2023年流程工业中MES的功能与特点.doc

流程工业中MES的功能与特点 MES是ERP和DCS之间的信息纽带，是流程工业CIMS实施的核心。 制造执行系统(MES，anufacturing Execution System)是处于方案层和控制层之间的执行层，主要 负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资 源来提高制造竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等 功能的方式。MES首先在半导体和电子制造领域取得了成功应用。 流程工业的生产方式受全球竞争和市场经济的影响，正经历着一些变革，对于多品种小批量的生产 过程，生产方式逐渐由面向库存生产转为面向订单生产。企业资源方案(ERP)系统需要实时的生产信 息辅助进行经营决策和订单管理。但是来自生产现场的状态信息和生产数据并不能直接反映经营者 所关心的生产进度和质量变化等信息。因此，需要MES在企业资源方案和过程控制之间提供信息的转 换。MES执行由ERP制定的方案，并根据实时生产信息调整生产作出调度，并将有关资源利用和库存 情况的准确信息实时地提供给ERP系统。MES还能将生产目标及生产标准自动转化为过程设定值，并 对应到阀门、泵等控制设备的参数设置。同时，MES将从DCS采集来的生产数据与质量指标进行比照 和分析，可以提供闭环的质量控制。可见，MES是ERP和DCS之间的信息纽带，是流程工业CIMS实施的 核心。 流程CIMS中，MES软件系统的功能主要包括物料管理、资源管理、作业/订单管理、质量管理、操作 管理及行业法规管理等。它在以下三方面具有区别于离散制造系统中MES的特点： ①流程工业生产环境苛刻，生产过程包含复杂的物理、化学过程，及各种突变和不确定性因素。特 别是启动、停机和应急处理等暂态过程的各项操作，不仅影响生产效率，而且存在着安全隐患。因 此，操作管理是流程CIMS中MES的一项重要任务。它负责监督在所执行的每一项操作中遵守操作步骤 和标准，在连续、混合及间歇生产环境下为操作员提 MES与制造平台优化 　　主题内容 　　1  企业信息化概念 　　2  企业为什么需要MES？ 　　3  MES组成和结构 aliqq 　　4  MES与制造平台优化 aliqq 　　企业信息化概念 aliqq 　　1.1  供需链管理 aliqq 　　1.2  企业资源规划〔ERP) 　　1.3  制造执行系统〔MES〕 阿里巧巧 　　1.4  信息化管理 　　1.5  信息化系统 　　1 .1  供需链管理〔1/3〕--概念 　　按照APICS〔美国库存管理协会〕的定义，供给链〔Supply Chain〕是一种全球性的，伴随从原材料开始直到把产品和效劳交付给客户全过程的，精心设计的信息流、物流和资金流的连接形式。它包括了企业连接客户、供给商、物流效劳商、信息效劳商、增值效劳商的各种连接形式及其方法。 阿里巧巧 　　企业内、外部供需链。整个社会生产就是一个首尾相接，交叉错综的供需成长链，企业内部的物流、资金流和信息流等供需链与对应供方或需方的物流、资金流和信息流是息息相关或密不可分的。 aliqq 　　需求导向的价值管理。“需求〞是引发“供给〞的动因。“供给〞总是因为有“需求〞才发生，没有“需求〞就无须“供给〞，同时，“供给〞只有在为客户提供了价值才是增值的。因此，对供需链的有效管理就是对“需求导向〞的价值管理。 　　目标统一的合作伙伴关系。供需链上的每个环节都同时具有“供〞和“需〞的双重含义。“供〞、“需〞双方既是利益对立的，又是目标统一的。供方应为需方提供“价值〞，需方应视为供方合作“伙伴〞。 　　供需l链管理目的。把握真实需求，快速组织供给、优化供需链、改革不适应观念。 　　1.1  供需链管理〔2/3〕--供需链示意图 aliqq 　　1.1  供需链管理〔3/3〕--供需链的“五流〞 　　需求信息从需方向供方流动，供给信息从供方向需方流动；物流从供放开始沿不同渠道向需方流动；资金流从需方开始流到供方，然后分流到企业内部的各个环节；物流在链上的流动是一个不断增值的过程，价值流随物流从供方流向需方；工作流整合了信息流、物流、资金流和价值流，在链上的每个环节上或过程中存在，工作流决定了其它四种流的流速〔产率〕和流量〔产能〕。 　　企业信息化概念 　　1.1  供需链管理 　　1.2  企业资源规划〔ERP) 阿里巧巧 　　1.3  制造执行系统〔MES〕 阿里巧巧 　　1.4  信息化管理 aliqq 　　1.5  信息化系统 　　1 .2  企业资源规划〔1/3〕--概念 　　企业资源规划系统〔ERP〕：Enterprise Resource Planning，基于供需链管理思想，实现企业、客户、供给商集成，管理企业全部供需链的信息化管理系统。 　　目标。以工作流的整合为根底，实现企业资源〔人、财、物、信息〕的优化管理，也即，以工作流整合信息流，物流、资金流实现不断增值的价值流。 aliqq 　　内涵。以充分、详实的历史数据为依据，结合当前或预测的数据，对工作流进行周密的方案，实现供需链上各个环节的“协同〞或“同步〞。 　　范围：管理企业内部的市场、方案、财务、销售、生产、采购、人事等各方面，也涉及企业外部的市场、客户、供给商和效劳商等全部供需链。 　　理念。基于供需链管理，传播着先进管理思想，包括：精益生产〔Lean Production)、敏捷制造〔Agile Manufacturing)、约束理论〔Theory of Constraint)、价值链〔Value Chain)、准时制生产〔Just in Time,JIT)、全面质量管理〔Total Quality Management, TQM)等等。 