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什么是MES系统?MES系统的九大功能详解

4747  ·  2023-05-09 15:05  ·  所有内容  ·  阅读 4037


本文讲述了什么是MES系统?MES系统的九大功能详解一、MES系统是什么?制造执行系统(简称MES,亦为生产管理系统)MES系统主要负责车间生产管理和调度,用于跟踪和记录从原材料到成品的生产转换。为实现MES系统现场管理、监控并实时同步执行生产指令,会将订单流程、生产计划与企业管理系统(如ERP或产品生命周期管理(PLM)系统)进行协调。生产全流程数字化管理 – 黑湖智造协同系统MES实时运作,可以控制生产过程的多个要素,例如物料,人员,设备和库存。更进一步讲,MES打通各系统信息,跨多个功能领

本文讲述了什么是MES系统?MES系统的九大功能详解

一、MES系统是什么?

制造执行系统(简称MES,亦为生产管理系统)MES系统主要负责车间生产管理和调度,用于跟踪和记录从原材料到成品的生产转换。

为实现MES系统现场管理、监控并实时同步执行生产指令,会将订单流程、生产计划与企业管理系统(如ERP或产品生命周期管理(PLM)系统)进行协调。

生产全流程数字化管理 – 黑湖智造协同系统

MES实时运作,可以控制生产过程的多个要素,例如物料,人员,设备和库存。

更进一步讲,MES打通各系统信息,跨多个功能领域运作,例如跨产品生命周期的产品定义,资源调度,订单派工和执行,生产分析,停机管理,质量以及物料跟踪和可追溯性。

工厂通过MES系统提供的信息来做出更好的决策,了解如何优化车间,并不断改善运营。

通过使用MES跟踪和记录生产,工厂可以创建完整电子批记录,可以清晰的追溯到岗位操作情况,偏差记录,物料流转等内容。

这对于试图不断改善其运营的任何人都是有用的,特别在制药,食品和饮料以及航空国防等高度管制的行业而言,这尤其重要!在这些行业中,为保证其合规生产,法律法规上可能会强制要求记录生产过程,事件,人员和操作。

二、制造执行系统(MES)的起源

在1980年代初期,相对独立的生产职能区域(例如生产计划,人员管理,质量保证)配备了专用的数据收集系统。

这些数据收集系统(例如生产数据采集PDA,计算机辅助质量保证CAQ,分布式或直接数控DNC等)是高度专业化的并且彼此独立。

直至1990年代,此类系统的供应商开始将相关领域的功能“组合”起来,从而出现了“组合系统”。例如生产人员直接在PDA上记录。随着这些组合系统的兴起,可以为制造公司的许多职能部门建立一个数据收集和评估系统。

但是在实际管理过程中,生产、质量、人员和设备是紧密相关,无法真正分开。为实现更高运营目标,制造业对系统整合的需求也随之增加,他们需要一个紧密集成来自生产、质量、人员和设备的数据系统。最终集成的系统,就是我们现在称为制造执行系统(MES)的东西。

随着制造业意识到使用软件连接生产与企业的好处,这些MES系统开始激增。同时为了满足各个行业和生产流程的需求,服务商开发了专门的解决方案。

三、MES系统的主要功能

尽管各系统供应商之间有所不同,但MES系统大都会提供如下的功能:

生产调度:建立统一的调度指挥中心,充分考虑生产现场的复杂性,快速应对生产变化,合理调度现场生产资源,最大限度减少生产过程中的准备时间,实现对生产的准确计算,从而实现实现管理扁平化、生产流程规范化和实时生产控制。

生产计划:实现排产信息化,实现自动、优化排产,生产优化的生产方案;进行生产计划预测,拉动物料需求计划;将排产计划反馈给制造平台;建立生产计划预警机制。

质量管理:基于制造规范标准和检验考核标准,建立事前预防、事中控制、事后改进的预防性质量管控体系。

设备管理:MES系统可以自动根据设备标准,在生产前对设备进行检查;通过建立设备数据采集系统的设备运行分析机制,实现对生产过程中生产设备运行状态的监控跟踪;建立差异化设备保养模式和规范化的设备定期检修、维修体系;实施分区域的质量指标统计分析。

跟踪追溯:跟踪每个项目在生产过程中的位置、来源,零件和材料的唯一标识以及相关的设备和人员。

流程管理:管理从订单下达到在制品(WIP),到成品的生产流程,包括指导的工作步骤和工作说明。

资源分配和状态:管理资源的分配和状态,包括设备,工具,物料和工人。

绩效分析:定义和跟踪关键绩效指标(KPI),提供看板显示和数据集来进行绩效分析和监控。

系统集成:实现与ERP系统、EAM系统、SCM系统、设备管理系统、质量管理系统等的紧密集成。

数据收集和存储:从生产中收集数据,包括生产进度,产品质量或设备状态,并将其存储在数据库。

当然,系统实际功能会根据客户需求存在差异。

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四、MES系统的好处

那为什么制造业会采用这些系统,MES的好处或价值是什么?

