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2010/11/22 9:26:26

[推荐]什么是MES生产管理系统?

什么是MES生产管理系统

      国际MES联合会(MESA)对MES生产管理系统的定义是:MES提供从接受订货到制成最终产品全过程的生产活动实现优化的信息。MES生产管理系统在整个企业信息集成系统中承上启下,是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁。
 

  一、什么是MES生产管理系统

  MES的中文翻译一般有两种,在流程工业,MES翻译成“生产执行系统”。在制造行业,MES翻译成“制造执行系统”,俗称生产管理系统。

  国际MES联合会(MESA)对MES生产管理系统的定义是:MES提供从接受订货到制成最终产品全过程的生产活动实现优化的信息。它采用当前的和精确的数据,对生产活动进行初始化,及时引导、响应和报告工厂的活动,对随时可能发生变化的生产状态和条件作出快速反应,重点削减不会产生附加值的活动,从而推动有效的工厂运行和过程。

  美国的咨询调查公司AMR对MES生產管理系统给出的定义:MES是一个常驻工厂层的信息系统,介于企业领导层的计划系统与主生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员/管理人员提供生产过程的全部资源(人员、设备、材料、工具和客户要求)的数据和信息。其着重点是将信息技术运用于改善制造过程。

  美国的国家标准研究所NIST对MES生产管理系统给出的定义:为使从接受订货到制成最终产品全过程的管理活动得以优化,采集硬件/软件的各种数据和状态信息。

  虽然不同机构对MES生产管理系统的定义存在一些不同的描述.但是有几点共识是普遍认可:

  (1)MES生产管理系统在整个企业信息集成系统中承上启下,是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁。

  (2)MES生产管理系统采集从接受订货到制成最终产品全过程的各种数据和状态信息,目的在于优化管理活动。它强调是当前视角,即精确的实时数据。

  (3)从对实时的要求而言,如果说控制层要求的实时时间系数为1,那么,MES生产管理系统的时间系数为10,ERP的时间系数为100。

  二、MES生产管理系统的发展历史

  20世纪70年代,各企业开始开发或引入单一功能的软件产品和软件系统,如设备状态监控系统、质量管理系统、生产管理系统thldl.org.cn等,所有这些系统可以理解为单一功能的MES。

  20世纪80年代,为了解决底层各集散控制系统DCS之间没有联系的信息孤岛问题和管理层的物料需求计划MRP、制造资源计划MRPⅡ与底层DCS系统之间没有联系问题,而出现了MES生产管理系统原型,即传统的MES生产管理系统。传统的MES的主要功能是生产现场管理POP和车间级控制系统SFC。

  20世纪90年代,1990年,AMR公司第一次提出并使用了MES概念,AMR倡导用三层模型表示制造业信息化。将位于中间位置的执行层叫做MES生产管理系统,MES处于企业信息系统ERP/SCM和过程控制系统DCS/PLC的中间位置。

  1993年AMR公司提出了MES生产管理系统集成模型,该模型可以概括为实时数据库支持下的4个主要功能:

  (1)工厂管理(资源管理、调度管理、维护管理):

  (2)工厂工艺设计(文档管理、标准管理、过程优化);

  (3)过程管理(回路监督控制、数据采集):

  (4)质量管理(SOC-统计质量管理、LIMS-实验室信息管理系统)。

  1997年MESA提出的MES生产管理系统功能组件和集成模型,包括11个功能,同时规定,只要具备11个功能之中的某一个或几个,也属MES系列的单一功能产品。MES生产管理系统的11个功能主要如下:

  (1)生产资源分配与监控;

  (2)作业计划和排产;

  (3)工艺规格标准管理;

  (4)数据采集(装置在线连接采集实时数据和各种参数信息,控制系统接口,生成生数据记录、质量数据、绩效信息、合帐累计);

  (5)作业员工管理;

  (6)产品质量管理;

  (7)过程管理(过程控制、APC、基于模型的分析与模拟、与外部解析系统接口);

  (8)设备维护;

  (9)绩效分析;

  (10)生产单元调度;

