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生产执行系统(MES)系统介绍 作者： 日期：10 个人收集整理 勿做商业用途生产执行系统(MES）入门介绍第1章 概述简介生产执行系统，英文是Manufacturing Execution System， 简称MES. 本处采用了中国仪器仪表学会的译法，也被译作“制造执行系统”。 MES系统处于三层体系结构的中间层，主要面向下面各制造工厂（车间）级，因此工艺特点非常明显。它根据ERP系统下达的生产订单或者长期计划，通过作业计划编制、作业调度、物料平衡、成本核算、质量管理的过程来组织生产，呈报ERP系统数据.MES系统遵从国际MES行业标准ANSI/ISA-S95,以及制造执行系统（MES)规范SJZ 11362-2006国家标准。具有12项功能，15个模块,实现了企业内部生产过程管理的信息化,对提高管理效益、改善管理活动、完善管理考核具有非常重要的意义。通过系统的实施,生产方式实现了五个方面的转变:1。 生产从被动指挥向实时调度转变2。 质量从事后抽检向在线控制转变3。 资源从被动供应向主动供应转变4。 成本从事后核算向过程控制转变5。 管理从粗放型向质量型转变该方案将办公自动化的工作流技术引入MES系统,因此MES系统不仅完成传统的生产监控和数据统计、报表输出功能,而且成为生产管理的活动平台，各种生产管理活动都可以通过该平台实现在线办公、在线调度、在线协调、在线管理，大大提高了生产管理的效率。第2章 系统功能系统从底层数据采集开始，到过程监测和在线管理，一直到成本相关数据管理,构成了完整的生产信息化体系。系统各功能模块提供了由底层接近于自动化系统的监控过程逐渐过渡到成本管理的经营层，可以满足企业在信息化生产管理领域不同规划阶段的要求，在继承的基础上实现信息化过程的平稳过渡、逐步提高.2.1.1 工厂建模和基础数据设置MES系统平台的核心是一个工厂建模环境，它通过类似搭积木的方式将不同的应用功能组合在一起来定义执行逻辑。根据物理模型（实际的设备、区域、管线等)和逻辑模型（业务流程)，基于国际MES行业标准ANSI/ISA-S95的工厂模型层次来完成工厂模型的创建，为业务模块提供基础数据支撑。2.1.2 生产过程监控和生产实绩反馈MES系统的生产过程监视侧重于生产流程和工艺过程之间物料输送、质量指标的监控.它以生产过程的实时数据为基础，利用MES系统的组态技术，实现对生产车间、动力能源车间、辅料库、成品库等生产区域的生产进度、工艺质量、物料消耗情况进行实时监控。生产过程监控系统发现异常时可以按照预先设置做出报警。帮助企业的生产指挥调度部门进行生产协调、合理调度，提高生产的快速反应能力。2.1.3 生产管理在生产过程监控的基础上，生产管理就是在生产计划的指导下，根据各行业生产工艺特点组织协调生产,跟踪生产过程数据，考核各项生产指标。并通过数据分析,优化生产过程.实现计划的编制、跟踪，生产数据的分析以及考核管理等。管理者能够实时掌握全厂的投入和产出，优化决策生产，借此最大可能缩短生产时间，减少失误，降低手工和重复录入数据的相关成本。主要功能包括生产计划管理、生产组织、车间考核和人员管理、生产数据分析等子系统。2.1.4 设备管理资源追踪：通过工厂建模实现资源定位,实现设备的使用规范、安全规程的信息化管理；实现设备维修、维护管理，建立设备故障维修的操作员申报和维修记录流程，通过与ERP或资产管理系统的衔接完善设备故障维修和计划维修记录，实现设备维修、点检跟踪管理；资源优化： 设备运行分析,系统使用自动化系统中设备运行状态数据，对设备的开停次数、净运行时间、运行负载分布(设备空转、低负载、正常负载、超负载的累计时长）进行统计，实现生产能力分析、设备故障率分析、设备OEE分析、设备运行记录统计分析、设备维修统计分析等；2.1.5 设备状态监控在设备管理基础上,实现远程监控设备状态，包括设备运行状态、关键参数变化趋势、设备安全、润滑、温度等,统计设备运行效率、运行成本,计算易损件更换时间等。2.1.6 生产调度和应急指挥系统生产调度的职责是合理组织企业的生产活动,保证生产计划的实现。系统根据来自物料跟踪系统提供的实时信息，依据调度规则或操作人员的判断，以自动或人机交互的方式执行或修正生产作业计划，更新并下发生产指令。应急指挥系统主要作用于发生事故时，为安全抢险提供应急预案查询，事故处理专家组、抢险队伍、等人力资源、应急资源保障以及模拟演练等系统功能。2.1.7 质量管理MES系统根据质量检验标准，实时采集来自生产现场自动化系统的质量数据，当发现生产过程有质量问题时,MES系统产生质量异常报警，生产管理人员根据质量控制网,找到关键工艺环节,或者关键质量人员，缩减质量问题的分析过程，加快质量异常的处理速度，提高全员质量意识，保证产品质量。MES系统的质量管理功能包括：质量标准管理、过程质量控制、检测数据采集、质量统计分析、质量指标考核等功能.2.1.8 备件管理备件管理主要目标是以最低库存保证设备维修所需，以最短时间为设备现场提供维修配件，以最正规的管理提供备件全生命周期跟踪。系统主要包括以下功能:n 备件需求管理n 备件计划管理n 备件跟踪管理n 备件库存管理n 备件消耗分析2.1.9 物料管理物料跟踪(过程管理)MES系统可以根据生产线上采集到的实时生产数据，对在制品流动过程进行跟踪，包括物料移动、物料转换、物料拆分、物料合并、物料消耗等相关操作。