工的操作有了一个科学的量化的考核依据;

4) 为生产管理提供一个有效的平台, 使企业管理效率进一步提高, 有效改善了企业形象。

本系统的使用, 为企业管理提供一个信息平台, 使生产更加平稳, 生产成本进一步下降, 事故进一步减少, 带来巨大的经济效益和社会效益。

摘要：针对石化行业生产执行系统 (MES) 的应用需求, 在分析石化行业MES的特点和国外主流MES的基础上, 采用分布对象技术, 提出了灵活可组态的MES软件体系结构, 该体系结构主要由企业MES数据平台、MES业务逻辑及其实现和用户界面三个层级构成。基于软件体系结构, 结合石化行业的业务知识和领域知识, 设计开发了一个炼化一体化的MES软件系统。

关键词：生产执行系统,软件体系结构,石化企业

参考文献

[1]陈明.网络安全教程/实用计算机网络技术丛书[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[2]谢锡祺, 杨位钦编著.自动控制理论基础[M].北京:北京理工大学出版社, 1992.

[3]黄坚.自动控制原理及其应用[M].北京:高等教育出版社, 2005.

MES系统农机制造业 篇5

随着信息技术的发展和应用, 信息系统在企业中的使用也越来越广泛。企业信息系统主要涉及三个层面:计划层、执行层和控制层, 在执行层, 制造执行系统 (MES) 能对计划及时做出反应、报告, 并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。制造执行系统主要有包含以下几方面的功能:工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据收集。

一、总装车间MES系统建设思路

1.1总装车间的生产组织特点。军工产品装配生产是个复杂的作业过程, 与一般的电子产品相比, 装配过程有其独特之处。每件产品都要有单独的物料配套表、装配及测试卡、质量标签、装配历程及过程质量问题处理信息等;生产过程中, 批次管理、质量管理要求非常严格;且涉及部门多, 导致生产任务的计划和调度工作复杂。

1.2军工总装车间MES系统建设思路

a) “计划推式下达, 缺件拉式生产”的双向驱动生产管理模式。采用“前推后拉”相结合的生产计划模式, 通过物料需求计划全面推动生产, 通过组件计划的缺件拉动调整前期计划。这样在考虑到生产部门对计划全面性和稳定性的要求, 又能加强对实际变化的响应速度。

通过物料需求计划推动生产:基于制造BOM每一层零部件的提前期, 将最终产品需求转换为制造过程对加工工作和外购物资的需求计划, 对生产全过程进行全面的完全集中式的控制。

通过配套缺件拉动调整生产:设立“配套缺件看板”, 配合生产计划拉动零件分厂作业计划, 从而加强企业对变化的适应能力。

b) 基于MRP+APS的计划编排方式。采用MRP (物料需求计划) +APS (高级计划排程) 的生产计划管理模式, 基于资源、物料、时间编制合理的计划, 实现制造过程的精益化管理。根据企业主生产计划先采用无限能力, 平衡库存物资及在制品, 排产分解得到物料需求计划 (MRP) , 然后将分解的零组件订单下达到车间。

根据工艺路线按照有限能力排产倒排法展开为零组件车间工序作业计划, 主要考虑资源能力包括工作中心/设备、人员、三定。这种基于有限能力的调度并考虑生产中的交错、重叠和并行操作来准确地计算工序的开工、完工、准备、排队等时间, 从而解决MRP计划不能实时反映需求与资源能力动态平衡的问题, 最大化的利用生产能力, 提高生产效率, 保证整个生产过程的协调。

c) 基于产品生产全过程信息采集, 对产品质量信息和装配信息进行有效追溯和监控。借助对外购/外协检验及生产现场检验的信息化管理, 对产品生产全过程的质量信息进行有效采集和记录, 保证从物资器材到组件产品的质量信息清晰、明确, 为产品随行文件的建立提供支撑。

通过在生产制造过程中建立产品与产品设计、工艺、制造、装配、质量、测试、技术服务等信息的有机关联, 并最终形成自成体系的单机产品随行文件。当产品出现质量问题时, 可通过随行文件对

产品的所用物资、加工制造过程、加工人员等进行筛查, 根据不良现象的不同追溯出不良品的发生原因, 方便对出现质量问题的产品进行返厂维修, 为产品售后服务跟踪体系提供有力保障。

二、军工产品总装车间MES解决方案

针对军工产品总装车间“一物一卡一标签”的生产组织特点, 突出产品的质量信息及历程状态监控、突出产品的批次和计调管理, 根据其MES系统的建设思路, 采取各子系统有效的解决方案。

2.1产品随行文件及质量追溯的实现。制造执行系统将提供单机产品随行文件的信息化基础, 它的核心思想是建立一个企业产品身份标识的一种信息化介质, 这种信息化的介质将在产品生命周期中建立产品与产品设计、工艺、制造、装配、质量、技术服务的信息的有机关联, 并最终形成自成体系的单机产品随行文件, 产品随行文件是专门为产品的追踪溯源和综合保障的有利工具, 它不仅记录了产品组件、子件、零件到原材料之间的关系, 以及每个组件所需要的各下属部件的数量这些生产过程的静态因素, 而且描述了过程的动态因素, 比如批次装配关系、工艺参数等。

