1、广东中渊科技有限公司制 造 执 行 系 统制 造 执 行 系 统Manufacturing Execution System报告内容报告内容 一、一、一、一、MESMES 是什么？是什么？是什么？是什么？一、一、一、一、MESMES 是什么？是什么？是什么？是什么？二、二、二、二、为什么需要 为什么需要 为什么需要 为什么需要 MESMES？二、二、二、二、为什么需要 为什么需要 为什么需要 为什么需要 MESMES？六、六、六、六、企业如何实施 企业如何实施 企业如何实施 企业如何实施 MESMES？六、六、六、六、企业如何实施 企业如何实施 企业如何实施 企业如何实施 MESMES？七七七
2、七、MESMES 实施案例实施案例实施案例实施案例 七七七七、MESMES 实施案例实施案例实施案例实施案例 三、三、三、三、MESMES 能够做什么？能够做什么？能够做什么？能够做什么？三、三、三、三、MESMES 能够做什么？能够做什么？能够做什么？能够做什么？四、四、四、四、MESMES 在在在在国内外的发展与应用情国内外的发展与应用情国内外的发展与应用情国内外的发展与应用情况况况况 四、四、四、四、MESMES 在在在在国内外的发展与应用情国内外的发展与应用情国内外的发展与应用情国内外的发展与应用情况况况况 八、我们正在做什么？八、我们正在做什么？八、我们正在做什么？八、我们正在做什么
3、？八、我们正在做什么？八、我们正在做什么？八、我们正在做什么？八、我们正在做什么？五、五、五、五、MESMES 能给企业带来什么？能给企业带来什么？能给企业带来什么？能给企业带来什么？五、五、五、五、MESMES 能给企业带来什么？能给企业带来什么？能给企业带来什么？能给企业带来什么？一、一、一、一、MESMES 是什么？是什么？是什么？是什么？MES 是“是“Manufacturing Execution System”的的英文缩写英文缩写，中文翻译为“制造执行系统”中文翻译为“制造执行系统”、“生“生产实施系统”等。产实施系统”等。简单地讲，简单地讲，MES 是面向车间的生产过程管理与是面
4、向车间的生产过程管理与实时信息系统。它主要解决车间生产任务的执行实时信息系统。它主要解决车间生产任务的执行问题。问题。MESMES 发展大事记发展大事记发展大事记发展大事记20 世纪世纪 80 年代末，美国先进制造研究机构年代末，美国先进制造研究机构(AMT)首先提首先提出出 MES 的概念；的概念；1992 年，美国成立以宣传年，美国成立以宣传 MES 思想和产品为宗旨的贸易思想和产品为宗旨的贸易联合会联合会 MES 国际联合会（国际联合会（MESA International）；）；1997 年，年，MESA 发布修订后的发布修订后的 6 个关于个关于 MES 的白皮书，的白皮书，对对 M
5、ES 的定义与功能、的定义与功能、MES 与相关系统间的数据流程、与相关系统间的数据流程、应用应用 MES 的效益、的效益、MES 软件评估与选择以及软件评估与选择以及 MES 发展发展趋势等问题进行了详尽的阐述；趋势等问题进行了详尽的阐述；1999 年，美国国家标准与技术研究所（年，美国国家标准与技术研究所（NIST）在在 MESA白皮书的基础上，发布有关白皮书的基础上，发布有关 MES 模型的报告，将模型的报告，将 MES 有有关概念标准化。关概念标准化。MESMES 的定义的定义的定义的定义美国先进制造研究机构美国先进制造研究机构(AMR)：MES 是位于上层计划管是位于上层计划管理系统