  (11)产品跟踪。

  1997年美国仪表学会(ISA)启动编制ISASP95企业控制系统集成标准和ISASP98批量控制标准。

  21世纪,2000年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.2001模型与术语标准:2001年发布了sP95.2002对象模型属性标准;2002年发布了SP95.03制造信息活动模型(ActivityModeis)标准;2003年发布了SP95.04制造操作对象模型标准。其中SP95.01已经被IEC/ISO接受为国际标准,SP95.01规定了生产过程涉及的所有资源信息及其数据结构和表达信息关联的方法。SP95.02对第1部分定义的内容作了详细规定和解释,SP95.03提出了管理层与制造层间信息交换的协议和格式。

  三、MES生产管理系统在中国的发展

  MES生产管理系统是流程工业综合自动化系统中的关键技术,它向上连接企業资源规划,向下连接过程控制系统,是流程工业综合集成系统的核心技术之一。MES生产管理系统能有效集成流程工业各种测控设备所检测到的生产实时数据,为企业生产管理提供一致、唯一和共享的数据源,同时为企业资源规划提供物料数据与公用工程数据。近十年来,MES技术已在石油、化工、能源、食品、制药和造纸等行业得到了广泛的实施和应用。目前,MES生产管理系统技术已经成为西方先进工业国家企业综合集成系统主流框架的重要组成部分,得到了普遍的应用,为企业带来明显的经济效益。在国内,MES生产管理系统技术也正在中石化、中石油、山东海化、浙江巨化、天脊煤化等石油化工企业推广使用,并且取得了很好的效果。
 


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评论

MES的應用理念是可以改善生產現場的管理

发布者 Tiger_Wing
2010/11/22 9:29:24


场概述
  MES虽然在20世纪90年代就被人们提出,但由于国内的制造业企业发展优莠不齐,生产规范化较欧美差距较大,因而国外的MES在进入中国市场上阻力相当大,而国内的IT厂商对工厂的生产管理都比较陌生,以致于MES门槛相对较高,也造成了MES在中国发展非常缓慢的现场。但在近年来,尤其是2007年以来,国家相即颁发了汽车业、食品业、儿童玩具业等等行业的召回管理规定;863计划将“面向行业应用可配置化MES产品及平台”做为重大题课…,这些都使MES近期发展异常迅速,引起产业界广泛的关注,mes成为管理软件产业增长中的一大亮点,是一只产业蓝海。 MES处于上接计划(ERP),下接自动化设备的执行层面,MES能够帮助企业从根本上提升管理水平,优化工艺流程,改善产品质量,实现精益生产,降低能源损耗,减少库存,降低成本,增进客户关系等。   制造执行系统(MES)自从20世纪90年代被提出之后,随后这一概念就引进我国,并被列为863计划中。国务院参事石定寰表示,它不只是大型企业产业升级与节能降耗的有效途径,更是中小企业提高竞争力的必要选择。 中国工程院院士柴天佑表示,MES是提高企业管理能力的有效手段。冶金自动化研究院设计院副院长孙彦广表示,实现“十一五”期间冶金行业的节能目标,采取新的节能措施尤为重要,在加强能源系统的科学利用率方面,能源系统的指挥中心———MES系统的应用则是最有效的路径。
编辑本段mes制造执行系统厂商分析
  
MES产品发源 MES产品 代表公司 典型应用
1 自动化领域厂商 在自动化设备基础上发展起来的 GE Fanuc、西门子、罗克韦尔等 大众汽车、奇瑞汽车等
2 专业SCADA、HMI厂商 在自动控制软件的基础上发展起来的 Wonderware、Citech、比邻等 夏新电子、ut斯达康、中心通讯等
3 台湾电子行业信息化厂商 台湾电子行业MES系统在大陆的推广 资通、羽冠、宝成、明基逐鹿等 Furious
4 国内流程行业大型公司 实施MES中发展起来的 上海宝信、石化盈科等 宝钢、中国石化
5 PLM厂商 从PLM延伸发展出来的 UGS等 兰普照明
6 自动识别、质量管理厂商 向MES领域进行渗透的 今朝、灵蛙等 广州本田等
7 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 万友软件(MF-MES) 东风江森、隆成集团等

