第一篇：基于車間底層設備信息化的制造執(zhí)行系統(tǒng)

基于車間底層設備信息化的制造執(zhí)行系統(tǒng)

——基于機械加工車間物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)任務的實時控制

1.概述

企業(yè)的底層生產(chǎn)設備的信息化對提高產(chǎn)品的市場競爭力、強化企業(yè)的內(nèi)部管理有重大意義，但是這項工作又面臨難以克服的困難而很少真正得到實現(xiàn)。首先，生產(chǎn)車間有大量的傳統(tǒng)設備，不具備信息化的基本條件，其次部分新型自動化設備，有數(shù)據(jù)交換的接口，但是標準不一，集成困難，連網(wǎng)不方便。企業(yè)的信息化缺少底層數(shù)據(jù)的支持而成了殘缺的信息化，沒有根基的信息化。

底層設備的信息形式多樣，來源各異。車間管理人員和檢驗人員每天用大量的時間填寫報表，再輸入到計算機中。由于數(shù)據(jù)太多，只能對部分數(shù)據(jù)進行處理，而有關開完工時間、檢驗調(diào)試過程、設備的狀態(tài)等等極具分析價值的數(shù)據(jù)無暇記錄。底層數(shù)據(jù)的采集困難使得ERP的生產(chǎn)計劃只能離線產(chǎn)生而不具備操作性，質(zhì)量分析難以深入。

本成果針對數(shù)控設備和普通設備采取不同的數(shù)據(jù)感知方法，做到自動的雙向無縫的傳輸數(shù)據(jù)，不僅使生產(chǎn)狀態(tài)信息及時傳輸給管理層，而且將管理層的調(diào)整和控制指令下傳到每臺設備上，將全部設備的程序傳輸、狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、優(yōu)化排產(chǎn)等功能集成在一起，在較大程度上提高了資源的利用率。

本成果開發(fā)了智能數(shù)據(jù)采集器，分別從以太網(wǎng)口、智能數(shù)據(jù)采集器獲取數(shù)據(jù)，利用電流模式和數(shù)控程序宏指令辨識和獲取機床的加工狀態(tài)信息，不受數(shù)控系統(tǒng)或廠家型號的限制，既可得到加工信息，又可以收發(fā)數(shù)控程序。

研究成功了基于RFID和無線網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)雙向傳輸系統(tǒng)，將每個加工任務綁定在RFID卡上，無線數(shù)據(jù)終端綁定在設備上，自動記錄加工、檢驗、調(diào)試發(fā)生的時間和所在的設備并在現(xiàn)場輸入加工的質(zhì)量數(shù)據(jù)，顯示本臺設備的生產(chǎn)指令等信息。

根據(jù)采集到的實際加工時間、設備狀態(tài)等信息，自適應地重構(gòu)生產(chǎn)計劃，保證生產(chǎn)目標的實現(xiàn)；同時，根據(jù)實際加工工時更新原來安排的工時定額。建立了生產(chǎn)在制定能力計劃時根據(jù)設備的實時狀況來選擇設備，將并行異質(zhì)等效設備列入選擇范圍。通過四維算法進行計劃的優(yōu)化重構(gòu)。進一步挖掘現(xiàn)有設備的潛力。

2.功能模塊

生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)包括車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度、生產(chǎn)過程監(jiān)控、生產(chǎn)任務查詢、數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量檢測與控制、物料跟蹤、原輔料消耗控制、成本管理、統(tǒng)計分析、人力資源管理、Web服務等功能：

生產(chǎn)計劃和調(diào)度：根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)狀將上層的生產(chǎn)計劃轉(zhuǎn)化為車間的作業(yè)計劃，制定各個工作中心的任務作業(yè)順序、開工和完工時間、生產(chǎn)準備要求等，對設備能力進行平衡。

生產(chǎn)過程控制：根據(jù)生產(chǎn)工藝控制生產(chǎn)過程，可通過連接設備控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動投料控制，監(jiān)控在制品、成品和物料的生產(chǎn)狀態(tài)和質(zhì)量狀態(tài)，并支持訂單取消、產(chǎn)品改制、加裝、分批、返工、補料等事務的處理，實時統(tǒng)計車間采集數(shù)據(jù)。該模塊還包括通過數(shù)據(jù)終端雙向提醒和報警功能，提醒管理者和操作者及時處理緊急事務。

數(shù)據(jù)采集：主要采集兩種類型的數(shù)據(jù)，一種是基于自動識別技術（RFID、BarCode）的數(shù)據(jù)采集，主要應用于離散行業(yè)的裝配數(shù)據(jù)采集，另一類是基于設備的自身數(shù)據(jù)采集，主要應用于自動控制設備如數(shù)控機床或流程自動化設備的物料信息采集。該功能在于設置參數(shù)，管理數(shù)據(jù)傳輸，查看設備狀態(tài)等。質(zhì)量檢測與控制：基于全面質(zhì)量管理的思想，從底層開始對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進行質(zhì)量記錄和分析，并嚴格控制和預防重大質(zhì)量事故，有效地防止不良品的流動，降低不良品率。

物料追蹤：根據(jù)物料的批次信息，追蹤到所有使用了該批次物料的成品，也支持從成品到原料的逆向追蹤，查清全部生產(chǎn)過程的信息，以適應行業(yè)的召回制度，協(xié)助制造商把損失最小化、更好地為客戶服務。

原輔料消耗控制：記錄和管理車間原輔材料的入庫和領用，控制耗材的浪費，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)全面的制造資源管理。

成本管理：輸入間接成本、自動匯集直接成本，制定標準成本，計算每批任務的實際成本，統(tǒng)計沒到工序的成本。

人力資源管理：管理車間人員臺賬，記錄考勤信息，管理業(yè)績數(shù)據(jù)，計算工資收入。統(tǒng)計過程分析（SPC）：該模塊幫助企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)過程和評估過程能力。通過監(jiān)測過程的穩(wěn)定程度和發(fā)展趨勢，及時發(fā)現(xiàn)不良或變異，以便及時解決問題；通過過程能力指數(shù)評估，明確過程中工作質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量達到的水平。眾多的經(jīng)過合理設計和優(yōu)化的報表，為管理者提供迅捷的統(tǒng)計分析和決策支持，實時把握生產(chǎn)中的每個環(huán)節(jié)。

Web服務：通過web網(wǎng)頁跟蹤訂單的執(zhí)行情況，查詢車間的資源利用狀況，展示企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)的技術實力和管理水準，同時根據(jù)登陸的權(quán)限，提供生產(chǎn)調(diào)整或信息交流的窗口，無論在廠還是出差旅行都可以通過上網(wǎng)進行查詢和管理。方便融入企業(yè)聯(lián)盟，成為供應鏈的一環(huán)。

ERP/財務系統(tǒng)接口：本系統(tǒng)可實現(xiàn)與SAP、ORACLE、用友、金碟等主流ERP系統(tǒng)無縫集成，也可根據(jù)用戶需求提供二次開發(fā)，滿足成長型企業(yè)個性化管理的需求。

USB發(fā)卡器無線網(wǎng)關普通機床數(shù)據(jù)終端普通機床數(shù)據(jù)終端普通機床數(shù)據(jù)終端圖1 本系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖。

3.效益分析

本系統(tǒng)可以從兩方面給企業(yè)帶來效益。

（一）增強企業(yè)的市場競爭能力。1）成本領先

明確產(chǎn)品的成本狀況，有改進的目標，成本數(shù)據(jù)來源于實際生產(chǎn)過程和材料的領用。本系統(tǒng)自動記錄和輸入實際制造成本的所有要素，所采集的數(shù)據(jù)包含時間、加工者、設備、材料，并依此分攤?cè)块g接費用。產(chǎn)品的成本還包括車間的非直接生產(chǎn)因素，如培訓，設備維護，工裝制造調(diào)試，現(xiàn)場管理等，用本系統(tǒng)可以將這些任務以發(fā)卡的形式作為類似于生產(chǎn)任務的形式布置下去，統(tǒng)計其實際的成本。

