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MES技術
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MES定義
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MESA International(生產執行系統國際協會) 將MES定義為:"處理傳遞信息,使得從定單到成品這一系列生產活動得以優化的系統。生產過程中,MES通過使用當前正確的實時數據,對這些生產活動進行管理,給予響應,並提供報告。對於變化的條件做出迅速反應,並致力於減少無增值生產活動,這一切都推動着有效的生產操作和工藝加工。"
國家八六三專家組將MES定義為:"MES通過控制包括物料、設備、人員、流程指令和設施在內的所有工廠資源來提高制造競爭力,提供了一種系統地在統一平台上集成諸如質量控制、文檔管理、生產調度等功能的方式。MES是處於計划層和控制層之間的執行層,主要負責生產管理和調度執行。"
MES使用實時、連續、自動、完整、精確的數據,優化從定單到產品完成的整個生產活動,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是企業生產組織和管理的強有力的手段。
在MES發展過程中,國際儀表學會(ISA)啟動的編制ISA ISA95企業控制系統集成標准,為企業制造系統,提供了一致的功能描述術語、信息和操作模型、以及信息數據交換,成為MES的國際標准。
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企業信息化層次模型
ISA95標准把制造企業信息系統分為4個層級:
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1-2層:控制層
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3層:生產執行層(MES)
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4層:資源管理層(ERP)
第1和第2層集中在工廠車間的自動化控制上,第4層為ERP和NC系統,提供企業級的長期資源管理、企業決策活動;第3層為制造執行系統(MES),用於承上啟下,連接企業ERP系統與底層自動化系統,支持企業制造集成,實現對整個生產過程的實時調度與管理。
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MES系統建設必要條件
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遵循企業信息化建設規划與要求
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遵循國家局MES規范與要求
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遵循ISA 95標准(企業級業務系統與控制系統集成國際標准)
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用戶對MES系統理解與支持(來源於管理、服務於管理)
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煙草行業經驗豐富的專業實施團隊
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MES的標准模型
早期,制造執行系統(MES)是一個特定集合的總稱,用來表示實現生產管理一些特定功能的集合以及實現這些特定功能的產品。而這些功能是否屬於MES功能集合是隨意的,一些功能是否應該划分到MES中是有爭議的。
在ISA ISA95中,注重MES自身的完整性和系統性,形成了完整的系統體系。
在ISA ISA95《企業控制系統集成標准》,提出了通用活動模型,從縱向將生產活動划成四類、八個活動類型,固化了制造管理流程,並規定了各階段的活動,使得MES成為規范化管理
通用活動模型如下圖所示:
為了使得制造管理的業務流程更加清晰,ISA95將MES管理細分為4個部分:
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生產作業管理
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設備維護管理
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質量作業管理
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庫存作業管理。
四個部分都有自己完整的四類、八個階段的活動,有自己的獨立流程模型。四個部分聯合起來,形成MES的整體信息模型,如下圖所示:
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選擇MES的理由
為什么MES是制造企業的最佳選擇,主要在於以下幾個方面:
1、MES能對生產全過程實施管理
MES能對生產全過程進行管理,是被選擇的重要理由。對很多制造商來說,MES最吸引人的是其"洞悉產品線之間的相互依賴性的能力"。企業制造商可能優化了生產的每一個環節,但是在整體上卻仍然達不到最優效果。MES正是通過表達各個過程之間的相互依賴性,填補了這條鴻溝。
2、MES能有效規范企業管理
MES強調執行,強調按照PDCA循環的執行。通過P(計划、標准)、D(執行,記錄執行結果)、C(檢查)、D(總結,優化),規范了企業管理行為。
3、MES能滿足精益生產的需要
所謂精益生產(Lean Production,簡稱LP),是指消滅生產過程的一切"浪費"(不創造價值的活動)。精益生產是通過系統結構、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革,使生產系統能很快適應用戶需求不斷變化,並能使生產過程中一切無用、多余的東西被精簡,最終達到生產的各方面最好的結果。很明顯,精益生產是對生產進行不斷分析和改善的結果。
PDCA循環管理思想,也是將持續改進作為各項管理的一個基本原則,不斷尋找不足和差距,積極發現改進的機會,分析確定原因,采取有效的改進措施,然后在新的基礎和水平上提出改進目標,制訂相應計划,並組織實施,不斷改進管理質量,提高管理的有效性和效率。
MES能成為精益生產的最佳工具,首先是MES系統具有制造執行管理的完整功能,具有各種生產數據自動采集和處理手段。這將大大減少在管理人員用於事務處理的時間和精力,將更多時間和精力用於生產的分析和改善。下圖來自IBM:
通過MES系統的實施,生產控制與生產管理齊頭並進、同步提升,最終實現優化整個生產過程,降低企業生產成本的目標。
致力於規范化生產與精益生產,是企業選擇MES的最重要的原因。
