MES制造执行系统的原理与实现

前言

近些年来，我国已经涌现了大量的制造型企业，随着竞争的发展，对产品质量的要求越来越高，特别是在电子制造型的企业里，对于制造流程控制的要求不断提升。许多企业为了增强竞争力，不惜重金实施ERP 系统，以求缩减成本控制、缩短供货周期。但在内部生产控制上，却没有一个完善成熟的平台。MES 制造执行系统就是在这种背景上，受到大家越来越多的关注，越来越多的企业在考虑啊或实施自己的MES系统。

本书系统地介绍了MES 的功能模块和实现的逻辑。本人在国内大型的电子产品制造企业担任多年的工艺工程师和工厂控制系统业务分析师，对制造的流程非常熟悉，参与设计了所在企业的MES 系统。本书是作者多年经验的总结。

希望本书有助于大家理解MES 系统，有助于国内制造企业的流程控制和质量提升。

第一章什么是制造执行系统

1.1MES 的功能

在传统的加工生产企业中，往往用流程卡来进行生产的跟踪控制。在流程卡上印刷工序列表，每经过一个工位，则由作业人员打勾、签名、标注日期。这样产品在生产线上流转时，我们可以检查产品是否经过了所有的必须工序。

MES 全称Manufacturing Execution System制造执行系统，它的核心功能与流程卡类似，即通过流水号控制生产工序。MES 通过创建产品的序列号来取代流程卡号，生产过程中的任何一个工序通过序列号访问数据库，得到所有相关的控制信息。

流程卡在生产完成之后即作废，而序列号却一直保存在企业的数据库中，所以可以作为产品今后的跟踪依据，方便质量管理。简单地说，MES 有两大核心功能：根据序列号进行工序的控制，根据序列号进行历史数据的跟踪。其它功能还有装配、包装、物料跟踪，我们在具体的模块中详细介绍。

1.2MES 与ERP 的关系

ERP即Enterprise Resource Planning 企业资源计划，是生产企业的核心模块，其主要功能是物料管理和成本控制。

所有的生产都是由ERP(通过工单)发起、由ERP(通过发货单)结束的。

一些ERP 系统也包含了简单的生产模块。我们可以把MES 看成ERP 生产模块的专业化。因此MES 与ERP的接口应保持逻辑上的一致性。

第二章产品、工单、序列号

2.1产品(Product)

MES的流程通常是由ERP系统发起的，因此对于产品的定义必须与ERP保持一致。

通常，用item_no(产品编或者item_no和item_revision(产品版本)的组合来定义一个产品(product)。从ERP的角度而言，产品等同于物编码。

一个完整的产品周期可能包含以下环节，这些环节都与产品相关，如图2-1所示：

对于MES而言，产品除了物料属性以外，还有一些其它与生产密切相关的属性，如工艺流程、装配结构、测试规范等。我们在后面的章节中将陆续展开。

2.2工单(WorkOrder)

工单又称任务单、计划单。一个工单定义了一次加工作业，包含以下信息：待加工产品、数量、加工起点、原材料输出仓库、成品输入仓库，以及工单状态、计划完成时间等辅助信息。一个标准的MES系统是由工单驱动的。首先由计划员在ERP中定义工单，然后将此工单刷新到MES，车间的主管将工单落实到具体的产品工艺路线，操作人员按照工艺路线进行作业。如图2-2：

2.3序列号(SerialNumber)

在传统的生产过程中，我们往往用流程卡来指导产品的生产。在MES系统中，我们用序列号来代表一个具体的产品。序列号代表系统里唯一的一个产品，它具有item_no属性(ERP物料号)，此外，它必须与工单关联，这样才能够用工单进行驱动。对于制造件和装配件，它们的序列号规则是不一样的。对于制造件，其序列号可以全部由MES系统分配产生，而采购件的序列号是供应商产生的，只能作为外来数据导入MES，同时赋予其item_no属性。在一些情况下，序列号是企业的重要资源。如对于网卡MAC地址，其前6位是企业代号，后6位是企业内部的MAC流水号，MAC地址的申请需要向相关组织缴纳费用。另如中国GSM 手机的IMEI号码，是由政府信息产业部分配的。