產(chǎn)品的總成本還包括質(zhì)量成本，以前的生產(chǎn)不容易得到完整的質(zhì)量成本數(shù)據(jù)，也無法將每批任務的檢驗費用、廢品損失真正統(tǒng)計出來，但在這套系統(tǒng)中，每次檢驗都通過數(shù)據(jù)終端輸入檢驗數(shù)據(jù)，批號，數(shù)量，缺陷類型，檢驗時間，檢驗者等全部自動輸入數(shù)據(jù)庫，且按照產(chǎn)品、批次、加工者等分類統(tǒng)計分析。至此生產(chǎn)成本問題才能真正得到解決。

2）產(chǎn)品領先

當產(chǎn)品設計完成后如何盡快試制定型投放市場，是每個企業(yè)必須面對的問題，傳統(tǒng)做法的困惑在于：生產(chǎn)和新品開發(fā)爭資源，兩頭都很緊迫，但人力和設備有限；新品開發(fā)工藝不成熟，沒有定額記錄，生產(chǎn)檢驗人員不愿做，加重了管理負擔。在這套系統(tǒng)中，由于所有生產(chǎn)過程均實時記錄，通過ERP的調(diào)度排產(chǎn)功能模塊，很快就能找到最佳調(diào)度方案，提高設備利用率20%以上，相當于不購買設備而擴大了生產(chǎn)能力。同時照實際記錄新品開發(fā)的加工時間，也使合理評估生產(chǎn)者的績效有了科學依據(jù)，管理者的指揮比較容易。

3）顧客親密度領先

冠云公司的客戶群是企業(yè)，客戶也是市場競爭的參與者，對供貨時間和數(shù)量，品種和質(zhì)量的要求很高，希望供應商的計劃與主機廠的計劃高度匹配，信息透明，具備充分的可預測性和可調(diào)性。本系統(tǒng)具備雙運行模式，即可在廠內(nèi)局域 網(wǎng)內(nèi)運行，也能夠在互連網(wǎng)上登錄查看，輸入信息，客戶可知道每批任務的進展情況，可與客戶交流溝通，甚至可賦予客戶一定的調(diào)整權(quán)限。

按照產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化的理論，構(gòu)建虛擬企業(yè)、動態(tài)聯(lián)盟，要解決快和廉的問題，只有將生產(chǎn)過程透明了（在安全前提下），才能面對瞬息萬變的市場環(huán)境，做出及時的調(diào)整，這樣在遙遠地理位置的企業(yè)，可以身臨其境般感受計劃的一步步實現(xiàn)，才可以放心購買本公司的產(chǎn)品。

（二）優(yōu)化企業(yè)管理

1）全面評估車間管理水平，創(chuàng)造更高的生產(chǎn)效益

本系統(tǒng)可以采集的數(shù)據(jù)不僅有生產(chǎn)進程的全部數(shù)據(jù)，也包括成本、質(zhì)量、輔料、設備維護、培訓等等實際數(shù)據(jù)，能夠全方位地分析管理狀況，鼓勵車間管理者向可持續(xù)發(fā)展的方向進行全面管理。

2）為ERP提供強有力的數(shù)據(jù)支持

解決了ERP在生產(chǎn)管理方面的數(shù)據(jù)瓶頸，形成了生產(chǎn)計劃和執(zhí)行的閉環(huán)，消除了巨大的實時數(shù)據(jù)的采集壓力，使ERP的投資價值得到體現(xiàn)。

應用情況：在4家企業(yè)運行了多年，在基本不增加資源的情況下生產(chǎn)效率提高10%~20%，按時交貨率從63％左右提高到85％以上。近三年企業(yè)總計新增利潤3089萬元，稅收1192萬元，節(jié)約人力資源成本75萬元。另外還產(chǎn)生了節(jié)約編程時間、保護設備、提升管理水平的效果。

4.技術特點

1）數(shù)據(jù)終端和基站之間的無線通訊采用zigbee技術傳送數(shù)據(jù)，該技術具有自動組網(wǎng)功能，每個數(shù)據(jù)終端均可傳送自己的數(shù)據(jù)，同時又可以傳輸其它數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)，不僅傳輸快、成本低，而且數(shù)據(jù)終端越多傳輸越可靠。

2）采用RFID作為事件數(shù)據(jù)媒介，具有不怕臟污、不怕高溫、不怕機械損毀的特點，而且可以循環(huán)使用，管理比較容易。

3）生產(chǎn)現(xiàn)場與MES數(shù)據(jù)庫自動地隨時雙向傳輸數(shù)據(jù)，還能夠傳遞通知、提醒等信息。4）本系統(tǒng)與自動控制設備（如數(shù)控機床）集成在一起，構(gòu)成完整的底層設備生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，傳遞生產(chǎn)或控制指令，并與生產(chǎn)現(xiàn)場進行實時信息交流。

5）本系統(tǒng)提供C/S運行軟件，在車間局域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)傳送，同時又提供web服務模式，用戶可以用計算機、手機、ipad等平板電腦等上網(wǎng)跟蹤訂單執(zhí)行情況，傳輸計劃調(diào)整指令，查詢訂單質(zhì)量狀況。

5.項目信息

授權(quán)發(fā)明專利：

數(shù)控機床刀具的在線管理方法 發(fā)明專利 中國

201010129780.1 車間加工設備群加工運行優(yōu)化的方法 發(fā)明專利 中國

200910031198.9 正在申報的發(fā)明專利有6項 技術創(chuàng)新點如下： 1）數(shù)控加工監(jiān)控技術

技術發(fā)明點1：智能數(shù)據(jù)采集器 技術發(fā)明點2：在線刀具管理系統(tǒng)

2）基于無線網(wǎng)絡的生產(chǎn)信息雙向數(shù)據(jù)傳輸 技術發(fā)明點1：現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 技術發(fā)明點2：無紙化車間質(zhì)量信息反饋 3）自適應在線優(yōu)化排產(chǎn)系統(tǒng)

技術發(fā)明點1：自適應在線優(yōu)化排產(chǎn)系統(tǒng)控制

技術發(fā)明點2：四維算法是最優(yōu)控制器使用的優(yōu)化算法 技術發(fā)明點3：等效設備的選擇

技術發(fā)明點4：分批和合批理論和方法，技術發(fā)明點5：設備選取和能力平衡法。

項目負責人陳進，1958年10月生。江南大學機械學院教師，副教授，博士后，主要從事制造自動化、ERP軟件定制和開發(fā)等。曾在科研院所、家電企業(yè)、機械加工企業(yè)擔任過技術骨干，開發(fā)的MES和ERP軟件被多家企業(yè)使用。

第二篇：太鋼煉鋼廠制造執(zhí)行系統(tǒng)

太鋼煉鋼廠制造執(zhí)行系統(tǒng)

介紹了太鋼煉鋼廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)、系統(tǒng)的主要功能模塊、各模塊的作用以及該系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及通訊方式。通過對太鋼煉鋼廠MES系統(tǒng)的介紹，也展示了大型現(xiàn)代化煉鋼廠使用MES系統(tǒng)可以實現(xiàn)對生產(chǎn)計劃、物漉跟蹤、倉庫管理等的計算機輔助管理。通過系統(tǒng)的支持實現(xiàn)煉鋼廠對全廠生產(chǎn)、物流做出科學合理的調(diào)配以及生產(chǎn)效率最大化。

太鋼煉鋼廠制造執(zhí)行系統(tǒng)實現(xiàn)了太鋼煉鋼廠的生產(chǎn)組織、全自動生產(chǎn)、全廠物流的管理和跟蹤。通過MES系統(tǒng)的輔助管理實現(xiàn)了太鋼煉鋼廠高效、科學、穩(wěn)定的生產(chǎn)，使裝備使用率最大化、產(chǎn)能有效發(fā)揮。該系統(tǒng)是在吸取了國內(nèi)外同行的先進經(jīng)驗并結(jié)合太鋼煉鋼廠的實際情況進行設計和實施的，項目的各項指標都達到了國內(nèi)外同類系統(tǒng)的先進水平。1 MES定義及管理范圍

