淺談MES系統(tǒng)的邊界劃分

 

    MES系統(tǒng)通過與ERP、集控系統(tǒng)、物流自動化等系統(tǒng)的全面集成，為企業(yè)搭建一個(gè)生產(chǎn)制造集成平臺，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)全過程的管理。

 

    ISA-SP95標(biāo)準(zhǔn)定義了MES的功能邊界，以其作為定義工廠MES系統(tǒng)業(yè)務(wù)邊界的基礎(chǔ)，并結(jié)合工廠的自身特點(diǎn)來劃定MES系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邊界范圍，主要內(nèi)容包括：

 

    下面就MES系統(tǒng)業(yè)務(wù)邊界范圍的主要內(nèi)容做具體的介紹和分析。

 

 

    基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理主要實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)物料、設(shè)備、人員、工藝、質(zhì)量、日歷相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理對MES系統(tǒng)中所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，其他功能模塊使用統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

 

    MES系統(tǒng)維護(hù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其編碼規(guī)則和格式規(guī)范要求符合工廠信息化建設(shè)的總體要求，最終提供一個(gè)綜合基礎(chǔ)信息共享查詢平臺，為整個(gè)MES系統(tǒng)的運(yùn)行提供良好的基礎(chǔ)�；�礎(chǔ)數(shù)據(jù)如果在ERP系統(tǒng)中已經(jīng)有維護(hù)，MES通過系統(tǒng)集成的方式實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的接收和同步。

 

 

    根據(jù)生產(chǎn)廠各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)際設(shè)備情況，對整個(gè)的物理設(shè)備進(jìn)行定義，建立物理模型。

 

    在物理模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行“擴(kuò)展”，根據(jù)工廠在生產(chǎn)、物流、能源生產(chǎn)等方面的實(shí)際業(yè)務(wù)管理模式，定義相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯模型，建立邏輯模型；邏輯模型通過事件和消息來驅(qū)動的各種業(yè)務(wù)“規(guī)則”，模擬和跟蹤整個(gè)生產(chǎn)過程。

 

 

    生產(chǎn)排產(chǎn)的主要任務(wù)是接收或維護(hù)生產(chǎn)計(jì)劃，結(jié)合資源能力、設(shè)備能力、設(shè)備維修保養(yǎng)計(jì)劃，工藝要求以及生產(chǎn)車間部門的生產(chǎn)操作安排等，通過科學(xué)組織生產(chǎn)安排，進(jìn)行詳細(xì)排產(chǎn)，接收ERP詳細(xì)到天的各類訂單，將訂單轉(zhuǎn)化為MES生產(chǎn)計(jì)劃，再將生產(chǎn)計(jì)劃分解為工單，更有效地指揮協(xié)調(diào)生產(chǎn)。

 

    生產(chǎn)調(diào)度是生產(chǎn)實(shí)時(shí)指揮調(diào)度的核心，生產(chǎn)排產(chǎn)和生產(chǎn)過程監(jiān)控是生產(chǎn)調(diào)度的基礎(chǔ)。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備動態(tài)信息、質(zhì)量動態(tài)信息、生產(chǎn)動態(tài)信息等，協(xié)同各部門各作業(yè)單元高效有序生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的智能調(diào)度，保障排產(chǎn)與調(diào)度的完成。

 

 

    生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)管理實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理，維護(hù)產(chǎn)品類別，制定物料產(chǎn)品路線；維護(hù)產(chǎn)品路線包含的產(chǎn)品段，各產(chǎn)品段的執(zhí)行順序，以及產(chǎn)品段下的工序，工序下包含的參數(shù)；并維護(hù)生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，審批發(fā)布生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；管理生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的版本，并作為排產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量考核和生產(chǎn)控制的依據(jù)。

 

    生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)管理實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)定義和維護(hù)，包括：制定生成生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、制定新版本生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)審批與下發(fā)，以及按類別維護(hù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)歸檔和標(biāo)準(zhǔn)廢棄等幾方面的功能。

 

 

    質(zhì)量管理通過對生產(chǎn)過程中的質(zhì)量信息進(jìn)行記錄和匯總，實(shí)現(xiàn)對各工序、工段的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效的質(zhì)量監(jiān)視，對在制品的質(zhì)量情況進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對工藝質(zhì)量改善。利用生產(chǎn)全過程中的產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的可追溯及產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的過程統(tǒng)計(jì)分析及質(zhì)量追蹤功能，最終達(dá)到對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行考核。

 

 

    MES系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行管理一方面實(shí)時(shí)收集、匯總生產(chǎn)過程中的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，捕捉設(shè)備運(yùn)行故障信息；根據(jù)底層的反饋的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動對數(shù)據(jù)加以識別，并生成相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行記錄和停機(jī)記錄，將這些數(shù)據(jù)歸檔、進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，形成設(shè)備運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)報(bào)告。