6、与底层工业控制之间、面向车间层的管理信息系统。理系统与底层工业控制之间、面向车间层的管理信息系统。它为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资它为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源源(人、设备、物料、客户需求等人、设备、物料、客户需求等)的当前状态信息。的当前状态信息。MES 国际联合会国际联合会(MESA International)：MES 是一些能是一些能够完成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合，这些够完成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合，这些生产活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程。它通过维护生产活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程。它通过维护和利
7、用实时准确的制造信息来指导、传授、响应并报告车间和利用实时准确的制造信息来指导、传授、响应并报告车间发生的各项活动，同时向企业决策支持过程提供有关生产活发生的各项活动，同时向企业决策支持过程提供有关生产活动的任务评价信息动的任务评价信息。Michael McClellan(曾任曾任 MESA 主席主席)：MES 是一个集是一个集成的计算机化的系统，它是用来完成车间生产任务的各种方成的计算机化的系统，它是用来完成车间生产任务的各种方法和手段的集合。法和手段的集合。二、二、二、二、MESMES 产生的背景产生的背景产生的背景产生的背景车间层生产管理系统本身发展的需要车间层生产管理系统本身发展的需要
8、MRPII/ERP 进一步发展的需要进一步发展的需要其它先进制造及管理模式发展的需要其它先进制造及管理模式发展的需要相关技术的发展为相关技术的发展为 MES 提供了技术支撑提供了技术支撑MESMES 产生的背景产生的背景产生的背景产生的背景在在 MES 出现之前出现之前,车间生产管理依赖若干独立的单一功车间生产管理依赖若干独立的单一功能软件，如车间作业计划系统、工序调度、工时管理、能软件，如车间作业计划系统、工序调度、工时管理、设备管理、库存控制、质量管理、数据采集等软件来完设备管理、库存控制、质量管理、数据采集等软件来完成。这些软件之间缺乏有效的集成与数据共享，难以达成。这些软件之间缺乏有效
9、的集成与数据共享，难以达到车间生产过程的总体优化。到车间生产过程的总体优化。为了提高车间生产过程管理的自动化与智能化水平，必为了提高车间生产过程管理的自动化与智能化水平，必须对车间生产过程进行集成化管理，实现信息集成与共须对车间生产过程进行集成化管理，实现信息集成与共享，从而达到车间生产过程整体全局优化的目标。享，从而达到车间生产过程整体全局优化的目标。（1 1）车间层生产管理系统本身发展的需要）车间层生产管理系统本身发展的需要）车间层生产管理系统本身发展的需要）车间层生产管理系统本身发展的需要MESMES 产生的背景产生的背景产生的背景产生的背景MRPII/ERP 强调企业的计划性，好的计划
10、应该建立在强调企业的计划性，好的计划应该建立在实时、准确、全面信息的基础之上。实时、准确、全面信息的基础之上。MRPII/ERP 无法及时获取车间生产现场的实时信息，无法及时获取车间生产现场的实时信息，造成“生产计划”与“生产信息”不同步，使得计划的造成“生产计划”与“生产信息”不同步，使得计划的合理性大打折扣。合理性大打折扣。因此，必须把“生产”与“计划”实时关联起来。但因此，必须把“生产”与“计划”实时关联起来。但MRPII/ERP 本身无法直接与生产现场的控制层相联系本身无法直接与生产现场的控制层相联系，作为连接两者的桥梁，作为连接两者的桥梁，MES 应运而生。应运而生。（2 2）MRP
11、II/ERPMRPII/ERP 进一步发展的需要进一步发展的需要进一步发展的需要进一步发展的需要MESMES 填补了计划与控制之间的鸿沟填补了计划与控制之间的鸿沟填补了计划与控制之间的鸿沟填补了计划与控制之间的鸿沟MESMES 产生的背景产生的背景产生的背景产生的背景计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMS）：）：对车间层制造过程及对车间层制造过程及管理自动化以及与其它分系统集成的需求；管理自动化以及与其它分系统集成的需求；JIT/精益生产：精益生产：对生产现场实施“零库存”控制的需对生产现场实施“零库存”控制的需求；求；网络化制造：网络化制造：对车间生产过程及数据管理信息化、集成对车