可以用6R制造规则简单回答:“除非正确的产品(Right Product)能够在正确的时间(Right Time)、按照正确的数量(Right Quantity)、正确的质量(Right Qulity)和正确的状态(Right Status)送到正确的地点(Right Place),否则将不会以最经济高效的方式来生产产品。”

MES可以帮助制造业达成6R,从而实现降本增效。以下列举了常见MES系统的价值。

数据采集与整合

MES可以获取并集成ERP、质量管理系统、财务系统、SCM系统等数据,实现高效协同。原先这些系统几乎彼此独立,但实际上需要紧密合作。

生产可视化,帮助更好的决策

MES可以提供实时的生产可见性,帮助制造业做出更好的决策。例如,生产作业进度跟踪可以帮助进行库存计划,生产计划,并在完工时准确地通***户,并估算每个作业的人工成本。设备数据收集可以帮助您预估OEE,这可以帮助您提高设备利用率。不良品管理可以使您深入了解质量缺陷的根本原因,等等。

减少整个操作过程中的失误

MES可以帮助减少整个生产过程中的人为失误。例如,电子sop为工人提供标准作业指南,可以提升生产效率并帮助他们避开错误。质量管理验证可以帮助您在质量问题向下道工序转移之前发现并解决。

提高机器利用率和正常运行时间

MES可以收集机器数据,以帮助工厂了解实际利用率。通过确保在生产中可以使用合适的工具和资源,并相应地设置,运行和维护机器来提高机器利用率。

无纸化工厂

采用MES系统可以帮助工厂将所有的纸质单据数字化并实现无纸化生产。在省去了印刷成本的同时,各部门间的信息流也更加通畅,财务部门可以高效获取绩效数据、生产部门可以更快获取最新的SOP、管理部门实时了解生产情况,而不是24小时以后。

五、MES系统的劣势

MES在很大程度上有利于生产运营。它们有助于提高生产率,减少质量问题并获得实时可见性。但是,MES并不完美。像所有系统一样,它们也有的缺点。

实施MES是一个缓慢的过程

由于MES是一个无所不包的系统,因此实施MES通常是一项重要的工作,需要平衡公司内部相关者的利益。MES费用高昂,并且跨多部门使用,工厂可能需要花费数月的时间来确定其MES的需求,评估供应商并起草POC,然后再花几个月的时间在他们的系统中实施生产,定制等。这意味着实现价值的时间将在数月至数年后。根据Gartner的调查,传统MES的平均实施时间为15-16个月。

需要更改生产流程来适应MES

考虑到MES体系结构的刚性,通常更改生产流程来适应MES更容易,而不是更改MES来满足您的操作需求。其中更改流程产生的长期成本可能会远超过MES系统的收益。

MES的僵化性

现代工厂需要灵活升级的系统,以适应市场变化和客户需求。但是,由于MES的刚性架构,需要对其重新定制以才能适应新流程,因此会拉胯改进速度。

MES是为IT而设计的,而不是针对车间人员的

即使生产人员使用了MES,该系统本身还是为IT人员构建的。离操作更近的人员(比其他任何人都更了解生产需求的人员)不能为改善MES做出贡献。如果IT人员离职,可能会导致业务中断问题。

MES定价对中小型制造商而言是过高的

MES通常需要大量的前期投资,并需要经常性维护费用。加之实现价值的时间较慢,会导致较长的投资回收期,这使得中小型制造商无法使用MES。

六、挑选MES系统供应商

根据Gartner和MESA的联合研究,工厂寻求更换其MES的主要原因是:

1. 现有MES在技术上已过时

2. 现有的MES无法提供公司所需的功能

3. 新一代MES更具经济利益

4. 公司业务的变化使旧的MES不再适合公司的需求

5. 传统MES不够灵活,无法适应当前的业务需求

定制MES

定制MES解决方案可以满足独特的行业需求,可以为工厂提供最适合他们需求的功能,但是其构建和维护成本很高。

商业现成(COMMERCIAL OFF-THE-SHELF)的MES

商业现成的MES系统,已达到一定的成熟度并形成了最佳实践,这是定制MES无法企及的。与定制MES相比,商业现成的MES系统方案和维护成本也大大降低,但仍需考虑改变生产流程带来的影响。

自行开发

具有IT团队的工厂会选择自行开发。

无论是定制或现成的MES的总成本都很高,实施复杂,通常需要需要15到16个月。但黑湖智造协同系统可以更快,更经济地搭建生产管理平台,并灵活扩展。

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#MES生产管理系统#MES定义为“位于上层的计划经济管理进行系统与底层的工业企业控制环境之间的面向车间层的管理会计信息技术系统”,它为操作工作人员/管理研究人员可以提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户服务需求等)的当前状态。目的是解决工厂生产活动过程的黑匣子问题,实现公司生产经营过程的可视化、可控化。