制造執(zhí)行系統(tǒng)簡稱MES(Manufacturing Execution Systems)，是連接企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP：Enterprise Resource Planning)和基礎自動化系統(tǒng)之間的橋梁，主要負責廠級生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度(計劃排產(chǎn))、產(chǎn)品(生產(chǎn))跟蹤、質(zhì)量控制、設備管理、網(wǎng)絡報表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和通過網(wǎng)絡聯(lián)接可以同時為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門、物流部門(包括管理原料、成品的入和出)等提供廠級(車間)管理信息服務。對上能夠匯總ERP所需要的數(shù)據(jù)和信息，對下可以將生產(chǎn)任務分解并傳遞可以執(zhí)行的信息給自動化設備進行生產(chǎn)，并實時跟蹤和采集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。

太鋼煉鋼廠制造執(zhí)行系統(tǒng)所管理的設備和區(qū)域：2套鐵水倒罐站裝置，1套鐵水脫硫裝置，2座180 t頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐，2座160 t電爐，2座180 t AOD爐，2座180 t LF爐，1套180 t RH真空處理裝置，3臺板坯連鑄機，板坯精整區(qū)域，全廠公輔區(qū)域，原材料區(qū)域等。主要功能介紹

太鋼煉鋼廠制造執(zhí)行系統(tǒng)主要包括16個功能模塊：計劃排產(chǎn)(SM_PP)、技術標準管理(SM_TS)、質(zhì)量管理(SM_QM)、生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)視(SM_DM)、生產(chǎn)過程跟蹤(SM_PT)、生產(chǎn)實績收集(SM_DA)、生產(chǎn)異常記錄(SM—AR)、原材料管理(SM_RM)、能源介質(zhì)管理(SM_EM)、產(chǎn)品管理(SM_PM)、副產(chǎn)品管理(SM_BPM)、生產(chǎn)設備管理(SM_FM)、備品備件管理(SM_SP)、數(shù)據(jù)查詢和分析(SM_SA)、報表打印(SM_RP)、數(shù)據(jù)通信(SM_DC)。

2.1 計劃排產(chǎn)(SM_PP)

計劃排產(chǎn)模塊主要根據(jù)公司ERP系統(tǒng)下發(fā)的煉鋼廠生產(chǎn)訂單和熱軋廠MES傳來的需熱裝熱送的板坯軋制計劃，編制出煉鋼廠鐵水區(qū)域、轉(zhuǎn)爐、電爐、AOD爐、LF爐、RH真空處理裝置、板坯連鑄機等生產(chǎn)工序的作業(yè)計劃，對相關數(shù)據(jù)進行輸入、修改和調(diào)整等操作。將作業(yè)計劃數(shù)據(jù)存儲到二鋼北區(qū)制造執(zhí)行服務器數(shù)據(jù)庫相應的作業(yè)計劃數(shù)據(jù)表里，并傳送給各工序過程控制計算機系統(tǒng)、板坯精整系統(tǒng)、原材料管理等計算機系統(tǒng)，在各工序過程控制計算機系統(tǒng)、板坯精整系統(tǒng)、原材料管理等操作室的操作終端畫面上顯示，指導各工序的生產(chǎn)。同時，根據(jù)收集到的各工序生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)，由調(diào)度人員對排定的各工序作業(yè)計劃進行在線調(diào)

整，以滿足實際生產(chǎn)的需要。煉鋼作業(yè)計劃確定后，將煉鋼廠作業(yè)計劃發(fā)送給公司ERP系統(tǒng)，同時將連鑄機作業(yè)計劃發(fā)送給新熱軋廠MES。

2.2 技術標準管理(SM_TS)

技術標準管理模塊對煉鋼廠各工序的各種生產(chǎn)技術作業(yè)標準進行集中管理，將技術標準數(shù)據(jù)存儲到服務器數(shù)據(jù)庫中，并將這些技術標準數(shù)據(jù)傳送給各工序過程控制計算機系統(tǒng)、板坯精整計算機系統(tǒng)和公輔區(qū)域，提供對各工序生產(chǎn)的操作指導和進行相應的處理。

2.3 質(zhì)量管理(SM_QM)

質(zhì)量管理模塊對太鋼煉鋼廠各工序的各種質(zhì)量數(shù)據(jù)進行集中管理，將質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲到服務器數(shù)據(jù)庫中，為各工序產(chǎn)品的質(zhì)量判定提供依據(jù)。

2.4 生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)視(SM_DM)

生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)視模塊從太鋼煉鋼廠各工序一、二級系統(tǒng)中收集生產(chǎn)狀態(tài)和主要設備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)計劃部門和生產(chǎn)管理部門的操作終端畫面上顯示，監(jiān)視各工序的生產(chǎn)。

2.5 生產(chǎn)過程跟蹤(SM_PT)

生產(chǎn)過程跟蹤模塊采用Wonderware公司基于ISA-95國際標準的過程跟蹤軟件

PEM(Production Events Module)，對太鋼煉鋼廠不銹鋼生產(chǎn)線和碳鋼生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程進行跟蹤，處理各區(qū)域各種生產(chǎn)工藝對象的生產(chǎn)過程事件以及相應的原材料和能源消耗數(shù)據(jù)、生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、設備數(shù)據(jù)、操作員數(shù)據(jù)等。

生產(chǎn)過程跟蹤的各種生產(chǎn)事件和生產(chǎn)數(shù)據(jù)從太鋼煉鋼廠各工序的過程控制計算機系統(tǒng)收集，部分生產(chǎn)事件和生產(chǎn)數(shù)據(jù)可從各工序的基礎自動化系統(tǒng)直接采集。

生產(chǎn)過程跟蹤中收集和處理的各種數(shù)據(jù)存入PEM數(shù)據(jù)庫中，通過Wonderware公司的SuiteVoyager軟件進行數(shù)據(jù)的瀏覽和查詢，追溯產(chǎn)品相應的生產(chǎn)譜系結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)路由經(jīng)過和相應的生產(chǎn)活動，并進行生產(chǎn)過程的統(tǒng)計和分析。

生產(chǎn)過程跟蹤中產(chǎn)生的事件和數(shù)據(jù)，發(fā)送到生產(chǎn)計劃排程模塊，以便進行生產(chǎn)作業(yè)計劃的動態(tài)調(diào)整。

2.6 生產(chǎn)實績收集(SM_DA)

生產(chǎn)實績收集模塊從太鋼煉鋼廠各工序和區(qū)域的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)、檢化驗數(shù)據(jù)等生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)中收集數(shù)據(jù)，并將收集到的生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫里，為太鋼煉鋼廠生產(chǎn)成本核算和產(chǎn)品產(chǎn)量計算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.7 生產(chǎn)異常記錄(SM_AR)

對太鋼煉鋼廠各工序生產(chǎn)過程中發(fā)生的異常情況進行記錄，并將生產(chǎn)異常數(shù)據(jù)存儲到相應的數(shù)據(jù)庫里，管理人員通過畫面方便技術進行統(tǒng)計與分析。

2.8 原材料管理(SM_RM)

原材料管理模塊從太鋼煉鋼廠各工序和區(qū)域收集鐵水、廢鋼、散狀料、鐵合金、粉劑、鎳板、保護渣、絲線、耐材、測溫探頭等原材料進廠和消耗數(shù)據(jù)，進行相應的處理，并將原材料數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫里，為太鋼煉鋼廠成本核算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.9 能源介質(zhì)管理(SM_EM)

能源介質(zhì)管理模塊從太鋼煉鋼廠各工序、區(qū)域的一、二級系統(tǒng)中收集能源介質(zhì)消耗數(shù)據(jù)和回收數(shù)據(jù)，進行相應的處理，并將能源介質(zhì)消耗數(shù)據(jù)和回收數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫里。為太鋼煉鋼廠成本核算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.10 產(chǎn)品管理(SM_PM)