12、间生产过程及数据管理信息化、集成化、网络化的需求；化、网络化的需求；敏捷制造：敏捷制造：对车间生产过程集成化、智能化、柔性化的对车间生产过程集成化、智能化、柔性化的需求。需求。（3 3）其它先进制造与管理模式发展的需要）其它先进制造与管理模式发展的需要）其它先进制造与管理模式发展的需要）其它先进制造与管理模式发展的需要MESMES 产生的背景产生的背景产生的背景产生的背景计算机网络、数据库及计算机软件技术的发展计算机网络、数据库及计算机软件技术的发展：Internet/Intranet/LAN/Field Bus/MAP，大型分布式数大型分布式数据库，分布式对象计算、软总线及组件技术等；据库，
13、分布式对象计算、软总线及组件技术等；自动控制与传感检测技术：自动控制与传感检测技术：PLC/DCS/SCADA，智能智能仪表，数字传感器，网络数控技术等；仪表，数字传感器，网络数控技术等；计算机辅助生产管理技术的普及与发展：计算机辅助生产管理技术的普及与发展：生产计划与控生产计划与控制，设备管理，工具管理，质量管理与控制，过程管理制，设备管理，工具管理，质量管理与控制，过程管理及工作流技术等。及工作流技术等。（4 4）相关技术的发展为）相关技术的发展为）相关技术的发展为）相关技术的发展为 MESMES 提供了技术支撑提供了技术支撑提供了技术支撑提供了技术支撑三、三、三、三、MESMES 的功能
14、与作用的功能与作用的功能与作用的功能与作用资源资源配置配置与状态与状态文档文档管理管理派遣生派遣生产单元产单元操作操作/详细详细调度调度过程过程管理管理劳工劳工管理管理质量质量管理管理数据数据采集采集/获取获取产品产品跟踪和跟踪和系谱系谱维护维护管理管理性能性能分析分析MESControls车间设备控制车间设备控制SCM供应链供应链管理管理MRPII/ERP企业资企业资源规划源规划SSM服务销售服务销售管理管理MES制造执行系统制造执行系统P/PE产品及产品及工艺设计工艺设计MES 定位及功能模型定位及功能模型MESMES 功能概述功能概述功能概述功能概述序序功能项目功能项目英文全称英文全称功
15、能概述功能概述备注备注1资源分配与状资源分配与状态态Resource Allocation and Status管理车间资源状态及分配信息管理车间资源状态及分配信息MESA/NIST2操作操作/详细调详细调度度Operations/Detail Scheduling生成操作计划，提供作业排序功能生成操作计划，提供作业排序功能M/N3分派生产单位分派生产单位Dispatching Production Units管理和控制生产单位的流程管理和控制生产单位的流程M/N4文档管理文档管理Document Control/Specification Management管理、控制与生产单位相关的记录管
16、理、控制与生产单位相关的记录M/N5数据采集数据采集/获获取取Data Collection/Acquisition采集生产现场中各种必要的数据采集生产现场中各种必要的数据M/N6人力管理人力管理Labor Management提供最新的员工状态信息提供最新的员工状态信息M/N7质量管理质量管理Quality Management记录、跟踪和分析产品及过程特性记录、跟踪和分析产品及过程特性M/N8过程管理过程管理*Process Management监视生产，纠偏或提供决策支持监视生产，纠偏或提供决策支持MESA9维护管理维护管理Maintenance Management跟踪和指导设备及工具
