MES系统介绍

Posted 2022-01-17 l75790

为什么要引入MES系统？

　　随着ERP在企业应用的深入，ERP系统逐渐显示出其局限性。当ERP下达的工单到生产现场后，产品制造是以产线 “工单”或“批次”（Batch）为线索的执行过程。在这个过程中，现场管理人员需要实时信息进行决策（比如：不同产线上目前正在执行那些工单，进度如何，是否有质量异常的情况）；执行人员需要得到实时的任务，以确保他们在正确的时间、地点，执行正确的工作（比如：物料应该在什么时候供应到工位，那些工位有设备异常，需要马上进行抢修等）。同时，生产排程、完工情况、班组/人员、物料齐套率、设备维护、质量报警等各执行要素，相互促进也互相制约，可谓“牵一发而动全身”。只有获取实时信息，方能确保生产计划高效/顺利的执行。但传统ERP定位于企业计划，其管理的数据以周、天为时间周期，无法对现场执行实时的有效管控，即所谓的在制造过程中存在“信息黑洞”。这个“信息黑洞”对制造过程的管理和控制而言，有多方面的不利影响，突出表现在以下几个方面：　

　　1、生产效率有进一步提升的空间

　　现场的实时“信息黑洞”，造成了执行和计划的不一致，从而影响了生产计划的准确性。在生产过程中，管理人员需要处理各种各样的生产异常，信息黑洞造成对现场异常的反应能力减低，降低了生产效率。

　　2、物流不透明，不能精确实现物料 “落地结算”以减少在制品资金占用

　　如：物料进入车间后，可能因为计划的变动等原因，物料没有被使用，从而使MRP运算的物料需求失真；又如：工人对现场物料的领用有时比较混乱，而现场物流缺乏有效的跟踪手段，从而造成企业与供应商结算的帐物难以匹对。

　　3、不能对所有质量要素进行有效管理

　　在生产制造过程中，工艺、设备、原材料、工人操作等都可能造成质量缺陷，若没有进行体系化的工艺参数和质量数据跟踪记录，当出现质量问题后，很可能将无法及时发现和追查质量原因，难以在造成大规模损失之前纠正问题。特别严重的是，当出现质量问题需要进行产品召回时，我们不易确定召回的产品范围。

什么是制造执行系统

　　制造执行系统（Manufacturing _execution System, MES）是面向车间层生产监控与管理的信息系统技术，近年来发展迅速，并且促进了新的企业信息化国际标准—IEC/ISO62264和ANSI/ISA-95的产生。由于MES强调控制和协调，实现企业计划层与车间执行层的双向信息流交互，通过连续信息流来实现企业信息集成，提高了车间活动和生产响应的敏捷性，因此近年来MES在国外企业中得到迅速推广。

MES定位

　　是处于计划层（如ERP/MRPII等）和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和计划执行。

　　一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、生产统计、产品跟踪、物料配送、质量控制、仓库管理、设备故障分析等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。

　　系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产。

MES能做什么

　　由于ERP等是属于企业上层的信息系统，一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持；现场自动化和信号采集是属于企业下层的信息系统，本身并非真正意义上的管理系统。

　　比如面对以下车间管理的典型问题，它们就难以给出完善的解决手段：

　　1、如何追溯产品的所有生产过程信息？如：原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数？

　　2、如何防止部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？

　　3、如何知道生产线上当前出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？

　　4、目前仓库以及前、后工序线上的每种产品数量各是多少？要分别供应给哪些供应商？何时能够及时交货？

　　5、生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？

　　6、影响生产潜能的最主要原因是：设备故障？调度失误？材料供应不及时？工人培训不够？还是工艺指标不合理？

　　7.能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，将质量隐患消灭于萌芽之中？

　　8.能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码？

制造执行系统MES恰好能填补这一空白，在产品从工单发出到成品产出的过程中，扮演生产活动最佳化的信息传递者，改善生产条件及准时出货、库存周转、生产毛利及现金流量效益，并且也在企业上下层之间提供一个双向的生产信息流。

MES与ERP在功能技术上的差异

1、 ERP与MES 的定位不同

传统ERP定位于企业计划。主要面向管理人员，其管理的数据以周、天为时间周期。当ERP下达的工单到生产现场后，ERP无法对现场进行实时有效管控，出现工单执行过程中的“信息黑洞”。

MES系统定位于执行层面。它接转ERP下达的工单，并实时发布到产线，通过现场的数据采集，直接对一线操作和车间管理人员提供生产支持。其管理的数据以现在、下一个小时为时间周期，为现场管理人员提供实时信息进行决策。

（补充：MES系统的主要目标是抓取生产过程的数据，反馈数据，出报表或者看板。这是MES系统的主要功能，它解决的是“计划执行的如何”的问题；而我们知道，ERP的主要职责是做资源计划，也就是“定计划”。MES系统和ERP系统的对接点就在“计划”）

2、ERP 与MES 管理的功能范围不同

ERP主要管理采购、财务、销售、生产订单管理、发运管理、成品仓储计划控制等计划层面功能。

MES主要提供车间的工单派发、制程防错、产品谱系、SPC质量分析、设备OEE分析、制程追溯等执行层面的功能。

3、MES与ERP系统有不同的技术要求

ERP主要处理计划数据，数据量小，不需要和底层硬件交互，易于采用集中的方式管理。更重要的是ERP在实施时，计划的流程相对固定。而MES的数据粒度小，数 据量大，和工厂的工艺、车间管理流程、自动化程度密切相关，不同企业实施时差异很大，且需要不断适应车间管理模式的变革，因此更需要系统的柔性和对集团推广的支持能力。另外，MES系统直接记录生产的过程数据，因此在系统的可靠性和稳定性方面比ERP 要求更高。