產(chǎn)品管理模塊從太鋼煉鋼廠鐵水區(qū)域、轉(zhuǎn)爐、電爐、AOD爐、LF爐、RH真空處理裝置、板坯連鑄機、板坯精整系統(tǒng)收集太鋼煉鋼廠的鋼水和板坯等產(chǎn)品數(shù)據(jù)，進行相應的處理，并將產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲到歷史數(shù)據(jù)庫里，為太鋼煉鋼廠各工序產(chǎn)量計算、查詢、分析各工序相關產(chǎn)品數(shù)據(jù)提供條件。

2.11 副產(chǎn)品管理(SM_BPM)

副產(chǎn)品管理模塊從太鋼煉鋼廠各工序、區(qū)域收集廢鋼、除塵灰、修磨鋼渣和渣等副產(chǎn)品數(shù)據(jù)，進行相應的處理，并將副產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫里，為統(tǒng)計、分析副產(chǎn)品提供依據(jù)。

2.12 生產(chǎn)設備管理(SM_FM)

生產(chǎn)設備管理模塊對太鋼煉鋼廠的主要生產(chǎn)設備靜態(tài)數(shù)據(jù)進行集中管理，輸入設備的基本信息，存入數(shù)據(jù)庫中，為全廠設備管理、統(tǒng)計、分析設備故障提供依據(jù)。

第三篇：EW-MES制造執(zhí)行系統(tǒng)模塊簡介

一、EW-MES制造執(zhí)行系統(tǒng)

企業(yè)信息化涵蓋計劃層、執(zhí)行層、自動化層及控制層四個層次的內(nèi)容，計劃層是以ERP為主的企業(yè)管理系統(tǒng)，目前其發(fā)展已相對成熟。作為銜接上層ERP與底層控制的MES，由于其“上傳下達”的集成作用，在企業(yè)車間底層與管理上層信息化架起一座橋梁。

易往公司一直致力于企業(yè)MES解決方案咨詢與實施服務，經(jīng)過多年的MES實施經(jīng)驗，研發(fā)了EW-MES平臺，該平臺可滿足企業(yè)MES應用需要，并可根據(jù)客戶個性化要求進行二次開發(fā)。

EW-MES平臺包括執(zhí)行層與自動化層兩個層次應用

執(zhí)行層包括生產(chǎn)管理、物料管理、質(zhì)量管理、能源管理四大業(yè)務模塊；

自動化層包括ANDON、AVI、PMC以及RC四大業(yè)務模塊，涵蓋了生產(chǎn)執(zhí)行過程主要的核心業(yè)務，各模塊間相互集成，即可單獨應用，也可整體應用，滿足當前汽車企業(yè)“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”的信息化規(guī)劃原則，可分階段，分模塊進行MES實施推進。

EW-MES在企業(yè)信息化規(guī)劃中位于中間的執(zhí)行層，上接計劃層規(guī)劃管理信息，將之分解為可執(zhí)行任務，將完成信息反饋計劃層；下接控制層，監(jiān)控底層自動化設備運行，傳遞運行指令要求，最終形成信息閉環(huán)。對外提供與ERP、DMS、SCM、BOM軟件系統(tǒng)及PDA、RFID、PLC等硬件平臺接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時傳遞與信息集成。

EW-MES平臺具有強大的集成功能，能夠與企業(yè)ERP/PLM/CAPP等其他信息化系統(tǒng)進行集成，如SAP、UGS和PTC等，全力為企業(yè)打造從生產(chǎn)現(xiàn)場到企業(yè)上層管理的全方位信息化解決方案。同時，易往MES也能和國內(nèi)其他品牌的ERP/PDM/CAPP系統(tǒng)實現(xiàn)集成應用。

EW-MES制造執(zhí)行系統(tǒng)功能架構(gòu)

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EW-MES制造執(zhí)行系統(tǒng)產(chǎn)品特點&先進性

1）? IT技術與自動化技術融合

一體化MES解決方案，業(yè)界首創(chuàng)自動化與信息化的完美融合，向上承接ERP等管理系統(tǒng)，向下承接底層PLC控制系統(tǒng)，全面支持制造業(yè)生產(chǎn)過程管控。通過EAI及ESB接口方式與軟件系統(tǒng)集成，利用OPC技術，集成自動化設備，采集動態(tài)數(shù)據(jù)，圖形化展示設備狀態(tài)信息，遠程監(jiān)控現(xiàn)場設備運行狀態(tài)。

2）? 遵循先進的技術標準

/ 18 遵循SOA的思想，以服務為抽象的手段，將企業(yè)中各個系統(tǒng)應用程序的不同功能單元抽象為服務，通過這些服務之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。遵循ISA-95國際標準，以EW-MES平臺為基礎，開發(fā)了面向不同行業(yè)的應用插件，形成面向各行業(yè)應用的MES解決方案。3）? 提供MES自開發(fā)技術平臺

技術無關性指 “屏蔽”了操作系統(tǒng)、軟件基礎架構(gòu)等的技術細節(jié)，開發(fā)人員在利用業(yè)務基礎平臺開發(fā)管理軟件應用系統(tǒng)時，關注的焦點在于企業(yè)業(yè)務邏輯、企業(yè)運營管理模式，而不用關心采用何種具體技術來實現(xiàn)。這種技術無關性，還實現(xiàn)了跨平臺運行的獨立性，即通過開發(fā)的組態(tài)軟件能夠順利地在各種不同異構(gòu)環(huán)境下運行，同時為二次開發(fā)提供了可行性和便利性。4）? 生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集技術

采用強大數(shù)據(jù)采集引擎、整合數(shù)據(jù)采集渠道（RFID、條碼設備、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆蓋整個工廠制造現(xiàn)場，保證海量現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時、準確、全面的采集。根據(jù)不同生產(chǎn)車間的生產(chǎn)過程信息采集對象、頻次的不同要求，采用分層次/分車間的信息采集技術，較好地實現(xiàn)了車間生產(chǎn)信息的采集。對于采集對象固定、采集信息頻次不高的生產(chǎn)信息，采用較粗放式的手工實時錄入生產(chǎn)信息采集方法；對于采集對象多、采集信息頻次高的生產(chǎn)信息，采用“條碼+手持PDA”或“條碼+PC+條碼掃描槍”的信息采集方式；對于環(huán)境惡劣（如汽車廠的涂裝車間）或數(shù)據(jù)自動化采集要求高的情況，可采用RFID方式，完全自動化采集，無須人工操作，效率極高。5）? 支持多工廠數(shù)據(jù)模型

工廠數(shù)據(jù)模型是整個MES應用系統(tǒng)的核心，也是工廠內(nèi)部所有相關應用系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)交換的基礎。從生產(chǎn)過程管理與控制的核心業(yè)務流程入手，分析流程和流程中相關的業(yè)務數(shù)據(jù)，準確描述工廠關鍵增值業(yè)務數(shù)據(jù)及關鍵輔助業(yè)務數(shù)據(jù)，并參照ISA-95標準，建立了適合離散制造企業(yè)生產(chǎn)過程特點的MES工廠數(shù)據(jù)模型，包括業(yè)務模型、功能模型和信息模型。支持多工廠組織架構(gòu)，可以實現(xiàn)集團下多工廠間擴展應用，采用一套軟件平臺，一套基礎數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)多工廠間生產(chǎn)制造業(yè)務的協(xié)同，可減少企業(yè)的重復投資。6）? 完善的功能模塊

EW-MES平臺經(jīng)過多年的實施經(jīng)驗積累，形成了功能完善的解決方案，涵蓋了生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、物料管理、設備管理、Andon管理、數(shù)據(jù)采集、自動化控制等模塊，能夠幫助制造企業(yè)提高生產(chǎn)管理水平，實現(xiàn)精益制造，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