17、的维护活动跟踪和指导设备及工具的维护活动M/N10产品跟踪和谱产品跟踪和谱系系Product Tracking and Genealogy提供工件在任意时刻的位置及其状提供工件在任意时刻的位置及其状态信息态信息M/N11性能分析性能分析Performance Analysis提供最新的实际制造过程及对比结提供最新的实际制造过程及对比结果报告果报告M/N12物料管理物料管理*Material management管理物料的运动、缓冲与储存管理物料的运动、缓冲与储存NISTMESMES 功能详解功能详解功能详解功能详解资源分配与状态：资源分配与状态：该功能跟踪资源状态并维护一个详细该功能跟踪资源状
18、态并维护一个详细的历史记录。它保证设备能够适时地安装调整以及其它的历史记录。它保证设备能够适时地安装调整以及其它资源（如文档）能够及时获取。对上述资源的管理包括资源（如文档）能够及时获取。对上述资源的管理包括对操作对操作/详细调度功能的支持。详细调度功能的支持。操作操作/详细调度：详细调度：提供基于优先级、属性、特性以及制提供基于优先级、属性、特性以及制造方法与工艺等的作业排序功能，负责生成工序计划（造方法与工艺等的作业排序功能，负责生成工序计划（即详细计划）以满足用户定义的运行目标。即详细计划）以满足用户定义的运行目标。分派生产单位：分派生产单位：根据生产计划和详细排程，指导作业、根据生产计
19、划和详细排程，指导作业、订单、批次、工作指令等形式的生产单位的工作流程。订单、批次、工作指令等形式的生产单位的工作流程。以适当的顺序分派信息，使在正确的时间到达正确的地以适当的顺序分派信息，使在正确的时间到达正确的地点。它具有变更预定排程点。它具有变更预定排程/生产计划、以及通过缓冲管生产计划、以及通过缓冲管理来控制在制品数量的能力。理来控制在制品数量的能力。文档管理：文档管理：控制、管理与交付与生产单位关联的信息包控制、管理与交付与生产单位关联的信息包，包括工作指令、制造方法、图纸、标准操作规程、零，包括工作指令、制造方法、图纸、标准操作规程、零件加工程序、批次记录、工程更改通知以及交班信息
20、等件加工程序、批次记录、工程更改通知以及交班信息等。它支持编辑预定信息和维护文档历史版本。它支持编辑预定信息和维护文档历史版本。数据采集数据采集/获取：获取：获取和更新用于产品跟踪、维护生产历获取和更新用于产品跟踪、维护生产历史记录以及其它生产管理功能的生产信息。它可使用扫史记录以及其它生产管理功能的生产信息。它可使用扫描仪、输入终端、与制造控制者的软件界面以及其它软描仪、输入终端、与制造控制者的软件界面以及其它软件等方式相结合来完成上述功能。它以手工或自动方式件等方式相结合来完成上述功能。它以手工或自动方式在车间采集最新的数据。在车间采集最新的数据。人力管理：人力管理：提供最新的人员状态信息
21、，包括时间和出勤提供最新的人员状态信息，包括时间和出勤记录、资质跟踪以及追踪起其间接活动的能力。它与资记录、资质跟踪以及追踪起其间接活动的能力。它与资源分配进行交互以确定最优的人员分派。源分配进行交互以确定最优的人员分派。质量管理：质量管理：及时提供产品和制造工序测量尺寸分析以保及时提供产品和制造工序测量尺寸分析以保证产品质量控制，并辨别需要引起注意的问题。它可推证产品质量控制，并辨别需要引起注意的问题。它可推荐一些矫正问题的措施。也可以包括荐一些矫正问题的措施。也可以包括 SPC/SQC 跟踪、离跟踪、离线检测操作以及在实验室信息管理系统线检测操作以及在实验室信息管理系统(LIMS)中分析。
22、中分析。过程管理：过程管理：监视生产过程，自动纠偏或为操作者提供决监视生产过程，自动纠偏或为操作者提供决策支持以纠正和改善在制活动策支持以纠正和改善在制活动。它可包括报警管理。可它可包括报警管理。可能通过数据采集能通过数据采集/获取提供智能设备与获取提供智能设备与 MES 的接口。的接口。（NIST 认为过程管理活动已在分派与质量管理中描述；认为过程管理活动已在分派与质量管理中描述；MESA 将其单列，是因为该活动可能由一个单独的系统将其单列，是因为该活动可能由一个单独的系统来执行）来执行）维护管理：维护管理：跟踪和指导设备及工具的维护活动以保证这跟踪和指导设备及工具的维护活动以保证这些资源在