在某些情况下，序列号并不代表ERP中明确定义的产品。如有一款手机产品G10，其ERP物料号为10010，MES系统会为其分配一序列号20061100001(item_no属性为10010)，然而在ERP的BOM中并没有定义IMEI，为了保持序列号格式的一致，我们为IMEI定义一个“虚拟”(ERP中没有此物料号)的item_no：IMEI。这样此手机在生产完成之后，至少有2个序列号，1个是10010对应的序列号，1个是IMEI对应的序列号。

车间的操作人员在作业时，将序列号与工单建立关联关系，这样工艺路线就落实到每一个具体的序列号了。产品、工单、序列号三者之间的关系如图2-3所示，序列号继承自产品，工单通过与序列号关联的方式驱动产品。

2.4条形码

为了提高序列号输入的效率，MES系统采用条形码(以下简称条码)来记录序列号。条码是用条码打印设备，把序列号打印在尺寸裁切好的不干胶贴纸上，然后用激光扫描设备识别。常用的条码打印设备有zebra公司的系列条码打印机。常

用的激光扫描识别设备有symbol公司的手持激光扫描枪系列。常用的条码编码规范有39码和128码，在一些包装工厂，还用二维码来记录大量数据信息。(E-WORKS)

第三章工艺路线

3.1工位(Step)

在现代化生产中，批量生产多采用流水作业，流水线由若干个独立作业的工位组成。工位是产品生产周期中的一个点，或者说一次作业。工位是一个逻辑概念，一个工位可以对应若干个实际的工作台，比如电脑的主板装配工位，可以由4个工人、在4个工作台上做相同的装配作业，那么我们说这4个工作台对应于同一个工位。在MES系统中，工位的定义可以和实际的作业有一定的出入。还是举主板装配工位为例，在实际生产中可能作进一步的细化，分成定位、焊接、固定3个工位，但在MES系统中只定义一个工艺路线控制点，那么我们可以看作是一个工位。

3.2工艺路线(Route)

工艺路线是指产品的生产方法。通常我们用流程图来表示工艺路线，流程图由当前工位、结果、下一工位组合而成，如图3-1。

工艺路线表达了产品完整的生产周期。一个产品可以定义若干个工艺路线，如试生产工艺路线、量产工艺路线、返工工艺路线等。但是一个工单只能驱动一条工艺路线，因此工单从ERP刷新到MES后，在生产之前，必须由车间主管或生产线组长指定工单到某一工艺路线。简单地说，工艺路线是产品的一种属性，由工位组成，受工单驱动。

3.3当前工艺状态(RouteStatus)

生产控制的目的，是为了实现“在指定的工位，做指定的产品”。我们在工艺路线里已经定义了当前工位、结果、下一工位的组合关系，因此我们只要再记录某个序列号对应的产品当前的工位和结果，就可以得到下一工位，由此可以进行工艺检查和工艺记录。对当前工位的定义方法有两种。第一种定义刚刚结束的工位是当前工位。这样在工艺状态表里记录了序列号、当前工位名、当前工位结果。第二种定义下一工位是当前工位。这样在工艺状态表里记录了序列号、当前工位名。

3.4工艺检查(RouteCheck)

工艺检查是判断序列号是否出现在正确的工位。方法如下：

按第一种定义，前台录入工单、序列号、作业工位。

后台根据工单得到工艺路线；根据序列号得到当前工位和结果；然后根据工艺路线和当前工位、结果，得到下一工位；比较下一工位和作业工位，得到工艺检查的结果。如图3-2所示：

按第二种定义，前台录入序列号、作业工位。后台根据序列号得到当前工位；比较当前工位和作业工位，得到工艺检查的结果。如图3-3所示：

3.5工艺记录(RouteUpdate)

工艺记录是指工位作业完成后，对工艺的状态进行更新。按第一种定义，前台录入序列号、作业工位、结果，后台直接将此数据更新到工艺状态表。如图3-4所示：

按第二种定义，前台录入工单、序列号、作业工位、结果；后台根据工单得到工艺路线；根据工艺路线、作业工位、结果，得到下一工位；根据序列号、下一工位更新工艺状态。如图3-5所示：

我们可以看出，两种方法的区别是：第一种方法在routecheck时引用工艺路线，第二种方法在routeupdate时引用工艺路线。第一种方法在routecheck时较为繁琐，但是适合以下这种特殊情况，即当前工位和结果的组合，对应的下一工位有多条记录，如图3-6：

3.6工艺历史(RouteHistory)