/ 18 EW-MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的應用

易往信息EW-MES制造執(zhí)行系統(tǒng)，在汽車整車、汽車零部件、機械、食品、制藥、能源等行業(yè)都有廣泛地應用。

? 汽車整車、汽車零部件、機械行業(yè)，是典型的離散制造行業(yè)，既有按訂單生產(chǎn)，也有按庫存生產(chǎn)；既有批量生產(chǎn)，也有單件小批生產(chǎn)。而且制造過程復雜多樣，影響因素紛繁復雜，生產(chǎn)狀況變化多端，由此容易產(chǎn)生的結(jié)果就是：生產(chǎn)制造過程對于企業(yè)來說處于不透明狀態(tài)，使得制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)制造過程的可控性非常差。MES作為企業(yè)信息化中一個非常關鍵的基礎信息系統(tǒng)，在企業(yè)的生產(chǎn)制造過程的控制和改進方面可以發(fā)揮非常重要的作用。通過MES系統(tǒng)，可以有效地將企業(yè)生產(chǎn)制造過程中的各種生產(chǎn)制造過程信息實時的管理起來，讓這些信息在企業(yè)中處于透明狀態(tài)，可以隨時被訪問，從而可以實時地了解企業(yè)真實的生產(chǎn)狀態(tài)。同時通過對企業(yè)實時生產(chǎn)制造信息的分析，找出影響企業(yè)生產(chǎn)制造過程的各種因素，分階段逐步改善這些因素，改進和優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)制造過程，從根本上解決離散型制造業(yè)的生產(chǎn)制造過程可控性問題。

例如，在汽車行業(yè)，要實現(xiàn)汽車的精益化生產(chǎn)，擺在車間層面的一個最核心的問題就是如何將生產(chǎn)過程中車輛的各種信息流加以綜合利用，將這些信息通過信息系統(tǒng)的加工進行進一步的提煉，使其延伸到的工廠的自動設備、質(zhì)量管理、交貨期管理、供應鏈采購，成本控制，物流管理等各個外部環(huán)節(jié)。簡單的說，就是將車輛在車間的生產(chǎn)形態(tài)無限制的放大和共享，為各個外部環(huán)節(jié)所用，通過這樣的途徑實現(xiàn)管理效率和資源配置的最優(yōu)化。易往信息在總結(jié)多年汽車行業(yè)MES系統(tǒng)實施基礎上，形成了一套完整的MES解決方案，EW-MES已在幾十家知名汽車制造及零配件企業(yè)的數(shù)百個項目中得到了廣泛的應用。北京奔馳、一汽奧迪、上海通用、大眾、北汽、沃爾沃、上海汽車、東風股份、東風偉世通、東風貝洱、江鈴汽車、五十鈴、神龍汽車、長城汽車、華晨汽車、長安標致、奇瑞汽車、李爾、江森、金興內(nèi)飾都是易往的合作客戶。

?食品、制藥、能源行業(yè)是典型的流程制造行業(yè)，主要采用按庫存、批量、連續(xù)的生產(chǎn)方式。流程制造行業(yè)，在生產(chǎn)工藝過程中，會產(chǎn)生各種協(xié)產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢品、回流物等，對物資的管理需要有嚴格的批號。例如，制藥行業(yè)中的藥品生產(chǎn)過程要求有十分嚴格的批號記錄和跟蹤，從原材料、供應商、中間品以及銷售給用戶的產(chǎn)品，都需要記錄。批次管理和可追溯性是制藥行業(yè)的管理重點。一旦發(fā)現(xiàn)批次質(zhì)量問題，可以最快的速度從流通環(huán)節(jié)回收相關藥品。易往的MES食品解決方案實現(xiàn)中央廚房、冷鏈物流、門店管理等功能，完全滿足食品企業(yè)從生產(chǎn)生命周期和銷售的全過程管理需求。

/ 18 EW-MES制造執(zhí)行管理系統(tǒng)可以為用戶提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務質(zhì)量。使得企業(yè)內(nèi)部各種信息處理流程標準化，提高企業(yè)按照合同期限完工的比例，增加企業(yè)中各種信息的透明度等。

二、EW-MES生產(chǎn)管理模塊

在車輛訂單主計劃完成后，將排序訂單由ERP下載到MES系統(tǒng)中，MES根據(jù)ERP計劃序列排產(chǎn)上線，然后根據(jù)車輛跟蹤模塊獲得的車輛狀態(tài)信息實時返回EPP系統(tǒng)，供ERP系統(tǒng)在車輛狀態(tài)控制和零部件反沖消耗，同時數(shù)據(jù)采集模塊和信息廣播模塊完成車間生產(chǎn)控制過程，對PBS及WBS路由提供正確的指令，并監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場各種設備運行狀態(tài)采集設備運行參數(shù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)控提升現(xiàn)場作業(yè)效率。

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三、EW-MES物料管理模塊

主要實現(xiàn)生產(chǎn)線JIT/JIS物料拉動、倉庫管理、物料拾取、道口收貨、料箱料架及供應商管理、解決當ERP系統(tǒng)將物料采購至工廠內(nèi)部倉庫（協(xié)配庫或當日庫）后，如何將物料配送至生產(chǎn)線及如何向供應商發(fā)布JIS/JIT要貨指令的問題，實現(xiàn)工廠內(nèi)部物流的精細化管理，將收發(fā)物料傳遞給ERP系統(tǒng)，ERP實現(xiàn)物料結(jié)算及成本分析。

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四、質(zhì)量管理模塊

EW-MES涵蓋了物料質(zhì)量控制，成車檢驗、質(zhì)量追溯及防錯處理四方面質(zhì)量管理業(yè)務，通過多生產(chǎn)過程質(zhì)量信息采集，建立了質(zhì)量管理機制，實現(xiàn)了整車質(zhì)量追溯，滿足國家對汽車整車召回的要求，建立企業(yè)的質(zhì)量信息化管理平臺。

EW-MES質(zhì)量管理模塊整合生產(chǎn)質(zhì)量問題與其它階段的質(zhì)量問題的處理跟蹤過程，質(zhì)量跟蹤結(jié)果都導入到統(tǒng)一的質(zhì)量分析平臺中做進一步數(shù)據(jù)挖掘。

五、生產(chǎn)信息可視化

/ 18 ANDON系統(tǒng)目的是提供生產(chǎn)信息的可視化顯示，打破傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的“暗箱”操作，提示現(xiàn)場人員請求幫助信息和故障信息。并幫助相關人員做出響應，質(zhì)量人員可以通過ANDON系統(tǒng)呼叫生產(chǎn)人員發(fā)現(xiàn)和修改質(zhì)量問題，改進和避免以后發(fā)生同樣問題。操作員通過現(xiàn)場的拉繩開關或按鈕尋求幫助和激活ANDON系統(tǒng)的閃爍燈和音樂。在生產(chǎn)線離開本工位前如果問題還未解決，機運線將停止。ANDON系統(tǒng)將記錄呼叫的次數(shù)和停機的時間。通過分析潛在的質(zhì)量過程，設備和相關區(qū)域，有利于提高生產(chǎn)管理水平。車間生產(chǎn)一切活動都可以通過LED實時顯示。

*生產(chǎn)運行信息:顯示生產(chǎn)線的節(jié)拍信息和生產(chǎn)線的運行狀態(tài)信息 *尋求幫助信息:顯示各工段或設備的尋求幫助的工位號，如:缺料信息 *車間生產(chǎn)信息:日計劃、日上線、日下線、月計劃、月累計產(chǎn)量等信息 *設備信息:顯示相關設備的故障報警狀態(tài)、停線時間等信息

六、電子標簽追蹤

AVI系統(tǒng)功能：Automatic Vehicle Identification，系統(tǒng)通過條形碼（焊裝車間、涂裝車間、總裝車間）信息載體實現(xiàn)對車輛的跟蹤及識別，并將這些生產(chǎn)現(xiàn)場所獲信息及時反饋到相關系統(tǒng)。信息載體可以用條形碼或RFID標簽，在車身及總裝車間一般使用條碼進行生產(chǎn)跟蹤，涂裝車間、WBS及PBS區(qū)域工作環(huán)境惡劣，一般采用RFID進行自動采集。AVI系統(tǒng)根據(jù)這些信息完成對車體的跟蹤，并將這些信息傳送給輸送鏈系統(tǒng)和相關過程設備，相關設備根據(jù)條碼進行工藝選擇、防錯等功能，同時這些數(shù)據(jù)被歸檔在數(shù)據(jù)庫中進行數(shù)據(jù)分析，生成各種生產(chǎn)報告。