23、制造进程中的可获性，保证周期性或预防性维些资源在制造进程中的可获性，保证周期性或预防性维护调度，以及对应急问题的反应（报警）护调度，以及对应急问题的反应（报警），并维护事件并维护事件或问题的历史信息以支持故障诊断。或问题的历史信息以支持故障诊断。产品跟踪和谱系：产品跟踪和谱系：提供所有时期工作及其处置的可视性提供所有时期工作及其处置的可视性。其状态信息可包括：谁在进行该工作；供应者提供的。其状态信息可包括：谁在进行该工作；供应者提供的零件、物料、批量、序列号；任何警告、返工或与产品零件、物料、批量、序列号；任何警告、返工或与产品相关的其它例外信息。其在线跟踪功能也创建一个历史相关的其它例外信息
24、。其在线跟踪功能也创建一个历史记录，该记录给予零件和每个末端产品使用的可跟踪性记录，该记录给予零件和每个末端产品使用的可跟踪性。性能分析：性能分析：提供实际制造操作活动的最新报告，以及与提供实际制造操作活动的最新报告，以及与历史记录和预期经营结果的比较。运行性能结果包括对历史记录和预期经营结果的比较。运行性能结果包括对诸如资源利用率、资源可获取性、产品单位周期、与排诸如资源利用率、资源可获取性、产品单位周期、与排程表的一致性、与标准的一致性等指标的度量。程表的一致性、与标准的一致性等指标的度量。物料管理：物料管理：管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的运
25、动、缓冲与储存。这些运动可能直接支持过程操作的运动、缓冲与储存。这些运动可能直接支持过程操作或其它功能，如设备维护或安装调整。或其它功能，如设备维护或安装调整。（该功能为（该功能为NIST 所追加，它认为上述物料管理活动与资源分配和跟所追加，它认为上述物料管理活动与资源分配和跟踪功能的关系并不明确）踪功能的关系并不明确）？MESMES 的主要作用的主要作用的主要作用的主要作用填补了上层生产计划与底层工业控制之间的鸿沟填补了上层生产计划与底层工业控制之间的鸿沟填补了上层生产计划与底层工业控制之间的鸿沟填补了上层生产计划与底层工业控制之间的鸿沟资源资源配置配置与状态与状态文档文档管理管理派遣生派遣
26、生产单元产单元操作操作/详细详细调度调度过程过程管理管理劳工劳工管理管理质量质量管理管理数据数据采集采集/获取获取产品产品跟踪和跟踪和系谱系谱维护维护管理管理性能性能分析分析MES上层生产计划层上层生产计划层上层生产计划层上层生产计划层底层设备控制层底层设备控制层底层设备控制层底层设备控制层生产什么生产什么控制指令控制指令计划计划控制控制执行执行车间车间计划计划计划计划/执行执行执行执行/控制三层之间的信息流控制三层之间的信息流控制三层之间的信息流控制三层之间的信息流MRPII/ERPMRPII/ERP时间因子：时间因子：100100X XMESMES时间因子：时间因子：1010X X控制层控
27、制层时间因子：时间因子：1 1X X人员人员设备设备要生产什么？要生产什么？生产方法指令生产方法指令生产了什么生产了什么操作结果操作结果操作状态操作状态生产了什么？是如何生产的？生产了什么？是如何生产的？生产方法生产方法及人员指令及人员指令生产结果及生产结果及人员反馈人员反馈 设备操设备操纵控制纵控制输入输入/输输出传感器出传感器值值MRPII/ERPMRPII/ERP 与与与与 MESMES 之间的信息流之间的信息流之间的信息流之间的信息流MRPII/ERPMRPII/ERP预测预测成本成本生产计划生产计划产品定义产品定义工艺定义工艺定义人力资源人力资源采购采购分销分销MRPII/ERPMR
28、PII/ERP预测预测成本成本生产计划生产计划产品定义产品定义工艺定义工艺定义人力资源人力资源采购采购分销分销MESMES资源分配资源分配/状态状态操作调度操作调度生产分派生产分派文档控制文档控制数据采集数据采集在制品状态在制品状态/跟踪跟踪质量管理质量管理性能分析性能分析过程管理过程管理产品跟踪及谱系产品跟踪及谱系维护管理维护管理MESMES资源分配资源分配/状态状态操作调度操作调度生产分派生产分派文档控制文档控制数据采集数据采集在制品状态在制品状态/跟踪跟踪质量管理质量管理性能分析性能分析过程管理过程管理产品跟踪及谱系产品跟踪及谱系维护管理维护管理产品需求产品需求BOM/BOM/图纸图纸/