编辑本段MES如何解决制造企业面临的问题
  MES处于上接计划(ERP),下接自动化设备的执行层面,MES能够帮助企业从根本上提升管理水平,优化工艺流程,改善产品质量,实现精益生产,降低能源损耗,减少库存,降低成本,增进客户关系等。   万友制造执行系统(MF-MES)系统提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业规范的管理模式,采用电子信息化技术,来解决制造企业的困扰。帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。   (1) 管理企业或导入ERP中的计划,并将工厂级的生产计划逐级分解为生产现场作业的工序计划。   (2) 管理生产现场的资源,包括对设备、人力和物料等进行规范的管理。对产品、物料等采用扫描枪自动识别,提高效率,杜绝人为错误。   (3) 根据产品数据和资源情况,分析生产能力,及时发现瓶颈问题,对有关进行和后续进行的生产、工序计划进行灵活的调整。   (4) 加强了生产现场的监控,通过自动识别、即时记录和数据采集,减少了人工操作,对物料的准备、短缺或错误,能够及时知道并采取行动,加快了与生产制造的匹配节奏。   (5) 改进了生产流程,减少了手工作业单、统计等环节,以及人工造成的差错,解决生产业务数据录入滞后的问题,车间管理效率大幅提升。   (6) 生产过程的即时记录,清晰物料的流向和状态,半成品/产品能够根据记录进行有效的追溯,如追溯产品使用的工艺工序、原料提供商、批次、操作员、生产时间等。任意视角和环节的前追后溯,故障定位及责任界定明确,管理到位。   (7) 半成品/产品,以及生产过程能够进行有效追溯,通过记录的生产数据,统计分析产品、设备、材料供应、人力资源等的数据,为决策、提高生产效益提供准确的数据依据。   (8) MF-MES覆盖了生产现场的大部分管理活动,使信息流、财务流和控制流得到了协同,改进了生产管理手段。   (9) 打通了企业的三级信息流,替补了上层计划与下层控制之间信息流的断层,帮助企业实施完整的闭环生产,协助企业建立一体化的信息体系。   (10) 为数据分析提供有力数据支持。企业能够获取大量、准确数据,为其进行相关业务分析提供有力的数据支持。通过建立各种分析模型,可以简便、准确的分析某产品的某工序的工时,判定合理的生产成本;根据汇总不同员工的加工工时分析某员工的加工技能,为员工的考核、培训计划提供有力参考;根据某产品的销售曲线分析产品的市场接受、季节偏向等等
编辑本段MES制造强国必经之路
  制造执行系统(MES,Manufacturing _execution Systems)的概念在上世纪80年代就已经出现了,90年代初,AMR组织提出了完整的MES模型。二十多年来,MES系统在北美、西欧和日本的企业已经得到广泛的使用,配合精益生产、丰田管理模式等思想,在提升企业制造水平、生产效率等方面发挥了巨大作用。   MES在国外的发展简述   1980年代初期出现的MES,是在与日本制造企业竞争中产生的。上世纪中期,“日本制造”是“便宜”和“仿制”的代名词。而丰田(TOYOTA)、索尼(SONY)、本田(HONDA)等公司实行的全面质量管理(TQM,Total Quality Management)、准时制生产(JIT,Just in Time)和柔性制造技术(Flexible Manufacturing Techniques),在降低库存、缩短周期、削减成本方面取得显著成果,使其产品质量和货物交付达到几乎完美的程度。   西方的制造业被迫快速适应这种变化,以获得企业的生存机会。但工会化和劳动政策迫使西方的制造商们把推进工厂的自动化摆到首要位置。在过去的20年中促使制造业的速度翻了一番,取得了巨大收益。   通过自动化改善制造业的速度的同时,减少了监督、检查生产作业过程需要的员工人数,但是这就在企业级管理系统和车间级设备控制层之间形成“信息断层”,不能进行有效沟通。传统的MES系统就是用于消除这个影响自动化收益的“鸿沟”。MES系统连接工厂和仓库的PLC和物流作业设备,使得主管人员获得即时的可见性,以管理和控制“事件”;同时,MES系统从企业级管理系统接收工单(Work Order),任务得到执行后,反馈详细事务处理。为改善决策速度和准确性,提高管理生产力,保持运作的持续顺畅,MES系统提供了一个工具,进行详细的进度安排,管理劳动力、资源分配、任务分派、作业调度、过程管理、质量控制、维护、记录保存和绩效管理,形成了联系宏观管理与微观事务的纽带。   