MES制造執(zhí)行系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。
MES定義為“位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”,它為操作人員/管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設(shè)備、物料、客戶需求等)的當(dāng)前狀態(tài)。目的是解決工廠生產(chǎn)過程的黑匣子問題,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化、可控化。
MES系統(tǒng)體系架構(gòu)
數(shù)字化車間將信息、網(wǎng)絡(luò)、自動化、現(xiàn)代管理與制造技術(shù)相結(jié)合,在車間形成數(shù)字化制造平臺,改善車間的管理和生產(chǎn)等各環(huán)節(jié),從而實現(xiàn)了敏捷制造。
MES系統(tǒng)是數(shù)字化車間的核心。MES通過數(shù)字化生產(chǎn)過程控制,借助自動化和智能化技術(shù)手段,實現(xiàn)車間制造控制智能化、生產(chǎn)過程透明化、制造裝備數(shù)控化和生產(chǎn)信息集成化。車間MES主要包括車間管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)等,由技術(shù)平臺層、網(wǎng)絡(luò)層以及設(shè)備層實現(xiàn)。
MES執(zhí)行系統(tǒng)構(gòu)成
MES系統(tǒng)由車間資源管理、生產(chǎn)任務(wù)管理、車間計劃與排產(chǎn)管理、生產(chǎn)過程管理、質(zhì)量過程管理、物料跟蹤管理、車間監(jiān)控管理和統(tǒng)計分析等功能模塊組成,涵蓋了制造現(xiàn)場管理等方面。MES是一個可自定義的制造管理系統(tǒng),不同企業(yè)的工藝流程和管理需求可以通過現(xiàn)場定義實現(xiàn)。
1、MES系統(tǒng)車間資源管理
車間資源是車間制造生產(chǎn)的基礎(chǔ),也是MES系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。車間資源管理主要對車間人員、設(shè)備、工裝、物料和工時等進(jìn)行管理,保證生產(chǎn)正常進(jìn)行,并提供資源使用情況的歷史記錄和實時狀態(tài)信息。
2、MES系統(tǒng)庫存管理
庫房管理針對車間內(nèi)的所有庫存物資進(jìn)行管理。車間內(nèi)物資有自制件、外協(xié)件、外購件、刀具、工裝和周轉(zhuǎn)原材料等。其功能包括:通過庫存管理實現(xiàn)庫房存貯物資檢索,查詢當(dāng)前庫存情況及歷史記錄;提供庫存盤點與庫房調(diào)撥功能,對于原材料、刀具和工裝等庫存量不足時,設(shè)置告警;提供庫房零部件的出入庫操作,包括刀具/工裝的借入、歸還、報修和報廢等操作。
3、MES系統(tǒng)生產(chǎn)過程管理
生產(chǎn)過程管理實現(xiàn)生產(chǎn)過程的閉環(huán)可視化控制,以減少等待時間、庫存和過量生產(chǎn)等浪費。生產(chǎn)過程中采用條碼、觸摸屏和機床數(shù)據(jù)采集等多種方式實時跟蹤計劃生產(chǎn)進(jìn)度。生產(chǎn)過程管理旨在控制生產(chǎn),實施并執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度,追蹤車間里工作和工件的狀態(tài),對于當(dāng)前沒有能力加工的工序可以外協(xié)處理。實現(xiàn)工序派工、工序外協(xié)和齊套等管理功能,可通過看板實時顯示車間現(xiàn)場信息以及任務(wù)進(jìn)展信息等。
4、MES系統(tǒng)生產(chǎn)任務(wù)管理
生產(chǎn)任務(wù)管理包括生產(chǎn)任務(wù)接收與管理、任務(wù)進(jìn)度展示和任務(wù)查詢等功能。提供所有項目信息,查詢指定項目,并展示項目的全部生產(chǎn)周期及完成情況。提供生產(chǎn)進(jìn)度展示,以日、周和月等展示本日、本周和本月的任務(wù),并以顏色區(qū)分任務(wù)所處階段,對項目任務(wù)實施跟蹤。
