MES系统的研究现状以及发展趋势课件.ppt

1、吕景祥吕景祥2009-04-28目录l MES定义l MES的体系结构l 国内MES发展现状l 国内MES存在的问题l MES最新发展趋势MES 定义u制造执行系统(Manufacturing execution systern，MES)位于企业上层的计划管理系统和底层工业控制系统之间，是面向车间层的管理信息系统解决方案，它连接着生产计划与制造过程，能够及时反映生产现场的状况，在计划管理和底层控制之间架起了一座桥梁，是实现制造企业信息集成的纽带。u通过制造执行系统的实施，能够有效地提高制造企业车间生产管理效率、管理水平和市场响应能力。MESMES 定义uMES的提出u制造执行系统 (manuf

2、acturing execution system， 简称MES)是美国AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc)在90年代初提出的，旨在加强MRP计划的执行功能，把MRP计划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条型码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设置了必要的接口，与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。目录l MES定义l MES的体系结构l 国内MES发展现状l 国内MES存在的问题l MES最新发展趋势MES 的体系结构l MESA（制造执行系统协会）于1997年提出MES外部系统模

3、型，反映了MES与其他企业管理系统之间的关系。如下图：图1 MES的外部系统模型uMESA于1997年提出了包含11个功能的MES功能模型。u1 制造资源分配与状态报告u2 详细工序作业计划；u3 生产调度；u4 车间文档管理；u5 数据采集；u6 人力资源管理；u7 质量管理；u8 工艺过程管理；u9 设备维修管理；u10产品跟踪；u11业绩分析。MES 的体系结构目录l MES定义l MES的体系结构l 国内MES发展现状l 国内MES存在的问题l MES最新发展趋势国内MES发展现状l 国内国内MES供应商供应商浙大中控信息技术有限公司浙大中控信息技术有限公司l 国内国内MES供应商供应

4、商OrBit-MES V8.0系统介绍系统介绍l 国内国内MES供应商供应商卡斯达公司卡斯达公司InSite解决方案解决方案l 国内应用案例国内应用案例芜湖恒隆汽车转向公司导入芜湖恒隆汽车转向公司导入MES系统系统l 国内应用案例国内应用案例成飞成飞MES系统设计系统设计l 国内应用案例国内应用案例赛邦条码科技赛邦条码科技MES系统设计系统设计浙大中控信息技术有限公司u浙江中控软件技术有限公司凭借完整的产品体系和对流程工业的深刻理解，为石化、冶金、造纸、电力等流程工业企业提供完整的综合自动化MES解决方案ESP-SupPlant Production Suite。 uESP-SupPlant

5、Production Suite（MES解决方案套件）包括一个工厂建模平台框架和八个主要应用套件：工厂建模平台框架，能量平衡与管理，设备状态监测及管理，数据校正，运行绩效管理，化验室信息管理 ，物料移动与跟踪，产品出厂管理，生产优化调度管理。国内MES发展现状l 国内国内MES供应商供应商浙大中控信息技术有限公司浙大中控信息技术有限公司l 国内国内MES供应商供应商OrBit-MES V8.0系统介绍系统介绍l 国内国内MES供应商供应商卡斯达公司卡斯达公司InSite解决方案解决方案l 国内应用案例国内应用案例芜湖恒隆汽车转向公司导入芜湖恒隆汽车转向公司导入MES系统系统l 国内应用案例国内

6、应用案例成飞成飞MES系统设计系统设计l 国内应用案例国内应用案例赛邦条码科技赛邦条码科技MES系统设计系统设计uOrBit-MES是深圳华磊迅拓公司开发的一套针对电子装配行业、汽车行业、太阳能/半导体行业、机械加工行业的MES系统。它拥有四个核心价值：u核心价值一:直接提升制造执行力(交付能力). u核心价值二:让生产以及物流环节透明、透明、更透明. u核心价值三:尽可能地追根溯源. u核心价值四:及时、准时、实时地把握变化，随需应变. OrBit-MES V8.0系统介绍OrBit-MES系统特色u企业建模技术：为企业用户提供了基于分布式企业以及协同资源的配置建模工具，用于描述企业的组织架