中国发展MES应用的必要性   中国制造业在规模扩张期的优势已渐渐失去。   改革开放之初,中国的制造业似乎有取之不尽的廉价劳动力资源、土地资源和原材料资源。这使得在我国生产的产品具备较低的成本,在国际上具备强大的竞争优势。但是,随着制造规模的扩张和国民经济的发展,以下问题摆在了我们的面前:   劳动力成本上升。由于多种原因,城市、制造业密集区的劳动力市场开始紧张,在中国内地和沿海地区,新工厂不断涌现,超过工人成长的速度,最近几年甚至各地普遍出现“劳工荒”的现象。由于日益严重的人员短缺,及工人的自我维权意识增强,再加上农村生活状况的改善造成的从农村向城市流动的季节工人减少等原因,我国产业工人的工资呈上涨趋势,虽然按照西方标准虽然仍然很低,但工资的上涨直接增加了生产成本。人民生活水平的提高是社会发展的必然,因此,人工成本的增加是制造业企业不可逆转的。   土地和税收成本增加。大家都记得开放初期,很多地方政府为了招商引资、迅速发展经济,在土地资源、税收等方面为企业提供了大量的扶持和优惠政策。但是,土地是国家的土地,不可能长期优惠甚至无偿使用;税收是社会正常运转的保障,也必将会逐渐回归正常水平。因此这部分的成本增加也是企业不可逆转的。   价格竞争不断升级、资源逐渐缺少。国外资本和民营资本投资快速设立新工厂,加剧了国内企业的产品和原材料的价格竞争。制造商们无法按照原材料和劳动力成本的上升速度来增加价格。   MES对制造业企业的作用   现代MES融入了精益生产、JIT、TQM、6∑等管理思想,其最终目的是降低制造成本、提高产品质量、增强企业竞争力。   MES提供生产计划的执行力,保证生产计划如期完成。如同其他经营活动一样,企业的生产制造过程也存在计划与落实两个层面。正确、科学的计划是保证任务完成的基础,但只有计划是远远不够的,计划若不能得到落实,就是空谈。MES从执行的角度,担负起将计划落到实处的职能,从详细排产、资源调度、质量管理、过程管控等多方面着手,保证计划的实施。   在很多企业,主生产计划(MPS)是粗计划,特别是生产批量较大的企业,有时一个主生产计划的周期达数天甚至数周之久。例如一些通用件的制造企业,往往按大批量计划备货的形式制订生产计划,这样,如何根据设备、人员、物料、模具等生产资源的具体使用情况进行生产计划的分解,就成为主生产计划执行的首要任务,MES的计划与排产功能起到的就是这个作用。   目前,制造业企业的生产模式越来越多的转向MTO(按订单生产)模式,在这种生产模式下,小批量、多品种的产品在同一条线上连续生产,每个订单的工艺都不同,在频繁切换产品的情况下,工人极易发生工艺错误的现象,造成返工多、不良率高,生产效率低下。MES根据每个订单的工艺要求,参照相同工艺连续生产的原则进行排产,并通过生产详细数据的采集与分析,判断每一步加工操作的正确性,最大程度地避免了工艺错误的发生,能使企业的生产效率提高30%以上。   缺陷产品招回制度正在推广到越来越多的行业,如何准确地定位存在缺陷的产品,降低招回成本,成为这些企业需要解决的重要问题。MES在生产过程中对具体的生产数据进行详细的记录,形成可追溯的产品制造过程数据库,给缺陷产品的准确定位提供了有力的数据支持。   企业的生产工艺改进是一个长期持续不断的过程,MES在生产过程中进行详细的信息记录,通过科学的分析,找出影响生产效率的关键问题,指导管理人员逐步解决和改进。某大型国有企业在实施MES前,竟然没有人能统计出在制品的数量,在制品数量一直是一个模糊的数字,仅凭工人的估计,给计划、调度等工作带来不准确因素,同时,也经常造成在制品的丢失、意外损毁等现象。   MES是制造业企业发展的必需   MES作为联接顶层计划管理系统与底层控制系统的纽带,是制造业企业不可或缺的管理工具。MES与ERP、SCM、SCADA、DCS等系统的协同工作,构成了制造业企业全面的信息化应用,实现了真正的企业信息互通、数据共享和企业运作自动化。   MES作为计划的执行工具,可以融合精益生产、全面质量管理等先进的生产管理方法和理念,结合先进方法论、现代信息技术和企业的生产实际,为企业打造出高效的制造快车线。企业科学地运用MES,结合其他管理工具和手段,不断降低成本、提高质量,是现代制造企业实现稳步快速增长、建立高效制造模式的必由之路。

发布者 Tiger_Wing
2010/11/22 9:43:17



发布者 gzyusheng
2011/2/26 5:47:44


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