  MES 系统体系结构

  数字化车间融合了信息、网络、自动化、现代管理和制造技术,在车间内形成数字化制造平台,提高车间的管理和生产,从而实现敏捷制造。

  MES系统是数字化车间的核心。MES通过数字化生产活动过程可以控制,借助自动化和智能化技术教学手段,实现车间制造成本控制智能化、生产经营过程透明化、制造装备数控化和生产产品信息集成化。车间MES主要内容包括车间管理会计系统、质量风险管理研究系统、资源环境管理操作系统及数据采集和分析软件系统等,由技术创新平台层、网络层以及相关设备层实现。

  MES执行系统构成

  MES 系统由车间资源管理、生产任务管理、车间计划与调度管理、生产过程管理、质量过程管理、物料跟踪管理、车间监控管理、统计分析等部分组成,涵盖了生产现场管理。MES 是一个可定制的制造管理系统。可以现场定义不同企业的工艺流程和管理要求。

  1.MES系统车间资源管理

  车间资源是车间制造企业生产的基础,也是MES系统安全运行的基础。车间资源成本管理主要对车间工作人员、设备、工装、物料和工时等进行财务管理,保证社会生产正常发展进行,并提供数据资源可以使用这种情况的历史记录和实时状态信息。

  2、MES系统库存管理

  在车间管理中对所有库存物料进行仓库管理。车间内的材料包括自制零件、外部零件、采购零件、切削工具、模具和工作材料等。其功能包括: 库存管理,以实现库存材料的检索,查询当前库存和历史记录; 提供库存库存和仓库分配功能,当原材料、工具和工具的库存不足时设置警报; 提供仓库组件的进出操作,包括工具和工具的借用、退货、修理和报废。

  3.MES系统生产过程管理

  生产发展过程进行管理系统实现企业生产活动过程的闭环可视化控制,以减少等待时间、库存和过量生产等浪费。生产经营过程中我们采用条码、触摸屏和机床数据采集等多种教学方式实时跟踪计划经济生产进度。生产实践过程质量管理旨在通过控制自己生产,实施并执行生产调度,追踪车间里工作和工件的状态,对于我国当前中国没有学习能力加工的工序可以外协处理。实现工序派工、工序外协和齐套等管理服务功能,可通过看板实时显示车间现场环境信息社会以及任务进展信息等。

  4、MES系统生产任务管理

  生产任务管理包括生产任务接收与管理、任务进度显示和任务查询。提供所有项目信息,查询具体项目,并显示完整的项目生产周期和完成状态。提供生产进度展示,每日、每周、每月展示今天、本周和本月的任务,并分色阶段进行任务划分,实施项目任务跟踪。

  5.MES系统车间计划和调度管理

  生产发展计划是车间生产企业管理的重要点和难点。提高工作计划员排产效率和生产经营计划准确性是优化生产流程分析以及改进生产成本管理技术水平的重要手段。

  车间接收主生产发展计划,根据我国当前的生产经营状况(能力、生产技术准备和在制任务等),生产活动准备条件(图纸、工装和材料等),以及企业项目的优先级别及计划可以完成学习时间等要求,合理制订生产产品加工计划,监督管理生产进度和执行状态。

  先进调度工具(APS)将车间的实时资源负荷与当前的调度执行进度相结合,在平衡各种能力之后,形成一个优化的详细调度计划。它充分考虑了每台设备的处理能力,并根据实际情况随时进行现场调整。自动调度完成后,进行计划评审和人工调整。在小批量、多品种、多工艺的生产环境中,使用先进的调度工具可以快速处理复杂的紧急订单插入情况。

  6.MES系统中的物料跟踪管理

  通过条码信息技术对生产发展过程中的物流企业进行财务管理和追踪。物料在生产经营过程中,通过条码扫描跟踪物料在线学习状态,监控物料流转过程,保证物料在车间生产活动过程中能够快速实现高效流转,并可随时查询。

  7、MES系统质量过程管理

  过程检验和产品质量管理在制造过程中可以实现过程检验和产品质量跟踪,对不合格品和整改过程进行严格控制。其功能包括: 实现对生产过程关键要素的全面记录和完整的质量溯源,准确统计产品的合格率和非合格率,为质量改进提供量化指标。根据产品质量分析结果,对本厂产品进行预防性维护。

  8.MES系统生产监控管理

  生产监控实现从生产发展计划进度和设备运转情况等多维度对生产活动过程可以进行分析监控,实现对车间报警信息的管理,包括设备出现故障、人员缺勤、质量及其他原因的报警信息,及时研究发现这些问题、汇报问题并处理一些问题,从而能够保证安全生产经营过程顺利通过进行并受控。结合分布式数字经济控制DNC系统、MDC系统设计进行教育设备联网和数据采集。实现中国设备监控,提高瓶颈设备利用率。

  9、MES系统统计分析

  它可以对生产过程中产生的数据进行查询,经过分析后形成报表,为后续工作提供参考数据和决策支持。在生产过程中数据丰富,系统根据需要定制不同的统计查询功能,包括: 产品加工进度查询; 车间在制品查询; 车间和车站任务查询; 成套产品匹配查询; 质量统计分析; 车间能力(人力和设备)利用率分析; 拒绝率/缺陷率统计分析。

上文就是小编为大家整理的什么是MES系统?MES系统的九大功能详解

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