29、零件程序零件程序生产方法生产方法/资源资源工艺规程工艺规程人员特性人员特性库存状态库存状态生产指令生产指令订单状态订单状态/完成情况完成情况资源状态资源状态/利用情况利用情况人员状况人员状况/利用情况利用情况物料状况物料状况/利用情况利用情况实际的实际的 BOM/BOM/图纸图纸/方法方法实际的加工路线实际的加工路线/工艺工艺产品谱系，废品产品谱系，废品/次品次品MESMES 与控制层之间的信息流与控制层之间的信息流与控制层之间的信息流与控制层之间的信息流CONTROLCONTROL监视与传感监视与传感过程，设备，环境过程，设备，环境人员，物料人员，物料控制控制机器控制机器控制调整控制调整控制
30、实时质量控制实时质量控制高级过程控制高级过程控制操作操作过程排序过程排序机器与过程指令机器与过程指令人员指令人员指令人机接口人机接口安全，维护安全，维护CONTROLCONTROL监视与传感监视与传感过程，设备，环境过程，设备，环境人员，物料人员，物料控制控制机器控制机器控制调整控制调整控制实时质量控制实时质量控制高级过程控制高级过程控制操作操作过程排序过程排序机器与过程指令机器与过程指令人员指令人员指令人机接口人机接口安全，维护安全，维护MESMES资源分配资源分配/状态状态操作调度操作调度生产分派生产分派文档控制文档控制数据采集数据采集在制品状态在制品状态/跟踪跟踪质量管理质量管理性能分析
31、性能分析过程管理过程管理产品跟踪及谱系产品跟踪及谱系维护管理维护管理MESMES资源分配资源分配/状态状态操作调度操作调度生产分派生产分派文档控制文档控制数据采集数据采集在制品状态在制品状态/跟踪跟踪质量管理质量管理性能分析性能分析过程管理过程管理产品跟踪及谱系产品跟踪及谱系维护管理维护管理过程指令：过程指令：方法方法/工作指令工作指令/零件程序零件程序操作员指令：操作员指令：预定预定/预防性维护预防性维护物料安全指令（文档）物料安全指令（文档）机器操作指令（文档）机器操作指令（文档）过程状态（工序进展）过程状态（工序进展）批次结束报告批次结束报告特别查询（设备运行参数）特别查询（设备运行参数
32、）物料分析（使用状况）物料分析（使用状况）事件事件:时间时间/日期日期/批批/警报警报数据采集数据采集四、四、四、四、MESMES 的发展与应用情况的发展与应用情况的发展与应用情况的发展与应用情况生产管理系统的演进生产管理系统的演进MES 技术国际上的发展历程技术国际上的发展历程MES 在国际上的应用情况在国际上的应用情况MES 在中国的发展与应用情况在中国的发展与应用情况MES 技术的发展趋势技术的发展趋势生产管理系统生产管理系统生产管理系统生产管理系统的演进的演进的演进的演进财务系统财务系统MRPP/SMESMRPII预测预测DRPI-MESERP新一代解决方案新一代解决方案 同步化同步化
33、 模块化模块化 面向对象面向对象 行业集中行业集中 具有伸缩性具有伸缩性 基于战略基于战略SCM1960197019801990未来未来MESMES 技术在国际上技术在国际上技术在国际上技术在国际上的发展历程的发展历程的发展历程的发展历程专用专用专用专用 MESMES（Point MESPoint MES）集成化集成化集成化集成化 MESMES（Integrated MESIntegrated MES）可集成的可集成的可集成的可集成的 I-MESI-MES（Integratable MESIntegratable MES）智能化第二代智能化第二代智能化第二代智能化第二代 MESMES（MESIIMESII）下一代下一代下一代下一代 MESMES1985198520002000200320031990199019951995专用专用专用专用 MESMES（Point MESPoint MES