随行文件所包含的主要信息有:a) 生产制造信息;b) 质量信息;c) 技术信息;d) 测试信息

2.2有限能力计划与调度技术的应用。车间计划/调度模块是根据生产计划和试制任务及车间的生产能力制定出生产计划 (月、旬计划等) , 由于采用有限能力计划技术, 可以针对当前车间生产任务和能力的具体情况制定详细的作业计划, 协调批生产与试制任务的组织与安排, 及时发现如能力不足, 提前期不够等因素将引起的任务拖延和可能出现的生产问题, 在排产时主要考虑班组的生产能力和测试设备的可用性, 主要采用的排产策略为:a) 优先级:优先级高的任务先安排, 优先级由计划员在排计划前手动设置;b) 需求节点:需求节点靠前的任务先安排;c) 加工周期:长周期的先安排/短周期的先安排。

2.3返工返修任务的管理。装配过程中出现不合格品需要返工/返修时, 计调员和工艺员共同确定需要返工的任务以及需要返工任务的起始工序, 和其他相关任务;计划员创建新的返修任务, 并将返修任务和原任务进行关联;对于需要重新编写返修工艺的任务, 由工艺员进行返修工艺的编制, 然后车间现场对组件进行返工。

计划员选择需要返修的工序, 通过系统的“新建订单”功能来创建返修订单, 订单“类型”选择“RW-返修订单”。系统自动记录返修订单对应的原订单号, 以及返修的工如果通过模板将返修订单批量导入系统, 系统提供另外两种方式将返修订单和原订单进行关联, 一是手动关联:手工输入原订单号、工序号、返修订单号后进行关联;二是批量关联:系统提供订单关联EXCEL模板, 在模板中维护好返修订单与原订单、工序关系后一次导入系统。

2.4灵活性查询和可定制报表、看板的应用。系统B/S开发模式, 减少安装客户端的麻烦, 使生产管理者随时可以了解生产进度, 系统支持利用图号、批号、名称、任务开始时间、结束时间等条件的独立查询及多条件的组合查询和模糊查询, 系统根据生产计划、管理的要求生成各种统计、分析和报表, 分配给具体的角色和用户, 由专门的管理人员制定各种报表, 并可根据要求添加、删除和更改, 便于相关人员及时获取所需的信息。

报表类主要有:工时类报表;计划类报表;产品类报表;质量类报表;成本类报表;

看板类主要有:分厂流程图看板;生产进度看板;分厂任务完成情况看板;班组任务完成情况看板;故障统计看板。

三、结束语

通过MES系统实现产品电子文件的建立, 方便快捷地实现正向和反向的质量追溯, 可使导弹总装车间的批次管理、质量管理水平得到显著提高, 同时使各级生产管理者可以及时了解生产情况, 采取更有效的措施推进生产运作, 提高了日常业务工作自动化水平, 极大的提高了工作效率, 改进了工作质量。H

参考文献

[1]吴立辉, 张洁.电子装配行业的MES体系结构及技术实现[J].计算机工程, 2009, 03.

[2]戴绍利, 谭跃进, 汪浩.生产调度方法的系统研究[J].系统工程, 1999, 07.

MES系统农机制造业 篇6

1 西可EMS的概念

西可企业属典型的离散制造行业, 在生产管理中难以把控作业调度和现场数据采集。为了解决这两个问题, 西可通信技术设备 (河源) 有限公司启动了一套全新的、国际化的制造执行管理系统。该系统由生产计划制订管理、零部件管理、订单查询等功能模块组成, 能够及时发现生产环节的瓶颈, 并通过异常警报进行提示。系统可以根据各站点的情况重新排配, 解决瓶颈问题, 从而实现企业生产任务、资源活动和组织生产活动的计划调度, 形成整体优化的生产制造系统, 为适应客户需求的不断变化并向客户提供更加长期和优质的服务。

MES是在公司的整个资源按其经营目标进行管理时, 为公司提供实现执行目标的执行手段, 通过实时数据库连接基本信息系统的理论数据和工厂的实际数据, 提供业务计划系统与制造控制系统之间的通信功能, 是应用于各种制造业的重要信息系统。MES可针对产品制造中某个需求或功能环节进行删减, 优化生产管理效率, 提高生产质量, 进一步推动企业资源的整合与优化利用。同时, MES还是企业CIMS信息集成的纽带, 是实施企业快捷制造战略和实现车间生产快捷化的基本技术手段。它的价值主要体现在生产管理上, 是实现“全透明生产”机制。可快速建立透明化、信息化的生产管控体系, 规范并优化企业的生产过程质量管控及生产进度流程, 使生产管理信息化, 精益化;建立产品完善的正反追溯关系, 满足质量追溯管理要求, 使生产程序透明化;建立生产、质量等异常情况预警机制, 自动统计各类质量问题, 如报废、返工和返修等, 提高生产管理效率, 保证成品率;引入自动监控机制, 减少人为失误, 为质量人员直观展示当前质量水平, 减少重复劳动;运用电脑采集数据, 代替人工录入, 提高系统的处理效率和准确率。