 

 

    在對生產(chǎn)管控、能源管控、物流管控等生產(chǎn)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，通過對生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)產(chǎn)生的各種關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)視，從而實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)的動態(tài)情況。同時(shí)，與生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行比對，達(dá)到對生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行有效控制,以便及早控制與處理生產(chǎn)過程中的異常事件。

 

 

    物料管理包括物料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)定義、物料信息采集、物料譜系生成和物料追蹤。它記錄和跟蹤從原料投料到產(chǎn)成品入庫過程中發(fā)生的所有與物料有關(guān)的信息，并結(jié)構(gòu)化地組織起來，按固定時(shí)間段進(jìn)行歸檔，形成歷史生產(chǎn)檔案。

 

    當(dāng)用戶需要查詢歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，只需輸入相關(guān)的查詢條件，MES系統(tǒng)會快速準(zhǔn)確地進(jìn)行定位，自動顯示出用戶所關(guān)心的數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)過程中的物料消耗、生成、變更和流轉(zhuǎn)信息，和相應(yīng)的質(zhì)量、設(shè)備、工藝信息。

 

 

    現(xiàn)場管理模塊包括各個(gè)車間現(xiàn)場管理，按工藝段對交接班的原料、輔料、在制品的信息進(jìn)行記錄。能通過數(shù)據(jù)采集獲取的自動記錄，對于不能自動獲取的數(shù)據(jù)，生產(chǎn)操作人員按照操作守則，在現(xiàn)場終端進(jìn)行錄入和維護(hù)，保證生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。

 

 

    MES中的統(tǒng)計(jì)過程控制，是在獲取底層自動化系統(tǒng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)及抽取MES各個(gè)功能模塊靜態(tài)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的過程控制工具，科學(xué)地區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動與異常波動，對生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預(yù)警，使生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施，消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定。

 

 

    人員是生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)里的一個(gè)重要資源。在MES系統(tǒng)里要定義人員及其特性，如崗位、部門、聯(lián)系電話等。MES系統(tǒng)自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及人工維護(hù)原始的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)同操作班組通過系統(tǒng)直接聯(lián)系在一起，支持在此基礎(chǔ)之上的進(jìn)一步分析與班組績效統(tǒng)計(jì), 生產(chǎn)人員管理包括生產(chǎn)人員基本情況管理、生產(chǎn)人員調(diào)度管理、生產(chǎn)人員到崗信息查詢。

 

 

    實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集是指通過數(shù)采設(shè)備對生產(chǎn)過程中在線信息按照一定的頻率進(jìn)行的采集，采集的內(nèi)容質(zhì)量信息、設(shè)備信息、工藝信息和物料信息。MES系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)采模塊通過OPC或其它通訊方式接收控制系統(tǒng)和數(shù)采系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，提供其它各模塊使用。

 

 

    MES系統(tǒng)得到的生產(chǎn)過程各個(gè)階段監(jiān)測工藝參數(shù)特別是關(guān)鍵指標(biāo)（KPI）信息后，與工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，通過SPC統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對生產(chǎn)過程中的各工序參數(shù)進(jìn)行偏差分析、歷史數(shù)據(jù)對比分析和影響因素分析。

 

    科學(xué)地區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的偶然波動與異常波動，發(fā)現(xiàn)過程異常，及時(shí)告警，以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施，消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定，從而改進(jìn)、保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

 

 

    總之，MES系統(tǒng)以計(jì)劃為導(dǎo)向，以設(shè)備為基礎(chǔ)，掌控生產(chǎn)過程，通過敏捷指揮調(diào)度，強(qiáng)化質(zhì)量控制，使得制造成本透明，提升管控能力，提升管理水平。

 

    通過打通企業(yè)的計(jì)劃層和操作層，整合信息孤島；

 

    將制造過程中的生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)度安排、物料流動、物料跟蹤、過程控制、過程監(jiān)視、質(zhì)量管理、設(shè)備維護(hù)等活動全面集成起來，有機(jī)協(xié)調(diào)這些活動的執(zhí)行，使制造過程朝著高效方向發(fā)展，完善管理手段；

 

    通過生產(chǎn)實(shí)時(shí)調(diào)度、實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)反饋，讓生產(chǎn)現(xiàn)場透明化；

 

    收集、整理生產(chǎn)過程中的各類數(shù)據(jù)，為管理人員提供評價(jià)依據(jù)，提供科學(xué)、靈活的分析評價(jià)工具，以指出生產(chǎn)過程改進(jìn)的方向。