制造執行系統(MES)系統的十大功能
【內容提要】 MES是處于計劃層和車間層操作控制系統(SFC)之間的執行層,主要負責生產管理和調度執行,強調控制和協調,使現代制造業信息系統不僅有很好的計劃系統,而且能使計劃落實到實處的執行系統。
21世紀的制造企業面臨著日益激烈的市場競爭,要想贏得市場、贏得用戶就必須全面提高企業的T(新產品上市的時間)、Q(產品的質量)、C(產品的成本)、S(服務水準)和E(環境)。這時,很多企業將目光投向了MRPII/ERP,然而客戶對交貨期的苛刻要求、產品改型的頻繁發生、訂單的不斷調整都對MRPII/ERP提出了挑戰,企業的決策者認為這種上層生產計劃管理受市場的影響很大,計劃的定制不能僅依賴于市場,不能完全以物料分配和庫存管理來控制生產,要結合實際的作業執行狀態。遺憾的是,在傳統生產現場的"黑箱"作業下,企業決策者常常不得不處身"調查員"的境地,小心翼翼地祈禱生產順利,一旦出現生產進度或產品品質問題則分身乏術。因此如何將黑箱作業透明化,避免任何影響產品質量和成本的問題,如何彌補MRPII/ERP對今天正在發生事情的偵查控制,如何提高生產過程控制的實時性和靈活性,如何同時提高生產效率都已經成為每個企業關心的實際問題。
制造執行系統(MES)恰好能填補這一空白。MES是處于計劃層和車間層操作控制系統(SFC)之間的執行層,主要負責生產管理和調度執行,強調控制和協調,使現代制造業信息系統不僅有很好的計劃系統,而且能使計劃落實到實處的執行系統。
MES的主要功能,MES系統的十大功能:
1.資源分配與狀態管理(ResourceAllocationand Status)
此功能管理設備、人員、物料及其他生產實體(印刷必須的PDF版式文件等),用以保證生產的正常進行。它同時提供資源使用情況的歷史記錄,確保設備的正常生產運行,減少誤機時間,還提供資源的實時狀態信息。對這些資源的管理,還包括為滿足生產計劃要求而對其所做的預定和調度。
2.工序詳細調度(Operation/DetailScheduling)
在編制生產作業計劃時,通過指定生產單元的作業優先級(Priority)、設備類型、工作速度、設備狀態、設備活件分配情況及活件特殊性要求(此為可選項),該模塊可以完成完善的作業排序功能,其目標是通過良好的作業順序最大限度減少生產過程中的準備時間。這種調度,是通過考慮生產中的交錯、重疊和并行操作來準確計算出設備上下料和調整時間。
3.生產單元的分配(DispatchingProductionUnits)
該模塊以作業、訂單、批量和工作單等形式管理生產單元間的工作流,當車間有事件發生時,要提供一定順序的調度信息并按此進行相關的實時操作。生產單元分配模塊能夠調整車間已制定的生產進度,對返修品和廢品進行處理,用緩沖管理的方法控制任意位置的在制品數量。
4.文檔管理(DocumentControl)
此模塊控制、管理并傳遞與生產單元有關的信息文檔,包括訂單、數據庫、圖像文件、排版PDF文件、JDF文檔、JMF通訊記錄等,同時提供了信息編輯功能。文檔控制模塊將各種指令下達給操作層,包括向操作者提供操作數據或向設備控制層提供生產記錄。此外,它還包括對其他重要數據(例如與環境和安全制度有關的數據以及ISO信息)的控制與完整性進行維護。當然,還有存儲歷史數據、統計生產過程的功能。
5.數據采集(DataCollection/Acquisition)
該功能通過數據采集接口來獲取并更新與生產管理功能相關的各種數據和參數,包括產品跟蹤、維護產品歷史記錄以及其他參數。這些現場數據,可以從車間由手工方式錄入或由各種自動方式獲取。數據采集的時間間隔差別很大,有時可達到分鐘一級的精度。
6.質量管理(QualityManagement)
該模塊監控生產過程、自動糾正生產中的錯誤并向用戶提供決策支持以提高生產效率。這些活動,可能是針對一些比較底層的操作,它們主要集中在被監視和被控制的機器上,需要連續跟蹤生產操作流程。過程管理模塊還應包括報警功能,使車間人員能夠及時察覺到出現了超出允許誤差的加工過程。通過數據采集接口,過程管理可以實現智能設備與制造執行系統之間的數據交換。
7.過程管理(ProcessControl)
過程管理是監視生產過程,并為下一個作業計劃提供幫助,或進行自動修改。這樣的行為把焦點放在從內部起作用跟蹤、監視、控制機器運行,從外部讓作業者和每個人都知道允許誤差范圍內的計劃變更警報管理,這使智能設備和MES之間的數據收集功能得到保障。
8.維護管理(MaintenanceManagement)
此模塊可以提高設備的生產能力和日程管理能力,并對設備和工具維護行為給予提示和跟蹤,過去的維修歷史可以為新問題提供解決方法。
9.生產的跟蹤及產品清單管理(ProductTrackingandGenealogy)
此模塊可以看出作業的當前位置和將在什么地方完成作業、作業的當前狀態信息、操作員、物料供應商、當前生產條件(環境溫度等)、檢測報警狀態,在線生產跟蹤功能生成賦予最終產品各個具體環節的各項參數歷史記錄。
10.執行分析(PerformanceAnalysis)
執行分析功能通過對過去記錄和預想結果的比較,提供以分為單位報告實際的作業運行情況,執行分析結果包含資源活用、資源可用性、生產單元周期、日程遵守及標準遵守的測試值。