阿里巧巧 　　1.2  企业资源规划(2/3)  --管理范围 阿里巧巧 　　1.2  企业资源规划〔3/3〕--例如 aliqq 　　企业信息化概念 　　1.1  供需链管理 　　1.2  企业资源规划〔ERP) aliqq 　　1.3  制造执行系统〔MES〕 　　1.4  信息化管理 aliqq 　　1.5  信息化系统 　　1.3  制造执行系统〔1/3〕--概念 　　MES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，及时作出相应的反响和报告，并用当前准确的数据对进行相应的指导和处理〞。 　　介于企业的“方案层〞和制造“设备层〞之间，对企业生产方案进行“再方案〞，“指令〞生产设备“协同〞或“同步“动作，对产品生产过程进行及时的响应，使用当前确的数据对生产过程进行及时调整、更改或干预等处理。 　　采用双向直接的通讯，在整个企业的产品供需链中，即向生产过程人员传达企业的期望〔方案〕，又向有关的部门提供产品制造过程状态的信息反响。 　　既不同于类似于ERP的企业商业系统，与不同于企业的过程控制系统，使用MES的经验说明，它既能提高按时交货的能力，改善物料的流通性能，由能减少企业内部没有附加值的活动。 阿里巧巧 　　1.3  制造执行系统〔2/3〕--如何工作？ 　　1.3  制造执行系统〔3/3〕信息集成环境 aliqq 　　企业信息化概念 阿里巧巧 　　1.1  供需链管理 aliqq 　　1.2  企业资源规划〔ERP) aliqq 　　1.3  制造执行系统〔MES〕 　　1.4  信息化管理 　　1.5  信息化系统 aliqq 　　1.4  信息化管理〔1/2〕--概念和特征 　　信息共享。应用信息技术，在对供给链各个环节或过程信息进行收集和相应处理的根底上，实现信息共享或过程透明； 　　信息集成。在保证过程信息及时性、充分性和准确性的前提下，整合企业信息流、物流、资金流、工作流和价值流，实现全面企业信息集成的环境； 　　基于事实决策。在全面信息集成的环境中，以充分事实为依据优化管理决策，实现企业人、财、物资源的优化配置和管理； 　　过程增值。在流程和资源优化的根底上，实现企业过程的增值。 aliqq 　　持续改良。在信息集成的环境中，不断积累数据，应用适宜分析方法，寻求改良的方向和改良方法。 　　1.4  信息化管理〔2/2〕--环境和方法 aliqq 　　全面信息集成的环境。企业应在供给链的各个环节或过程中，广泛采用信息技术，建立及时、准确、充分和可靠的信息共享和集成的环境； 　　基于事实的决策方法。企业应在管理的各个环节上，采用先进管理思想，使用基于事实的决策方法，保证各项决策的正确性和科学性。 aliqq 　　流程的优化和过程的增值。企业应采纳价值的观点，使用需求导向的方法，对供需链进行优化，剔除非增值的过程或作业，确保增值过程的有效的资源，保证满足客户的需求，向客户提供增值的价值。 aliqq 　　持续改良的机制。企业应采用过程的方法，建立持续改良的机制，使用当前、历史和预测的数据，真实把握需求，积极寻求改良，确保客户需求的持续满足。 aliqq 　　企业信息化概念 　　1.1  供需链管理 aliqq 　　1.2  企业资源规划〔ERP) 　　1.3  制造执行系统〔MES〕 aliqq 　　1.4  信息化管理 阿里巧巧 　　1.5  信息化系统 　　1.5  信息化系统〔1/5〕--概念和特征 aliqq 　　基于电子信息技术应用，涉及信息收集、加工、处理和表现，提高信息的及时性、充分性、可靠性和准确性为内容； 　　以企业供需链〔商业流程、制造平台、过程控制〕的流程优化，以提高信息共享和信息集成程度为宗旨； aliqq 　　以企业资源的合理配置和管理，企业战略目标实现，企业管理决策的科学性，提供充分的信息支持为目标； 阿里巧巧 　　以“把握真实需求，快速组织供给〞，持续满足客户需求，为客户创造增值价值为长远战略。 阿里巧巧 　　1.5  信息化系统〔2/5〕--内容 aliqq 　　电子商业系统  用途：面向 “供需链〞的管理和优化。通过对 “五流〞的整合，以财务控制为核心，实现企业业务的协同和增值。内容：包括企业资源规划管理系统〔ERP〕、客户关系管理系统〔CRM〕、供给链管理系统〔SCM)、高级方案系统〔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。 　　过程管理系统  用途：面向生产制造平台的管理和优化。以对过程业绩进行监视、统计、跟踪和分析等手段，实现过程的持续改良。内容：数据采集、效率评估、历史数据分析、物料跟踪、质量跟踪、设备管理、方案分解、设计管理、工艺分析、专家系统等业务子系统或功能组件 aliqq 　　1.5  信息化系统〔3/5〕--范围 　　1.5  信息化系统〔4/5〕--组成 aliqq 　　1.5  信息化系统〔5/5〕--层次 　　主题内容 阿里巧巧 　　1  企业信息化概念 　　2  企业为什么需要MES？ aliqq 　　3  MES组成和结构 　　4  MES与制造平台优化 　　2  企业为什么要MES？ aliqq 　　2.1  制造业难题 阿里巧巧 　　2.2  “库存管理〞的例子 aliqq 　　2.3  “生产管理〞的例子 　　2.4  优化制造平台的需要 阿里巧巧 　　2.1