7、构、多工厂、多场地、资源、工作中心、供应商、客户等相关信息。u产品建模技术：为产品提供了细致的描述，涵盖了产品族、产品、产品物料清单BOM、图象、图纸、标准操作指导文件的定义。每一种原材料、组件、半成品、产成品均可定义追踪标识以及追踪规则，可实现相互关联多层级追踪。u工作流建模：是OrBit-MES执行的核心引擎，产品加工过程经可视化的流程定义之后，能描述复杂的加工装配流程，工作流允许多层嵌套，多重分支逻辑选择，每一个节点均能定义WIP事件以及实时业务相应规则，管理员通过很简单的拖放来完成全部的流程制定。u数据采集定义：OrBit-MES可灵活地定制数据类型，并结合流程控制能力来对它们进行实时

8、的数据采集以及跟踪，比如一些来自于传感器的数据可以自动被记录，一些诸如温度，重量数据等内容，可以手动或自动地加以采集。u计划的自动/手动导入：生产命令下达之后，OrBit-MES EDI Services可以自动导入到MES系统中，分解为车间作业工作指令之后，成为批号/系列好启动的数据来源依据，MES的所有计划性批号皆可以回溯到原始生产计划号。u集成条形码/RFID发放模块：首创Barcode/RFID双工作模式，不需要借助于第三方条形码RFID发放工具软件，就可以灵活定义标签格式，在制定的工作站依照生产节拍在线的从系统输出条形码或RFID标签，系统目前支持任何标准的工业/商业级条形码打印机或

9、RFID读写设备。OrBit-MES系统特色u实时WIP管理：在制品WIP是生产管理的主要环节，通过MES配置的WIP过程事件，可以实现对WIP异常的报警，比如：工作中心在在制库存低于预警点时，事先定义的事件将会被触发以通知仓库单元作发料准备。u实时SPC管理：传统的SPC报告需要大量的数据采集报告，而这些数据往往由人工完成，时效性以及准确性不尽人意，OrBit-MES将在一线所采集到的数据直接发布到MES的实时SPC报告中，这样得到的数据既准确又及时，已经为客户提供了一系列的SPC标准报告。u实时看板：实时通用看板模块是实现JIT目标管理的有力工具，通过看板达到最小库存的高效生产，动态反馈生

10、产任务的变动，激励员工士气。OrBit-MES系统特色u此外， OrBit-MES还有以下特色：还有以下特色：u第三方序列号（S/N）导入，全线物流标识&追踪，产品多级生产谱系查询及追溯，产品召回缺陷管理，生产设备执行效能分析，无纸化作业指导，人员绩效管理，基于Web的数据发布平台，基于插件技术、开放源代码的客户化工作，开放的报表系统，多国语言支持。OrBit-MES系统特色国内MES发展现状l 国内国内MES供应商供应商浙大中控信息技术有限公司浙大中控信息技术有限公司l 国内国内MES供应商供应商OrBit-MES V8.0系统介绍系统介绍l 国内国内MES供应商供应商卡斯达公司卡斯达公司I

11、nSite解决方案解决方案l 国内应用案例国内应用案例芜湖恒隆汽车转向公司导入芜湖恒隆汽车转向公司导入MES系统系统l 国内应用案例国内应用案例成飞成飞MES系统设计系统设计l 国内应用案例国内应用案例赛邦条码科技赛邦条码科技MES系统设计系统设计卡斯达公司InSite解决方案u卡卡斯达公司是灵活的制造执行系统（MES）领先供应商，为企业提供对整个企业生产站点和过程的可视化及控制。InSite解决方案是卡斯达公司获奖MES应用程序，经过优化处理，能够迅速改变生产环境，并且易于与现有模式和应用程序集成，通过简单的命令来协调复杂的过程变更。 u主要特点有： u跟踪流经几个站点的产品。 u横跨多个工

12、厂和合作伙伴来查看订单和质量数据。 u比较在不同工厂制造的同一种产品的性能和质量。 u使多个工厂同步化，以满足需要。 u易于控制和分派产品/过程规格。u为了满足特定制造环境的需要，一套协同的InSite解决方案模块提供了以下的集成化功能： u应用程序集成：使InSite解决方案与ERP、PLM和CRM应用程序连接。 u实时查看：提供了关于生产所有方面的实时信息和全面报告。 卡斯达公司InSite解决方案国内MES发展现状l 国内国内MES供应商供应商浙大中控信息技术有限公司浙大中控信息技术有限公司l 国内国内MES供应商供应商OrBit-MES V8.0系统介绍系统介绍l 国内国内MES供应商