5、MES系統(tǒng)車間計劃與排產(chǎn)管理
生產(chǎn)計劃是車間生產(chǎn)管理的重點和難點。提高計劃員排產(chǎn)效率和生產(chǎn)計劃準(zhǔn)確性是優(yōu)化生產(chǎn)流程以及改進(jìn)生產(chǎn)管理水平的重要手段。
車間接收主生產(chǎn)計劃,根據(jù)當(dāng)前的生產(chǎn)狀況(能力、生產(chǎn)準(zhǔn)備和在制任務(wù)等),生產(chǎn)準(zhǔn)備條件(圖紙、工裝和材料等),以及項目的優(yōu)先級別及計劃完成時間等要求,合理制訂生產(chǎn)加工計劃,監(jiān)督生產(chǎn)進(jìn)度和執(zhí)行狀態(tài)。
高級排產(chǎn)工具(APS)結(jié)合車間資源實時負(fù)荷情況和現(xiàn)有計劃執(zhí)行進(jìn)度,能力平衡后形成優(yōu)化的詳細(xì)排產(chǎn)計劃。其充分考慮到每臺設(shè)備的加工能力,并根據(jù)現(xiàn)場實際情況隨時調(diào)整。在完成自動排產(chǎn)后,進(jìn)行計劃評估與人工調(diào)整。在小批量、多品種和多工序的生產(chǎn)環(huán)境中,利用高級排產(chǎn)工具可以迅速應(yīng)對緊急插單的復(fù)雜情況。
6、MES系統(tǒng)物料跟蹤管理
通過條碼技術(shù)對生產(chǎn)過程中的物流進(jìn)行管理和追蹤。物料在生產(chǎn)過程中,通過條碼掃描跟蹤物料在線狀態(tài),監(jiān)控物料流轉(zhuǎn)過程,保證物料在車間生產(chǎn)過程中快速高效流轉(zhuǎn),并可隨時查詢。
7、MES系統(tǒng)質(zhì)量過程管理
生產(chǎn)制造過程的工序檢驗與產(chǎn)品質(zhì)量管理,能夠?qū)崿F(xiàn)對工序檢驗與產(chǎn)品質(zhì)量過程追溯,對不合格品以及整改過程進(jìn)行嚴(yán)格控制。其功能包括:實現(xiàn)生產(chǎn)過程關(guān)鍵要素的全面記錄以及完備的質(zhì)量追溯,準(zhǔn)確統(tǒng)計產(chǎn)品的合格率和不合格率,為質(zhì)量改進(jìn)提供量化指標(biāo)。根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果,對出廠產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。
8、MES系統(tǒng)生產(chǎn)監(jiān)控管理
生產(chǎn)監(jiān)控實現(xiàn)從生產(chǎn)計劃進(jìn)度和設(shè)備運轉(zhuǎn)情況等多維度對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控,實現(xiàn)對車間報警信息的管理,包括設(shè)備故障、人員缺勤、質(zhì)量及其他原因的報警信息,及時發(fā)現(xiàn)問題、匯報問題并處理問題,從而保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行并受控。結(jié)合分布式數(shù)字控制DNC系統(tǒng)、MDC系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集。實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控,提高瓶頸設(shè)備利用率。
9、MES系統(tǒng)統(tǒng)計分析
能夠?qū)ιa(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計查詢,分析后形成報表,為后續(xù)工作提供參考數(shù)據(jù)與決策支持。生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)豐富,系統(tǒng)根據(jù)需要,定制不同的統(tǒng)計查詢功能,包括:產(chǎn)品加工進(jìn)度查詢;車間在制品查詢;車間和工位任務(wù)查詢;產(chǎn)品配套齊套查詢;質(zhì)量統(tǒng)計分析;車間產(chǎn)能(人力和設(shè)備)利用率分析;廢品率/次品率統(tǒng)計分析等。