在进行RouteUpdate的时候，同时产生一条log记录，包括作业时间、作业人员、作业工单、序列号、当前工位、结果。当生产结束的时候，一个序列号有

多条routelog记录，这些记录就构成了一个序列号的工艺历史RouteHistory，也就是一个完整的生产周期的记录。

3.7工艺初始化(RouteInitial)

工艺的起始点比较特殊，因为有了它之后才能进行工艺检查。为了设计的方便，我们在所有的工艺路线中，均设计其起始点为工艺初始化点，此点之后的工位就可以使用routecheck和routeupdate方法了。

初始化的方法有两种。

第一种是在序列号创建之时就进行初始化。

第二种是在routecheck时检查是否有routestatus记录，如果没有，则先进行初始化。

初始化是一种特殊的routeupdate，其工位名是initial。

3.8工艺结束(RouteClose)与工单关闭

工艺结束点也是较为特殊的一个工位，它是所有工艺路线的最后一个工位。按照routeupdate的第二种方法，则系统通过routeupdate自动产生close工位。关闭工单时，系统得到此工单驱动的所有序列号；然后routecheck其当前工位是否都是close；如果全部close则允许关闭工单，否则需强行关闭工单。

按照routeupdate的第一种方法，则routehistory里不包括close工位，所以必须手动关闭。关闭工单时，系统得到此工单驱动的所有序列号；然后routecheck 其当前工位是否都是close；如果全部close则允许关闭工单，否则需强行关闭工单。可以在关闭工单时，将其驱动的序列号routeupdate到close工位。

3.9故障与维修

故障工位与维修工位是较为特殊的route工位，因为它们在routeupdate的同时，还要记录相应的故障与维修记录。故障与维修信息可以看成routeupdate的扩展信息，每一次的故障与维修记录，都通过外键关联到一条routelog历史记录，因此route与故障、维修的动作就接合在一起，可以通过序列号找到它们之间的关联。

3.10自动测试

在现代企业的生产中，为保证产品的质量，往往在生产周期中设置若干个测试点，在大批量的生产中，这些点往往采用自动测试完成。具体的操作是：首先

根据产品与工位定义testprofile测试模板，然后输入实测数据，生成测试数据文件，并关联到序列号。由于测试文件与测试模板是关联的，因而能够根据testprofile进行分类统计。自动测试是一个特殊的route工位，操作前需要routecheck，完成后进行routeupdate并生成routelog。测试数据与routelog进行关联，因而可以根据routehistory直接定位测试数据。

3.11产品、工单与工艺路线

产品、工单与工艺路线的关系，见图3-7，装配结构、包装结构、材料跟踪的定义参见后面的章节。

第四章装配

4.1装配(assembly)与子装配(sub-assembly)

ERP中的产品不仅是物料，它同时还是一个装配件，通过BOM表达它的装配结构。

一个装配件由若干个子装配件组成。

比如一台PC，包含的子装配件有主板、CPU、显卡、硬盘、显示器等，其BOM的结构如图4-1：

这个结构表示一台PC由1件主板、1件CPU、1件显卡、2件硬盘、1件显示器、1件机箱组成。这种结构可以看成PC这种产品的一个属性。在MES系统中，这种结构通过产品工艺路线的若干个工位体现，如图4-2：

图4-2表示PC的装配工艺共分散在4个工位中。

为了记录产品与其子装配之间的关系，我们需要将产品的序列号与子装配的序列号进行关联。具体的操作如表4-3：

关联完成之后，MES数据库里就保留了产品与其装配件之间序列号的关联关系，如图4-4：

从技术的角度而言，有两种方法记录序列号的关联关系。第一种方法是在数据库里保存产品的结构，然后各相关序列号指向这种结构。

第二种方法是直接记录各序列号之间的关联关系，形成一棵“树”。比较而言，第一种方法方便形成批量数据关联关系的报表，而第二种方法隔离了序列号数据与产品结构，所以产品的结构变了也不会影响历史数据。

我们更倾向于采用第二种方法，因为这对于后面要说到的序列号关联替换、注销等操作更为方便。

4.2序列号关联表的设计

考虑到关联的结构，用父-子节点来定义树状结构是非常方便的，效率也比较高。如图4-5所示的结构：

ID字段是序列号所在的节点，SN是序列号，father_id是序列号的父节点，如为负数则表示此父节点并没有对应的序列号存在，也就是说此SN是该节点数上的根节点，为方便，我们称负数的节点为虚节点。

