智能工廠是企業(yè)信息化、自動化以后進入智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其中MES系統(tǒng)的實施是不可或缺的一個環(huán)節(jié)。

什么是MES系統(tǒng)呢？MES即Manufacturing Execution System，是制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)采集、效率評估、歷史數(shù)據(jù)分析、物料跟蹤、質(zhì)量跟蹤與分析、設(shè)備管理、計劃分解等業(yè)務子系統(tǒng)或功能組件。以對過程任務分配、業(yè)績進行監(jiān)視、統(tǒng)計、跟蹤和分析等手段，實現(xiàn)過程的持續(xù)改進。

MES范圍

上個世紀90年代美國提出MES的概念，我們國家結(jié)合ERP及時跟進研究，此時研究主要集中在院校內(nèi)，與實際相結(jié)合比較差，近些年隨著我們國家制造業(yè)升級，對企業(yè)信息化、自動化水平要求更高，國際、國內(nèi)的一切企業(yè)、院校等積極推進MES的推廣，使得MES系統(tǒng)越來越受到企業(yè)的重視。MES系統(tǒng)主要企業(yè)有一些是有自動化背景的企業(yè)如GE,Siemens、Rockwell、Honeywell等；還有一些院校背景的企業(yè)如華中科技大的艾普工華，浙江大學的浙江中控等，現(xiàn)在越來越多的國內(nèi)中小企業(yè)進入這個行業(yè)，如易往信息、速威、靈蛙等。

智能工廠

總體來說在MES市場，沒有一家獨大的局面，一方面是MES要與業(yè)務相結(jié)合，對行業(yè)的了解要深入；另一方面，工業(yè)領(lǐng)域各行業(yè)之間差異性比較大，導致標準化很困難。比如GE專注汽車領(lǐng)域，Honeywell專注石化領(lǐng)域，而SAP專注于離散性中小企業(yè)，而電子、食品、石化、汽車等各領(lǐng)域相比較于財務，通用性就很差。

GE公司

企業(yè)信息化管理系統(tǒng)是企業(yè)在實施業(yè)務流程優(yōu)化，基于信息技術(shù)應用，采用先進管理思想，實現(xiàn)信息流、物流、資金流、工作流和價值流的整合，實現(xiàn)企業(yè)人、財、物等資源優(yōu)化配置，實現(xiàn)信息化管理過程中所使用的想相關(guān)系統(tǒng)工具和平臺。

MES在企業(yè)信息化中位置

MES是車間中用以管理和優(yōu)化從訂單下達到產(chǎn)品完工的整個生產(chǎn)過程的硬件和軟件集合，它控制和利用準確的制造信息，對車間生產(chǎn)活動中的實時事件做出快速響應，同時向企業(yè)決策支持過程提供相關(guān)生產(chǎn)活動的重要信息。

MES三層應用架構(gòu)

MES系統(tǒng)與ERP、PDM等系統(tǒng)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計劃、物料、質(zhì)量、設(shè)備等方面存在接口與集成關(guān)系

MES接口集成關(guān)系

MES的實施伴隨著自動化的改造，改造過程中要考慮數(shù)據(jù)的采集，以及數(shù)據(jù)的標準協(xié)議問題。

設(shè)備數(shù)據(jù)采集

設(shè)備數(shù)據(jù)采集

MES的功能模塊介紹

1、計劃排程

以資源和能力有限為前提條件，通過相應的作業(yè)排序和作業(yè)調(diào)度來優(yōu)化車間作業(yè)計劃，最大限度地減少生產(chǎn)過程中的準備時間，提高生產(chǎn)過程的作業(yè)效率和作業(yè)性能。

計劃排程

2、資源分配及管理

根據(jù)作業(yè)任務，分配人員、設(shè)備、工具和物料協(xié)調(diào)地進行生產(chǎn)，以保證生產(chǎn)的正常進行，并提供資源使用情況的歷史記錄，同時跟蹤其現(xiàn)在的工作狀態(tài)和完工情況。

3、文檔管理

管理、分發(fā)與產(chǎn)品標準、工藝規(guī)程或工作指令有關(guān)的信息，同時，對活動的過程、結(jié)果和環(huán)境等進行符合規(guī)定要求的信息收集，并予以記錄。

數(shù)據(jù)云存儲

4、過程管控

監(jiān)控生產(chǎn)過程，自動糾正生產(chǎn)中的錯誤，并向用戶提供決策支持，以提高生產(chǎn)效率。過程管理還應包括報警功能。

某企業(yè)MES實施圖

5、性能分析

將產(chǎn)品實際制造過程中測定的結(jié)果與過去的歷史記錄、企業(yè)的目標或客戶的要求進行相關(guān)的比較，在線顯示或者輸出相應的報告，輔助管理者進行性能的改進和提高。

6、設(shè)備維護

通過對設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，數(shù)據(jù)收集和維護指導等相關(guān)措施，保證機器設(shè)備和相關(guān)資產(chǎn)的正常運轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)企業(yè)的相關(guān)目標要求。

7、質(zhì)量管理

通過在線的質(zhì)量檢驗和離線的實驗室分析數(shù)據(jù)等質(zhì)量信息記錄，跟蹤和分析產(chǎn)品在加工及裝配過程中各工序的質(zhì)量狀況，以保證產(chǎn)品質(zhì)量在控制范圍之內(nèi)，并向相關(guān)人員提供質(zhì)量改進的有關(guān)建議。

以主機為核心的質(zhì)量控制

8、數(shù)據(jù)采集

通過對過程進行相應的數(shù)據(jù)采集，收集來自人員，機器、設(shè)備、操作、工序，物料等方面的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，形成過程當前的狀況信息，以便其它相關(guān)系統(tǒng)和人員進一步使用。

RFID數(shù)據(jù)采集

MES是通過對企業(yè)生產(chǎn)組織和管理的實踐進行總結(jié)后發(fā)展起來的應用系統(tǒng)，因此，從本質(zhì)上講，它并不是什么高深的理論，帶有很強的可操作性。實踐的經(jīng)驗證明，MES對企業(yè)生產(chǎn)制造平臺的優(yōu)化確有許多明顯幫助和指導作用。

MES的使用不僅可以在企業(yè)生產(chǎn)的某些局部對企業(yè)產(chǎn)生積極的影響，同時，更重要的是，通過MES的使用可以改善企業(yè)以下方面的過程性能，并給企業(yè)帶來效益。

業(yè)務的協(xié)同性，使傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程“黑箱”透明化，不僅提高了企業(yè)信息集成的程度，也使企業(yè)極大地改善了業(yè)務部門間的“協(xié)同性”；

三一重工挖掘機指數(shù)

計劃的適應性，不僅使企業(yè)制定的生產(chǎn)計劃具有了更明顯的可操作性，使計劃得到更有效的執(zhí)行，同時，在計劃執(zhí)行可以得到保證的條件下，企業(yè)可以進一步提高計劃的精確性和適應性，以便有效地配置和利用有限資源；

資源有效利用