用户在MES系统可以查询在制品的位置、数量等信息。MES系统能够实现产品后溯和前溯功能。对于最终产品的物料批，可以查询出使用了哪些批次的原材料、中间物料，以及该物料的数量和特征。对于原材料的批次，可以查询到哪些最终产品使用了该批物料。物料管理(区域管理）区域管理主要对物料静态化的管理，包括原料计划，原料、成品和料场管理，库存管理，原料消耗管理等，在选矿生产过程包括废石管理、尾矿管理、精矿产量管理等。2.1.10 能源管理系统能源管理系统可以实时监控生产过程的能源状况,有效控制能源消耗，便于及时发现耗能症结，及时采取节能措施，及时调度指挥，及时操作，达到最大限度的减少生产能耗，降低生产成本。能源管理主要实现能源信息自动化处理、能源信息表格和图形化分析、能源信息动态查询。2.1.11 成本管理建立以职能部门、作业区集中管理为纲，以各主控工序为驻点的纵横交错的成本控制网络；做到成本周核算，周分析；成本日核算，日分析;成本分析不仅仅体现在管理层，将成本分析的职能同时下放到作业区,使得掌握生产过程成本第一手资料的操作执行层，充分分析成本差异的原因所在。实现全方位的成本数据分析管理,对各类成本数据提供各类报表、查询、直观的进行图表图形对比分析，保存历史数据.2.1.12 安全管理安全管理在不同企业中有不同的侧重要求,并采用不同的设备和系统与安全管理软件系统共同组成一个安全管控网络,实现安全生产。安全管理系统包括如下一些功能：n 环保设施档案管理n 安全隐患管理n 安全考核管理n 事故处理n 安全培训管理n 放射源管理n 职业病管理2.1.13 报表系统报表系统是MES各系统的输出数据，也是系统之间的数据接口，是数据源整合的重要手段，报表涵盖MES所有的业务内容,包括排程调度、设备、质量、物料、人员考核、工艺指标等(也包括MES与ERP系统之间的数据接口)。数据源主要来自MES系统数据库。通过语义层将数据库字段重组为面向用户的对象，在此基础上实现报表功能。2.1.14 外部系统集成MES系统需要与以下系统进行集成。n ERP系统n 生产监控系统n 原料库系统n 辅料库系统n 成品库系统n 动力能源监控系统2.1.15 系统安全MES系统做为生产管理的主体将承载非常重要的生产组织任务，因此系统的安全和可靠性非常重要。在本系统中主要利用如下功能达到安全可靠的目的： 采用Raid5技术的数据冗余存储n 自动的定期数据备份功能n 异地容灾系统n 身份认证与权限管理n 高反应速度系统报警提示n 系统日志提供安全记录n 防火墙和病毒隔离措施第3章 系统特点1. 多方面合理集成：在系统开发过程中，以工艺流程、生产管理活动和生产管理人员的多方面集成作为优先考虑,尤其突出“人”与“生产活动”的集成化、工具化。实现管理和操作人员通过系统结合在一起,互相“面对面”工作交流。这一点是系统成功的重要因素.2。 提高人员工作积极性:人员的积极性是企业活力的基本动力，因此产品的系统设计都是采用工作流、即时通信、工作效率统计作为基础。实现各工作环节人员逐级监督，前后协调,工作成绩透明化,提高各级人员的工作动力.3. 操作经验不断累积：通过操作执行系统,先进的操作方法和复杂的异常原因判断都可以通过系统进行固化，形成标准化的、优化的设备操作方法和工艺流程控制方法,一方面帮助和简化生产操作人员的控制活动，另一方面还可以成为一部充满实践意义的在线教材,培训员工。4。 准确完善的数据分析：越来越多的企业重视生产数据的采集和整理，但是数据利用率却很低,产品开发原则就是充分利用每一个数据，充分利用数据之间的相关性，做出更多的数据分析模型,为用户提供准确的决策支持。5。 强大的工作管理能力：每个人的工作都具有前后连贯性，每一个具体工作都具有时效性,因此要求对以前的工作分类存放、可以通过各种方式查询,与当前工作进行对比。利用本系统，用户可以将以前的工作通过附加自定义类别、系统属性等方式，井井有条地管理工作结果,提供强大的工作结果查询和数据统计功能。6。 系统架构灵活配置:该系统采用成熟的“基于服务的SOA”企业软件设计标准，它具有松耦合、高性能、扩展能力强、平台化的优点,能降低企业发展过程中的业务变化带来的系统重构风险，是建设大规模管理系统必不可少的软件架构形式。第4章 应用行业MES系统主要面向露天及井下采矿、有色及黑色金属选矿生产过程以及冶金、水泥、造纸、石化、化工等行业提供解决方案和实施服务。我公司在实施MES过程中将采用管控一体化思想,在选定的MES系统框架上实施，以ERP、MES、DCS三层结构规划系统，采用成熟的软件平台技术。这些软件平台是我公司经过长期的工程实践和产品研发，总结出的高稳定性、高灵活性、高通用性的企业应用平台。其中既有经过无数次实践检验的可靠硬件设备，也有经过多种产品开发应用,被提炼出的优秀的软件系统，更有许多行业关键技术。这些平台已经随着我公司的产品在全国广泛的推广应用.对于不同行业企业的不同“车间”所需求的MES版本不尽相同，我们将在MES系统平台的基础上,根据用户具体需求与客户合作,为用户制定详细的适合客户特点的MES解决方案。一个清晰的范围、一个规范的生产管理体系和一个长期的发展战略规划，是MES系统成功实施的有力保障。