2 西可MES功能模型

西可通信技术设备 (河源) 有限公司为国内超高精密柔硬性电路板生产厂家之一。它的生产特点是:产品更新速度快, 品质难管控;物料零件多, BOM (物料清单) 复杂, 代用料多, 容易错, 对系统要求程度高;行业属于劳动密集型, 工人数量多;产品加工工序复杂, 部分功能测试工序需要计算机控制。

从其行业本身特点来看, 提高企业生产管理效率的关键是生产管理的调度和现场数据的采集。因而, 相对于其他行业, 电子制造业对制造执行管理系统 (MES) 的依赖程度更高。由于制造执行管理系统 (MES) 直接关系企业的生产成本、材料的控制与管理, 所以系统的功能设计水平直接反映企业制造成本控制水平。只有当MES的功能水平符合或超越企业现有的生产水平, 企业才能考虑根据标准不断改进生产和管理水平。

西可MES模型强调MES是一个与其他系统相连的信息网络中心, 在功能上可以根据行业和企业的不同需要与其他系统集成, 从而为实施基于组件技术的可集成的MES提供了标准化的功能结构、技术框架和信息结构。

3 西可MES在电子生产管理中的绩效评估

3.1 生产流程管理

在生产流程管理中, 由于电子类生产劳动强度大, 工序多, 容易出错。为了赶时间交货, 往往会把所需物料放在一起进行加工。随着时间推移, 当制品与加工物料越堆越多的情况下, 车间在制品挪用方面就会越频繁, 从而形成恶性循环。而导入西可MES后, 每一种产品可设置多个可选流程, 并严格限定产品必须按照时间与规定的流程进行生产, 否则会被警告, 从而保证生产工艺执行的严格性和规范性。如果工艺流程发生改变, 可以选用新的生产程序。

3.2 流程追溯

采用纸张手工记录产品信息。当产量比较高, 一旦生产结束, 所记录的产品信息都要人手整理归档, 且无法长期保存, 更无法快速检索以及追溯生产的过程信息。采用西可MES系统, 每批产品从第一个工序开始, 将都有唯一的条码, 确保可以逆向追溯。条码识别是按照一定的编码规则排列, 用以表达一组信息的图形标识符。如果好处是读取快速, 并准确标出物品的生产日期、分类号、起止地点、类别等许多信息, 方便对电子生产检验工作的过程进行跟踪管理、质量把控, 还可通过双向的供应链提供有关产品生产管理的关键信息。

3.3 物料防错与追溯

在采用自动化设备工序中, 若上错物料将会造成严重的损失。另外, 生产过程中只能保证生产按照生产BOM进行, 没有产品的准确用料记录, 追溯起来就会很困难。而西可MES系统将每个工单的物料与机器之间的信息关联起来, 可避免上错料所带来的损失。还可以根据物料的批次信息, 查看到该批产品的整个生产流程, 形成可以从成品到原料或者从原料到成品的双向追踪, 从而准确地掌握产品生产过程的全部信息。

3.4 不良品的维修

维修品的缺陷无法及时统计和反馈。而西可MES系统会将从发现不良到维修完成的所有过程通过扫描的方式记录下来。维修品的缺陷被用柏拉图等图表形式表现出来, 以便于生产人员及时发现产品或者物料的问题, 以便及时调整产品或物料的生产工艺流程, 从而减少不合格产品的数量, 以保证产品质量。

3.5 计量和计数值分析

在传统电子制造业中, 若手工统计数据不够及时以及不能及时纠正所发现的问题, 会导致后续生产的混乱。而西可MES的计数值通过柏拉图、直方图等方式表现出来, 操作人员可快捷、方便地从操作显示屏上查看整个生产流程信息资料, 减少查找错误的时间, 且自动保存生产数据, 不会出现资料丢失现象。

4 结语

西可MES执行管理系统一方面能够健全企业的信息化建设, 另一方面可以提高车间的生产效率, 降低原料与能源量消耗, 同时减少产品库存量, 加强产能。然而, 我国对MES的开发与应用还处在起步阶段, 选择和研发适当的MES开发工具, 建立我国企业MES的实施标准和技术规范, 不仅可提高我国企业信息化水平, 还可增强同国际先进企业的竞争力。因此, 应在可持续发展的基础上, 加大MES的技术开发与研究力度, 并根据企业内部生产管理所需形成自我的、符合我国制造业发展特点的制造管理执行系统。

摘要：我国是制造企业较多的国家之一, 特别是电子加工制造企业, 不论从规模还是从数量上来说, 占全球的比重都比较大。而制造执行管理系统 (MES) 是企业生产管理中成本信息和数据采集的一个重要手段。它通过信息的传递, 有效地对整个生产过程进行优化管理, 从而提高企业生产管理中绩效评估的准确性。

关键词：制造执行管理系统 (MES) ,生产管理,绩效

参考文献