4.3新增序列号关联

按照节点的设计，任何一次关联动作可以看成把某一节点设置为另一节点的父节点，为方便叙述，我们统一称为把SN1的节点设置为SN2的父节点，或者把SN2关联到SN1上。

新增序列号关联的方法为：更新序列号关联表，设置SN2的父节点等于SN1的节点。

为避免逻辑上的混乱，我们在关联之前必须进行检查，规则为：

1)SN2的父节点必须为虚节点，也就是说SN2是根节点，这样做是为了保证任何一个SN只能有一个父节点。

2)SN2的父节点不能是SN1所在树上的根节点。

例如，将2221关联到1116上，如图4-7

则2221必须没有父节点，这样不会造成大于1个父节点。而且2221必须不等于1116树上的根节点(1111)。

4.4序列号关联替换

输入旧序列号SN_old、新序列号SN_new，以进行替换。替换的前提条件：

1)SN_new的父节点必须是虚节点，也就是说，SN_new必须是根节点。

2)SN_new不能等于SN_old所在树上的根节点。

替换的方法为：

1)设置sn_new的父节点等于sn_old的父节点。

2)设置sn_old的父节点为一个新的虚节点，这样sn_old仍可以看成以sn_old 为根的一棵树。

如图4-8的已有关联：

以6666替换3333的结果如图4-9：

4.5序列号关联注销

对于在序列号关联表中已有记录的序列号，它不仅有自己的节点，而且也可能是其它序列号的父节点，因此在注销时可能对其它序列号产生影响。

序列号关联注销的动作为：

1)定义该序列号的父节点为一新的虚节点；

2)更新所有该序列号的子节点，分别定义其父节点为新的虚节点。

例如：注销1113，如图4-10所示：

4.6序列号关联查询

输入单个序列号进行关联查询的方法为：

1)追溯至此序列号的根节点。

2)以根节点做递归查询，列出所有树状结构的子节点。

3)在每个节点上，通过关联表得到序列号的相关信息。

这种方法很容易还原生成序列号关联关系的树，而且也不存在效率的问题。

但是在实际的生产中，经常需要做大批量的查询，并且生成格式统一的报

表，比如根据工单输出所有的关联序列号。象这种情况，如果还要逐个序列号进行迭代查询的话那么效率就会有很大的影响。解决方法是，在查询之前，系统定期对关联数据进行后台处理，把树表展成平表，这样查询时就无需迭代，一条SQL就可以跑出所有的数据。具体的实现方面，需要数据库设计方面的技巧，也可以参考数据仓库的原理。

第五章包装

5.1包装的概念

在MES系统中，我们定义包装的概念为，将一个产品放在某一个不能代表此产品的容器中的动作。

举个例子，将手机放入礼品盒的动作不是包装，因为礼品盒序列号与手机的序列号是一一对应的，可以用礼品盒的序列号来描述此手机，因此两者之间是序列号关联关系。而将多件手机礼品盒打包到托运箱的动作是包装，因为一个包装箱里包含了若干只手机，因此不能用包装盒来代表某一件具体的手机产品。我们可以将包装理解为在产品生产完成之后，为发货而准备的一个动作。图5-1是一个典型的包装例子：

5.2包装的实现

就技术的角度而言，包装和关联实现的方法基本一致，都是用数据库储存树状的结构。但是由于包装箱和产品的属性还是有较大的差异，因此我们有必要分别处理。具体的来说，首先我们定义包装箱的属性，如尺寸、重量、物料号等，然后建立产品序列号与包装箱序号的引用关系。图5-1的包装箱属性，如表5-2所示：

包装的基本动作是装箱与拆箱，对应于数据库层面的新增引用关系和删除引用关系。

5.3包装与发货

发货意味着产品生产周期的结束，在许多企业里，往往有一个独立于ERP 与MES的发货管理系统。

在执行发货的动作时，作业人员录入箱号，然后从MES系统里得到此箱所有产品的序列号，以及按照物料汇总的统计信息；然后将序列号信息录入到发货管理系统，将物料汇总信息录入到ERP。为了发货的方便，通常将一些发货的信息反映到包装箱上，如张贴A4报表，或者贴二维条码，以及反映相应的发货单号等。由于许多信息是从MES系统中取的，为了提高效率，往往将这些动作提前放在包装时进行。