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七、PMC生產(chǎn)設備工作情況

PMC系統(tǒng)將被用來實時地監(jiān)視生產(chǎn)狀態(tài)，測量和跟蹤生產(chǎn)設備的工作情況，當生產(chǎn)設備出現(xiàn)生產(chǎn)問題時，PMC系統(tǒng)將向車間人員報警。該系統(tǒng)將監(jiān)視生產(chǎn)的節(jié)拍時間、設備的正常運行時間、故障停機時間以及生產(chǎn)設備的故障。PMC系統(tǒng)通過TCP/IP或OPC以太網(wǎng)協(xié)議與現(xiàn)場設備（PLC、機器人、現(xiàn)場PC、其它控制系統(tǒng)）進行通訊。PMC系統(tǒng)還將生產(chǎn)信息和報警信息記錄到PMC數(shù)據(jù)庫，供今后生成報表使用。

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八、CCR系統(tǒng)電子調(diào)度和監(jiān)控

通過CCR系統(tǒng),建立一個全面的、集成的、先進的和穩(wěn)定的統(tǒng)一電子調(diào)度和監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對工廠生產(chǎn)進度的及時、全面監(jiān)控，實現(xiàn)異常信息的及時發(fā)現(xiàn)并解決。

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汽車行業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖

1.系統(tǒng)構(gòu)成:液晶顯示墻、單機多屏操控系統(tǒng)KVM控制管理系統(tǒng)三個子系統(tǒng)構(gòu)成;2.液晶顯示墻作為顯示子系統(tǒng)，用來顯示單機多屏操控終端的內(nèi)容;3.單機多屏操控系統(tǒng)，由服務器、多任務任用終端構(gòu)成;4.KVM控制管理系統(tǒng):通過配置KVM轉(zhuǎn)換器、KVM交換機、KVM控制終端；可以實現(xiàn)在KVM控制終端對所有連接到KVM交換機上的任意單機多用戶操控終端遠程進行本地化操作。

九、能源管理系統(tǒng)

EW-EMS能源管理系統(tǒng)

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企業(yè)對能源管理系統(tǒng)的迫切需求

1、政策驅(qū)動：能源與環(huán)境是當今社會發(fā)展的兩大問題。能源的生產(chǎn)安全、運行管理乃至維護一直受到企業(yè)和國家有關部門的高度重視。

2、成本驅(qū)動：在資源日益匱乏的今天，能源的消耗成本已經(jīng)越來越多地占有著企業(yè)的成本比例。目前，各大企業(yè)已大大加強了對企業(yè)能源的加工、貯存、供給過程中的損耗、設備管理、計量檢定、能量平衡與調(diào)度的關注。因此，建立一套現(xiàn)代科學的動力能源管理控系統(tǒng)，已勢在必行。企業(yè)能源管理系統(tǒng)的范圍和內(nèi)容 能源使用的管理： 企業(yè)用能狀況和能源流程；

能源使用的安全性、可靠性和可用性； 能源使用的效率； 能源排放； 能源使用意識； ?

能源成本的管理：

能源使用和主要耗能設備臺賬； 企業(yè)能源成本統(tǒng)計核算；

產(chǎn)品綜合能耗和產(chǎn)值能耗指標計算分析； 能源成本分攤和賬單管理;?

能源管理系統(tǒng)架構(gòu)

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十、倉庫管理系統(tǒng)

EW-WMS倉庫管理系統(tǒng)

EW-WMS倉庫管理系統(tǒng)的核心價值

1）? 決策支持

通過系統(tǒng)的訂單采集、需求預測、庫存補貨、庫存報表等功能，為企業(yè)決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐，從而減少缺貨、減少現(xiàn)有庫存、運作成本和積壓。2）? 執(zhí)行

通過系統(tǒng)標準功能以及增強的訂單合并、交叉轉(zhuǎn)運，動態(tài)補貨等功能，從而有效提高訂單準確率、增強客戶滿意度、降低勞動力和設備成本、提升作業(yè)效率，打造企業(yè)的核心競爭力。

/ 18 3）? 協(xié)同

通過系統(tǒng)的多倉支持、DataExchange、企業(yè)Portal等套件，實現(xiàn)客戶、供應商的更緊密的協(xié)作，完成供應鏈的閉環(huán)；在優(yōu)化庫位、增加銷售、增強客戶服務、采用賣主管理庫存(VMI)、提高庫存、訂單和出貨可見度等方面獲得收益。

4）? 不斷降低

a、通過作業(yè)路徑，作業(yè)方法的指導和優(yōu)化，降低物流作業(yè)成本可至40%。b、信息系統(tǒng)的有力支持降低對作業(yè)人員的經(jīng)驗要求，勞動力成本可節(jié)約至20%。5)? 持續(xù)提高

a、庫存準確率高達95%以上。

b、充分利用倉庫內(nèi)的有效空間，空間利用率提高20%。

c、訂單交付情況在線查詢，改善企業(yè)形象和客戶滿意度，提高客戶忠誠度。

業(yè)務流程規(guī)劃

¤ 易往信息成立了行業(yè)顧問委員會和方案指導中心。針對行業(yè)動態(tài)和業(yè)界最佳行業(yè)實踐，整理、創(chuàng)建行業(yè)案例庫。

¤ 建立了專門的業(yè)務顧問團隊，在項目實施前，對客戶現(xiàn)運作的流程進行完整、細致、深入的調(diào)研；針對流程運作中的重點、難點，和各層級的系統(tǒng)相關人員進行深入討論；最終提交可行的業(yè)務流程再造建議書。

信息系統(tǒng)實施

¤ 易往信息建立了一套標準的作業(yè)流程規(guī)范，在實施過程中，實施團隊通過對倉庫各類產(chǎn)品作業(yè)特點的認真分析，結(jié)合系統(tǒng)制定了統(tǒng)一的操作流程，并通過管理人員強有力的推進使流程得以貫徹實施 ¤ 實施過程中，注重知識的轉(zhuǎn)移，培訓和發(fā)展客戶的專業(yè)化團隊，并由此建立并維持緊密的客戶關系。

建設目標

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系統(tǒng)架構(gòu)

/ 18 十一、一體化移動平臺解決方案

移動化敏捷業(yè)務的企業(yè)，將移動化作為IT平臺的首選，并逐漸轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)的商業(yè)模式，增強競爭力。

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十二、EW質(zhì)量管理系統(tǒng)解決方案

系統(tǒng)目的

實現(xiàn)全面質(zhì)量管理 形成質(zhì)量管理的閉環(huán)

降低溝通成本，加快質(zhì)量問題解決速度 提高客戶滿意度 提升品牌價值

系統(tǒng)體總框架

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第四篇：制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)在制造業(yè)信息化中的應用

隨著制造企業(yè)信息化建設的發(fā)展，企業(yè)在上層宏觀計劃和下層生產(chǎn)管理控制上出現(xiàn)了一些新的問題，嚴重影響了企業(yè)信息化建設的深入開展，制造執(zhí)行系統(tǒng)的出現(xiàn)填補了企業(yè)計劃層和車間操作控制系統(tǒng)之間的縫隙，使企業(yè)信息化的建設得以縱深推進.0 引言

隨著制造業(yè)信息化建設的展開，很多企業(yè)已經(jīng)重視并有效地應用了以MRP IFERP 為代表的企業(yè)資源計劃管理軟件和以監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集為主的生產(chǎn)過程監(jiān)控軟件。在目前的ERP 系統(tǒng)中，資源和計劃管理是重要功能，但幾乎不涉及車間內(nèi)部具體生產(chǎn)活動的管理(如生產(chǎn)單元間的資源調(diào)配、計劃執(zhí)行、生產(chǎn)監(jiān)督等)。企業(yè)生產(chǎn)管理軟件和制造單元控制軟件之間不能有效集成，上層ERP 軟件系統(tǒng)精確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能從生產(chǎn)車間得到支持，而制造控制單元又常常不能及時得到指令來調(diào)整工作狀態(tài)，形成了上層信息不能直接傳輸?shù)缴a(chǎn)和設備控制系統(tǒng)的局面，嚴重影響了制造企業(yè)生產(chǎn)和信息化的進程。20世紀90年代發(fā)展起來的企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)打通了這一瓶頸，并已得到學術界、工業(yè)界的普遍重視和認可，成為企業(yè)信息化的熱點之一。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)