13、供应商卡斯达公司卡斯达公司InSite解决方案解决方案l 国内应用案例国内应用案例芜湖恒隆汽车转向公司导入芜湖恒隆汽车转向公司导入MES系统系统l 国内应用案例国内应用案例成飞成飞MES系统设计系统设计l 国内应用案例国内应用案例赛邦条码科技赛邦条码科技MES系统设计系统设计恒隆汽车转向公司导入MES系统u芜湖恒隆汽车转向系统有限公司主要从事汽车转向系统的研发、生产、销售和服务。u 企业高层领导为了提升企业市场竟争力，以及应对中国缺陷汽车产品召回管理规定、ISO TS-16949、ISO 15394的挑战，选择了OrBit-MES系统来作为精益生产模式下的执行系统。uWHL高层领导与MES项目

14、组人员一道，进行了业务流程建模、MES系统配置、PLC自动化设备接口的定义验证，信息流由ERP到MES到SCADA-PCS实现了闭环传递，物流从供应商源头批次到生产线再到客户总成批号的全线精确追溯管理。国内MES发展现状l 国内国内MES供应商供应商浙大中控信息技术有限公司浙大中控信息技术有限公司l 国内国内MES供应商供应商OrBit-MES V8.0系统介绍系统介绍l 国内国内MES供应商供应商卡斯达公司卡斯达公司InSite解决方案解决方案l 国内应用案例国内应用案例芜湖恒隆汽车转向公司导入芜湖恒隆汽车转向公司导入MES系统系统l 国内应用案例国内应用案例成飞成飞MES系统设计系统设计l

15、 国内应用案例国内应用案例赛邦条码科技赛邦条码科技MES系统设计系统设计u中国航空综合所联合航空企业，探讨、研发特别适用于航空、航天等典型离散制造行业的制造执行系统（即DIMES），在成飞数控加工厂进行那个了成功的试点应用，取得了良好的效果。DIMES自2006年底开始在成飞实施应用，帮助成飞数控加工车间提高了计划的准确性、调度调整迅速性、生产例外相应及时性，建立了全生命周期的产品履历表，实现了在任一时间点的向前追踪和向后回溯功能，构建了加工设备状态和报警的实施监控平台。成飞MES系统设计u主要分为以下三个部分：u1.生产建模：DIMES集成了动态建模技术，采用可视化的操作方式实现了成飞数控车

16、间的生产设备建模与管理、业务流程建模与组织。u2.详细生产排产：详细生产排产是DIMES的核心，担负着生产过程优化、快速回答交货期、改善现场运行秩序、减少间接劳动力成本的重任。该模块基于约束理论，采用数学优化算法，包括运筹学、启发式规则等，完成产品组合优化，设备资源优化排序等功能。u3.生产信息采集：DIMES生产信息采集包括生产进度信息采集、质量信息采集、设备信息采集。国内MES发展现状l 国内国内MES供应商供应商浙大中控信息技术有限公司浙大中控信息技术有限公司l 国内国内MES供应商供应商OrBit-MES V8.0系统介绍系统介绍l 国内国内MES供应商供应商卡斯达公司卡斯达公司InS

17、ite解决方案解决方案l 国内应用案例国内应用案例芜湖恒隆汽车转向公司导入芜湖恒隆汽车转向公司导入MES系统系统l 国内应用案例国内应用案例成飞成飞MES系统设计系统设计l 国内应用案例国内应用案例赛邦条码科技赛邦条码科技MES系统设计系统设计u 主要包含以下几点：u 1、建立完善的数据库，提供全面的查询功能，收集流水线上的所有信息，包括成品,线上物料及现时产能等；u 2、实时监控生产线，查询多种维修流程中的情况，实时查询不良原因的代码，使生产控制管理者能够清楚的知道不良品的数量及原因。u 3、实时正确整合实际数据，整合分析多样化的报表与图表，如柏拉图、P-Chart柱形图等。u 4、预防流水

18、线操作故障，预防硬件装配错误和生产流程错误，预先纠正错误操作；u 5、可视化管理车间或者生产部门当前工作目标,完成情况,产品不良率等信息.让管理者及时了解生产，及时做出相应的管理措施. 赛邦条码科技MES系统设计目录l MES定义l MES的体系结构l 国内MES发展现状l 国内MES存在的问题l MES最新发展趋势国内MES存在的问题u 近年来我国MES的研究和产业都有了一定的发展，但在应用深度与广度上还有较大差距，主要体现在：u aMES体系还不完整。基本功能不完善，缺乏过程管理与优化等面向典型行业的核心模块。针对离散制造业尚无完整、系统的MES解决方案和成熟的软件产品。u b缺乏MES技

