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MES在生产计划和控制层之间的关系
更新时间:2016-01-13 浏览数:

  随着信息技术的发展和应用,信息系统在企业中的使用也是越来越广泛。不仅可以使企业内部和企业间的信息流通更为便捷、频繁,同时还可以提高管理的水平以及企业的生产效益。企业信息系统则主要涉及三个层面:计划层、执行层和控制层,下面我们具体阐述下这三个层面是什么意思及它们之间的联系。

 

  一、计划层

 

  计划层即企业资源计划,主要是对管理决策与生产计划的管理,重点突出ERP平台管理的建设。

  1.什么是ERP?

  所谓的ERP即是英文Enterprise Resource Planning(企业资源计划)的缩写.是指建立在信息技术的基础上,运用了系统化的管理思想,为企业的决策层及员工提供决策运行手段的一个管理平台。ERP系统集中的信息技术与先进的管理思想汇一身,成为了现代企业运行的模式,反映了时代对企业合理调配资源,最大效率的创造社会财富的要求,成为了企业在现今信息时代的生存、发展的基石。

  2.ERP具备的功能标准:

  (1)支持超出MRPⅡ范围的集成功能,包括质量管理、试验室管理、流程作业管理、配方管理;产品数据管理、维护管理、管制报告及仓库管理。

  (2)支持混合方式制造环境,即既支持离散又支持流程的制造环境;按照面向对象的业务模型组合的业务过程的能力和国际范围内的应用。

  (3)支持能动监控的能力,提高业务的绩效,包括在整个企业内实施控制和工程方法、模拟功能、决策支持和用于生产及分析图形的能力。

  (4)支持开放式的客户机/服务器计算环境,包括客户机/服务器体系的结构,图形用户的界面(GUI)、计算机的辅助设计工程(CASE),面向对象的技术、使用了SQL对关系数据库的查询、内部集成工程系统、商业系统、数据采集以及外部集成 (EDI)。

 

  二、控制层

 

  控制层:主要是负责生产过程的自动控制与现场数据的采集与初步分析的工作。以PLC作为过程状态与工艺、质量参数的采集的基本单元,以AS2I总线和工业现场总线构成了基本的网络。在控制层上可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller),集散型的控制系统DCS(Distributed Control System)得到了极为大量的应用。

 

  三、执行层

 

  控制层中编程的控制器在执行层的生产过程没有办法得到切实可行的作业计划来做指导;工厂管理人员和操作人员很难在生产过程中跟踪产品的状态数据、不能有效地控制在制品的库存,而用户在交货之前也无法了解到定单的执行状况。针对这种状况,美国的调查咨询公司AMR,首次提出制造执行系统即MES的概念。

  1.什么是MES?

  MES即“Manufacturing Execution System”的英文缩写,中文翻译为“制造执行系统”、“生产实施系统”等。简单地说,MES是面向车间生产过程的管理与实时信息的系统。它主要是解决车间的生产任务的执行问题。

  2.MES的功能模块:

  (1)工序详细的调度:通过对有限资源能力进行排序和调度,从而为作业计划进行优化和排序;

  (2)资源分配和状态的管理:管理生产所需要的资源,协调劳动者、生产设备、工具和物料之间的分配使之达到最优化,并且跟踪其当前的工作状态和完工的情况;

  (3)生产单元的分配:通过生产指令将物料或加工的命令送到某一加工单元内开始工序或工步的操作;

  (4)文档的管理:管理和分发与产品、工艺规程、设计或工作令有关的记录及单据,以及对生产的历史数据进行保存与维护;

  (5)产品跟踪和产品清单的管理:通过对工件在任意时刻的位置和状态信息的监视来获取每一个产品的历史记录,此记录可以向上追踪到材料的组件,或者追踪至终端的成品;

  (6)性能的分析:提供实际的制造过程的结果报告,并和历史记录及所期望的目标进行比较;

  (7)劳力资源的管理:提供按分钟进行更新的员工的状态信息数据(包括工时、参与率、成果确认等等)便于对人员的工作进行指导;

  (8)维护的管理:追踪设备及工具的保养情况,对维护的工作进行指导,保证机器与其他资产设备的正常运转以顺利实现工厂的执行目标;

  (9)过程的管理:监控生产的过程,对工厂的工作流程进行指导,提高加工的效率与质量;

  (10)质量的管理:对从制造现场采集到的信息进行实时的分析,跟踪并且分析加工过程的质量,确保产品的品质;

  (11)数据的采集:对来自人员,机器和底层控制操作数据以及工序物料信息进行采集并组织,从而获得内部生产作业所需要的表格、记录以及参数资料。

 

  四、MES与计划层和控制层之间的关系

 

  在制定计划时,ERP使用了天、周、月和年的时标,根据市场的预测、客户的订单及其它相关的因素形成企业的主排程的计划,其中,包括产品的生产计划以及与之相关的原料的采购计划等内容。ERP形成了计划之后,在合适的时候会向执行层MES系统发送具体的生产计划,即向MES系统发出“做什么”的指示。

  根据ERP制订好的生产计划,MES根据已定义的产品实现的细节形成生产的指令,为控制层提供了“如何做”的指示。同时,将会把生产过程的结果信息反馈给ERP系统。此时,MES使用的时标较短(一般为天、班、小时分钟或秒),并且,其时标与控制层的时标也不一致。

  在这种模式中,控制层则是实时工作的,这意味着,控制层将对生产的工艺进行实时的控制与调整,来实现物料、设备、人员和信息等的“协同”,进而获得理想的产量及质量。

  从以上的过程我们可以看出,MES强调的是企业在整个产品的生产过程中的生产信息的“共享”和生产行为的“协同”,并凭借此实现生产过程的优化。因此:

  1.MES需要具有与计划层和控制层保持双向通信的能力,从上层系统接受了生产计划,经过分解处理之后,向下层系统发出生产的指令;

  2.从下层系统接收从生产过程的现场传来的实时数据,对实时事件、实时数据进行及时的加工与处理,并向上层系统反馈生产计划处理的结果;

  3.从本质上来讲,MES不同于以派工单的形式为主的生产管理,不同于以辅助物料流为特征的传统车间的控制系统,也不同于偏重作业与设备的调度为主的单元的控制器;

  4.MES更多地则被认为是一种新型的生产运作和管理的模式,是将制造系统中的生产计划、进度安排、物料流动、物料跟踪、过程控制、过程监视、质量管理、设备维护和信息管理等进行了一体化集成,以最终实现了制造自动化的制造平台的优化策略。

  MES系统在国内的发展任重而道远 ,MES的研究开发和应用在国内还处于起步的阶段,选择合适的MES的开发工具,开发出适应于我国企业的MES的软件产品,帮助实现企业信息系统的紧密集成,进而提出我国企业的MES的技术规范和实施标准,对提升我国企业信息化的水平,增强与国际先进的企业的竞争力,都具有着十分重要的意义,让我们一起努力,为提高我国制造业的核心竞争力、推动企业信息化的建设而奋斗!