EPR(企業(yè)資源計劃管理)，JIT(準時成產(chǎn))及OPT(最優(yōu)生產(chǎn)技術)等理論和方法以及基于這些理論和方法的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供了有效的方法和工具。ERP，JIT及OPT等強調(diào)企業(yè)的計劃性，生產(chǎn)管理則強調(diào)生產(chǎn)計劃的執(zhí)行性及生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和反饋，因而，生產(chǎn)管理和控制必須尋求新的模式。20世紀90年代，美國先進制造研究機構(gòu)(AMR)提出了制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)概念。國際MES協(xié)會對MES的定義為:MES使用實時精確的數(shù)據(jù)，優(yōu)化從訂單到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程，對工廠的全部生產(chǎn)活動進行指導、反映和報告。

通過對變化情況的快速反應，減少無附加值行為，提高工廠運行和處理的有效性。MES能夠提高投資回報、提高利潤率、加快資金的流通和減少庫存。美國國家標準協(xié)會(NIST)對MES的定義為:從生產(chǎn)計劃/工單下達到成品產(chǎn)出的整個過程中，采集所有軟件和硬件數(shù)據(jù)，保證能夠完成生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)優(yōu)化。

MES解決了生產(chǎn)作業(yè)計劃的制定、執(zhí)行和生產(chǎn)指揮調(diào)度，生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件的處理，生產(chǎn)過程中的工藝標準的執(zhí)行，產(chǎn)品質(zhì)量的控制，設備運行情況的掌握，產(chǎn)量、在制品、生產(chǎn)消耗的統(tǒng)計，生產(chǎn)線人力資源狀況，原料、材料、成品的庫存等生產(chǎn)管理者最關心的問題。

MES系統(tǒng)的基本功能模塊包括工序詳細調(diào)度，資源分配和狀態(tài)管理，生產(chǎn)單元分配，過程管理，人力資源管理，維護管理，質(zhì)量管理，文檔控制，產(chǎn)品跟蹤和清單管理，性能分析和數(shù)據(jù)采集等，具體如圖ME S在計劃管理層(EPR)與底層控制(CP)S之間架起了一座橋梁，其功能如圖2所示。一方面，MES可對來自MPR IFEPR 的生產(chǎn)管理信息進行細化、分解，形成操作指令傳給底層;另一方面，MES可以通過Pcs采集設備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制資源的實時動態(tài)管理，將制造系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，把生產(chǎn)狀況及時地反饋給計劃層，進行作業(yè)的動態(tài)調(diào)度，形成ERP/MES/PCS3層為核心的企業(yè)信息集成系統(tǒng)。MES在制造業(yè)信息化中的應用

企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)的建設是企業(yè)信息化發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)，是企業(yè)從工藝控制、制造過程控制向信息化與全面綜合自動化發(fā)展的必然之路。現(xiàn)在，制造業(yè)信息化系統(tǒng)已從初級的MIS發(fā)展到以生產(chǎn)控制、調(diào)度、優(yōu)化、營銷、經(jīng)營和決策等為一體的企業(yè)綜合控制自動化系統(tǒng)，企業(yè)的框架結(jié)構(gòu)由經(jīng)營層ERP 系統(tǒng)、生產(chǎn)層MES系統(tǒng)及控制層PCS系統(tǒng)組成。MES作為執(zhí)行機構(gòu)，對生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化，實時地將生產(chǎn)過程信息反饋給上層系統(tǒng)，其時間維度主要集中在班組和生產(chǎn)執(zhí)行部門。提升管理水平

制造企業(yè)在實施MES以后，生產(chǎn)管理將會上升到一個新的水平，歸納起來主要有:

(1)提高了生產(chǎn)管理的技術含量和企業(yè)的信息化水平，適應現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)管理需要。

(2)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)進行排產(chǎn)和調(diào)度，提高了排產(chǎn)和調(diào)度的效率。

(3)提高了生產(chǎn)管理的實時性、科學性。

(4)實現(xiàn)了物料跟蹤。

(5)加強質(zhì)量控制。

(6)為計算生產(chǎn)成本提供了依據(jù)。

(7)為建立數(shù)字化企業(yè)提供了堅實的基礎。

效益分析

制造執(zhí)行系統(tǒng)國際聯(lián)盟組織MEAS調(diào)查結(jié)果表明，企業(yè)實施MES以后，帶來的效益主要表現(xiàn)在:

(1)生產(chǎn)周期縮短45%(6%的被調(diào)查企業(yè))。

(2)數(shù)據(jù)輸人工作減少57%(6%的被調(diào)查企業(yè))。

(3)半成品的積壓減少24%(57%的被調(diào)查企業(yè))。

(4)交接班的紙面工作減少16%(36%的被調(diào)查企業(yè))。

(5)縮短生產(chǎn)提前期35%(36%的被調(diào)生產(chǎn)過程進行優(yōu)化，實時地將生產(chǎn)過程信息反饋給上層系統(tǒng)，其時間維度主要集中在班組和生產(chǎn)執(zhí)行部門。MES系統(tǒng)的實施

3.I MES在中國的現(xiàn)狀

目前，在企業(yè)信息化中起呈上啟下作用的MES主要停留在MES思想、內(nèi)涵以及體系結(jié)構(gòu)方面的研究上，軟件開發(fā)和應用還比較薄弱。我國對車間層、單元層的研究大都偏重控制模型的研究，很少從MES角度研究開發(fā)面向制造過程的集成化管理和控制軟件。在MES技術研究上，國內(nèi)外差別并不是很大，但在應用上大多還停留在制造設備的集成、狀態(tài)監(jiān)督和控制階段，MES產(chǎn)品開發(fā)和應用還處于起步階段。

目前，MES主要應用在電子、汽車、食品及醫(yī)藥加工等離散制造企業(yè)。國內(nèi)MES市場還處于剛起步階段，應用面窄量少。通常制造執(zhí)行系統(tǒng)是以ERP 與企業(yè)自動化設備集成為主要目標的。3.2 如何實施MES系統(tǒng)

企業(yè)經(jīng)過項目立項、論證并決定實施MES系統(tǒng)后，應對MES的實施進行總體規(guī)劃，確定總體目標，對實施工作做出總體安排囚。MEs的實施進程如圖3所示。

(1)成立MES項目實施小組。MES的實施涉及到企業(yè)生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，部門與人員之間的協(xié)調(diào)十分重要，因此成立項目小組是必要的。項目小組主要完成MES項目的規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)和培訓工作，確保項目按計劃、分步驟地順利實施。項目組成員應全程參與MES的實施，配合與協(xié)調(diào)項目工作的進行，負責具體的項目實施工作。政策的貫徹執(zhí)行通過高層管理人員直接滲透的，實施MES要有高層管理者的支持，每個部門要有管理者來負責公司決策的實施。

(2)選擇MES供應商。選擇適合企業(yè)的管理軟件、尋求有實力的軟件公司作為供應商是前期的重要工作。應選擇技術力量雄厚并且熟悉企業(yè)業(yè)務流程的軟件廠商合作，并著重考察軟件商解決實際問題的能力，另外，要考察軟件供應商的生存能力。

(3)業(yè)務流程重組與系統(tǒng)開發(fā)。實施MES后，企業(yè)的生產(chǎn)管理模式會有很大變化，必須對企業(yè)的業(yè)務流程進行重組，對于職能重疊的部門合理分工、明確職責，這樣才能保證信息及時處理，使MES系統(tǒng)達到最好的運行效果。由于每個企業(yè)的情況不同，一定要配合軟件廠商做好MES的業(yè)務需求調(diào)研工作，這樣，廠商才能開發(fā)出真正適合企業(yè)的MES軟件系統(tǒng)。