19、术标准。MES的设计、开发、实施、维护缺乏技术标准，影响了MES产品的技术性能，加大了系统开发和应用的成本，与国外同类MES产品竞争没有优势。u c集成性还没有完全解决。由于缺乏统一的工厂数据模型，MES各功能子系统之间以及MES与企业其他相关信息系统之间缺乏必要的集成，导致MES作为企业制造协同的引擎功能远未得到充分发挥。u d通用性和可配置性较差。现有系统通常针对特定需求，很难应对企业业务流程的变更或重组。由于缺乏基于工厂数据模型的数据集成技术，系统的可配置性、可重构性、可扩展性较差，严重制约MES系统的推广应用。u e实时性不强。MES作为面向制造车间的实时信息系统，实时性是实现MES功

20、能的基础。现有系统缺乏准确、及时、完整的数据采集与信息反馈机制，在底层数据的实时采集、多源信息融合、复杂信息处理及快速决策等方面非常薄弱。u f智能化程度不高。MES中所涉及的信息及决策过程非常复杂，由于缺乏智能机制，现有MES大多只提供一个替代经验管理方式的系统平台，通常需要大量的人工干预，难以保证生产过程的高效和优化。国内MES存在的问题目录l MES定义l MES的体系结构l 国内MES发展现状l 国内MES存在的问题l MES最新发展趋势MES最新发展趋势uMES系统正朝着下一代MES的方向发展。目前，国际上MES技术的主要发展趋势体现在以下几个方面：u(1) MES新型体系结构的发展

21、。u一方面，这种基于新型体系结构的MES具有开放式、客户化、可配置、可伸缩等特性，可针对企业业务流程的变更或重组进行系统重构和快速配置；另一方面，随着网络技术的发展及其对制造业的重大影响，当前MES系统正在和网络技术相结合，MES新型体系结构大多基于Web技术、支持网络化功能。MES最新发展趋势u(2)更强的集成化功能。u新型MES系统的集成范围更为广泛，不仅包括制造车间本身，而且覆盖企业整个业务流程。通过建立能量流、物流、质量、设备状态的统一工厂数据模型，开发模型维护工具，使在数据适应企业业务流程的变更或重组的需求，真正实现MES软件系统的可配置。集成方式上更为快捷方便和易于实现，通过制定M

22、ES系统设计、开发的技术标准，使不同软件供应商的MES构件和其他异构的信息化构件可以实现标准化互连与互操作以及即插即用等功能，并能方便地实现对遗留系统的保护。MES最新发展趋势u(3) 更强的实时性和智能化。u新一代的MES具有更精确的过程状态跟踪和更完整的数据记录功能，可实时获取更多的数据来更准确、更及时、更方便地进行生产过程管理与控制，并具有多源信息的融合及复杂信息处理与快速决策能力。u智能化第二代S解决方案（MES ），它的核心目标是通过更精确的过程状态跟踪和更完整的数据记录以获取更多的数据来更方便地进行生产管理，它通过分布在设备中的智能来保证车间生产的自动化。如日本森精机的计算机辅助生

23、产管理系统（CAPS），可通过Internet和通信终端进行远程实时数据采集、监控与生产管理。MES最新发展趋势u(4) 支持网络化协同制造。u2004年5月MESA提出了协同的制造执行系统（Collaborative Manufacturing Execution Systems，cMES）的概念，指出e-MES的特征是将原来MES的运行与改善企业运作效率的功能和增强MES与在价值链和企业中其他系统和人的集成能力结合起来，使制造业的各部分敏捷化和智能化。由此可见，下一代MES的一个显著特点是支持生产同步性，支持网络化协同制造。它对分布在不同地点甚至全球范围内的工厂进行实时化信息互联，并以MES为引擎进行实时过程管理，以协同企业所有的生产活动，建立过程化、敏捷化和级别化的管理，使企业生产经营达到同步化。MES最新发展趋势u(5)MES标准化。u从2000年开始的国际仪表学会（ISA）相继发布了SP9501SP9505标准，分别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，提出了管理层与制造层间信息交换的协议和格式，支持制造运作管理活动的相关对象模型及其属性，未来的工作是SP9506，SP9506详细说明了制造运作管理的事务。沟通交流进一步提升谢谢谢谢大家大家!