(4)全面的人員培訓。MES實施涉及到計算機、企業(yè)管理及車間現(xiàn)場操作等人員，這些人員的知識層次、業(yè)務水平、對MES的認識及計算機應用水平均有差別，為保證MES順利實施，必須對相關人員進行培訓。一是要培訓員工對MES的了解、認識與操作;二是要學習現(xiàn)代生產(chǎn)管理方式，轉(zhuǎn)變觀念、優(yōu)化工作方式;三是重點培訓項目組成員，讓他們到企業(yè)外面參觀培訓，切實保證培訓效果。

(5)重視數(shù)據(jù)準備。MES系統(tǒng)強調(diào)生產(chǎn)管理與協(xié)調(diào)，與生產(chǎn)相關的基礎信息(如物料、設備、工藝路線及質(zhì)量標準等)必須錄人計算機，并針對這些數(shù)據(jù)建立科學的編碼體系。基礎數(shù)據(jù)的準確與完整是MES系統(tǒng)運行的基礎，必須把數(shù)據(jù)準備工作做好、做細。

(6)模擬運行與用戶化。MES系統(tǒng)開發(fā)基本完成后，應進行計算機模擬運行，測試模擬運行效果，發(fā)現(xiàn)問題及時修改完善程序。在模擬運行期間，企業(yè)的計算機技術人員應該全程參與并接受軟件供應商的培訓(包括系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)工具、服務器及網(wǎng)絡等)，使計算機人員盡早掌握MES系統(tǒng)的維護方法;然后進行現(xiàn)場模擬運行，培訓MES用戶，最后進行考試檢測，以了解用戶應用MES系統(tǒng)的水平。

(7)EMS系統(tǒng)試運行與系統(tǒng)切換。系統(tǒng)試運行期間會發(fā)現(xiàn)很多新問題，這時要找出問題的原因，提出間題的解決方案，對軟件進行維護完善，然后再試運行、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，直到MES系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。在該過程中，對計算機人員、管理人員及用戶的培訓要持續(xù)進行，盡早使企業(yè)的人員能正常使)用和維護MES系統(tǒng)。經(jīng)過一段時間運行后，MES系統(tǒng)運行穩(wěn)定，就可以進行系統(tǒng)切換正式運行了。結(jié)束語

信息化是當今世界發(fā)展的大趨勢，也是我國實現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關鍵環(huán)節(jié)。目前，只有大力推廣MES的理念和應用，以促進MES的普及，才能促進制造企業(yè)信息化的深人開展，使我國制造企業(yè)信息化的建設邁向更高層次。

第五篇：執(zhí)行設備管理制度

執(zhí)行設備管理制度

執(zhí)行設備管理制度1

一、機械設備使用管理歸納為合理使用機械設備，充分發(fā)揮機械效率，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)安全、低耗完成施工生產(chǎn)任務，為企業(yè)提高經(jīng)濟效益。

二、加強使用管理要做到管用結(jié)合，合理使用，要求施工部門與設備部門密切配合。

三、制定施工組織設計方案，合理選用機械，做好機械的調(diào)配和組織工作。

四、根據(jù)施工組織設計編制的機械使用計劃，應從施工進度、施工工藝、工程量方面盡量做到合理裝備。

五、不要大機小用，多要少用，而要合理調(diào)度，及時進退場。

六、結(jié)合施工進度，利用生產(chǎn)間隙，安排好機械的維護保養(yǎng)，避免失修失保和不修不保。使機械始終保持良好的技術狀況，以便能隨時投入使用。

七、對于使用完畢或暫時不用的機械設備，及時通知設備部門進行調(diào)配，提供給其他部門使用或?qū)ν獬鲎?，充分發(fā)揮其效能。

八、嚴格按照機械設備出廠說明書的要求和安全操作技術規(guī)程使用機械。

1、機械設備有其不同的使用性能和要求。即使同工種設備由于制造廠在結(jié)構(gòu)、工藝、材料上有所差別，因此必須嚴格按說明書來使用。

2、安全操作技術規(guī)程的'法規(guī)，必須嚴格遵守。是保證機械設備安全、保證機械操作人員人身安全的基礎。

3、機械設備的操作人員必須經(jīng)過培訓，做到“四會三懂”，即懂結(jié)構(gòu)、懂原理、懂性能、懂用途和會操作、會維護保養(yǎng)、會排除一般故障。

4、對于大中型機械設備的操作人員，應經(jīng)過考核，取得崗位合格操作證后方可上機獨立操作。

九、正確選用燃潤油料，搞好機械設備潤滑，是正常工作的重要條件。

1、機械設備使用的油料（燃料油、液壓油、潤滑油），都必須嚴格按照原機說明書規(guī)定的品種、數(shù)量、潤滑點、周期加注或更換。

2、做到“五定”，即定人、定時、定點、定量、定質(zhì)。

3、在特殊情況下采用代用品，必須經(jīng)過有關技術部門許可。

十、協(xié)調(diào)配合，為機械施工作業(yè)創(chuàng)造必要條件。

1、施工中，抓好機械能力配套，保證機械配件供應以及勞動力的合理組織和調(diào)配，為機械充分發(fā)揮其效能。

2、按規(guī)定間隔期對機械進行保養(yǎng)，使之始終處于良好的技術狀態(tài)。

3、合理組織施工，縮短停工時間，增加作業(yè)時間，提高時間利用率。

4、培訓司機，提高技術水平和熟練程度，定人定機，有證操作。

5、配備適當?shù)木S修人員，及時排除故障。

執(zhí)行設備管理制度2

一、公司電氣使用部門的設備發(fā)生故障，須填寫“維修通知單”，經(jīng)部門主管簽字交工程部。

二、工程部主管或當值人員接到通知，隨即在“日常維修工作記錄簿”上登記接單時間，根據(jù)事故的輕重緩急及時安排有關人員處理，并在記錄本中登記派工時間。

三、維修工作完畢，主修人員應在“維修通知單”中填寫有關內(nèi)容，經(jīng)使用部門主管人員驗收簽字，并將通知單交回工程部。

四、工程部在記錄簿中登記維修完工時間，及時將維修內(nèi)容登記入設備卡片，并審核維修中記載的用料數(shù)量，計算出用料金額填入單內(nèi)。

五、將處理完畢的“維修通知單”依次貼在登記簿的扉頁上。

六、緊急的`設備維修，由使用部門的主管用電話通知工程部，由當值人員先派人員維修，同時使用部門補交“維修通知單”，當值人員補各項記錄，其他程序均同。

七、工程部在接單后兩日內(nèi)不能修復的，由當值主管負責在登記簿上注明原因，若影響營業(yè)，采取特別措施，盡快修復。

執(zhí)行設備管理制度3

簽發(fā)人：

責任人：

簽發(fā)日期：

執(zhí)行階段：

◆當值人員與各系統(tǒng)技術人員根據(jù)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況制定出巡檢路線、內(nèi)容及巡檢要求，并落實到班次人員。

◆巡檢人員嚴格按時間和巡檢內(nèi)容進行巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時解決或上報處理。

◆保證各系統(tǒng)的正常運行和重點設備正常運轉(zhuǎn)。

◆填巡檢記錄表，月終整理匯集報工程部經(jīng)理，檔案管理人員收存?zhèn)洳椤?/p>

執(zhí)行設備管理制度4

一、設備陳舊不適應工作需要或再無使用價值，使用部門申請報損、報廢之前，工程部要進行技術鑒定與咨詢。

二、工程部指派專人對設備使用年限、損壞情況、影響工作情況、殘值情況，更換新設備的價值及貨源情況等進行鑒定與評估，填意見書交使用部門。

三、使用部門將“報廢、報損申請單”附工程部意見書一并上報，按程序?qū)徟?/p>

四、申請批準后，交付采購部辦理，新設備到位后，舊設備報損報廢。

五、報廢報損舊設備由工程部負責按有關規(guī)定處置。