也就是说，在包装时就预先记录了部分发货信息。MES与ERP、发货系统的关系，如图5-4所示：

图5-4

第六章材料跟踪

6.1为什么需要跟踪材料

在许多情况下，我们需要对生产过程中用到的材料进行跟踪，特别是针对一些关键的采购件。

比如PC生产商发现一批CPU有严重质量缺陷，那么必须知道这批CPU已经被应用到哪些产品中，也就是说必须根据CPU的批次信息，找到与之关联的产品序列号。MES中的材料跟踪模块，就是为实现这个功能而设计的。

6.2定义材料

这里所说的材料，是指产品BOM中要跟踪的零部件列表，通常分散在若干个工位中。要跟踪的零部件列表是产品的一种属性，定义方式如图6-1：

6.3定义物料

材料跟踪与装配的不同之处在于，子装配件都有独立的序列号，而待跟踪材料没有独立的序列号，只有物料和批次信息。

比如对于常用的电阻电容，由于同一批次内的产品差异性不大，我们不会追踪到每一个独立的物料。通常对物料的定义建立在最小包装单位上的，如对于盘状包装的贴片元器件，其最小包装单位是盘，也就是说每一个单独的包装盘，都有一个唯一的最小包装物料编号，在此包装单位的所有物料具有完全的可替代性。

最小包装序列号包含以下属性：ERP物料号、单位、数量、供应商信息、进料日期、失效日期。

6.4关联

物料的关联通过一个特殊的route工位进行，具体的操作是关联产品序列号

与最小包装物料号。关联的实现方法与装配的方法较为类似，区别在于，装配的时候，所有的序列号之间是一一对应的，而物料关联时，一个最小包装物料号允许关联到多个产品中。如图6-2：

由图可以看出，最小包装1被应用到产品1、产品2中，最小包装4被应用到产品2、产品3中。假设产品1应用到的物料1数量等于2，那么这个物料有可能是在同一个最小包装里的，也有可能是在不同的包装里的，那么怎么区分定义呢？

在贴片加工的工艺中，除了要定义物料的编号外，还要定义物料的位置，相同物料在同一位置出现的数量只能是1，因此在跟踪时只要记录产品关联的最小包装物料号与位置即可。

而在非贴片加工的工艺中，往往对位置的信息并不敏感，因此在关联时只要记录产品序列号，以及与之关联的最小包装物料号和数量即可。

6.5跟踪

通常有两种跟踪方式。

第一种是根据序列号跟踪物料。根据工单或其它产品信息，得到产品序列号的集合，然后根据序列号集合得到物料的批次信息。

第二种是根据物料跟踪序列号。跟踪的依据都是最小包装物料号和序列号的关联关系。

第七章架构

7.1模块

MES主要由资源管理、流程控制、报表查询3个大的模块组成，如图7-1所示：

MES中的资源包括工单、产品、序列号。工单从ERP导入，产品的基本信息也在ERP中定义。序列号根据工单和产品信息，在MES系统本地产生。流程控

制模块包括工艺路线控制、装配控制、包装控制、材料跟踪控制。这些控制模块都根据产品定义，然后基于序列号进行控制。尽管工单、产品、序列号几乎贯穿于所有流程控制模块，但是我们会将它们的扩展属性与基本属性分离，并拆分到各相应的控制模块中，这样就保证了各控制模块的逻辑分闭。

数据中心模块包括数据整理和数据查询。此模块将资源管理和流程控制中的数据，定期在后台按照一定的规则进行整理归类，然后提供统一的接口进行分析查询。由于MES中的数量非常庞大，各类数据之间的引用关系又较为复杂，数据不整理的话，进行统计查询的效率会非常低。

7.2角色

表7-2列出了MES系统中的基本角色及其功能。

7.3数据库

由于MES系统的数据量庞大，连接数和并发量都比一般的系统大得多，所以必须采用支持这种特性的数据库，如oracle和sqlserver。

7.4服务器

从逻辑上来说，MES系统应包含以下3种服务台：http服务器、ftp服务器、email服务器。http服务器提供以下服务：webservice、权限管理、报表查询、其它后台数据处理。

ftp服务器提供以下服务：文件存储、版本更新。

email服务器提供以下服务：与外界接口、系统消息发送。

7.5客户端

系统采用三层架构，客户端通过webservice进行事务处理。

客户端根据角色的不同，提供不同的功能。对于制造工程师，客户端提供的功能是定义产品的工艺路线。工艺路线由工位组成，而装配结构、包装结构、物料跟踪结构、测试模板均定义在工位上，因此客户端的核心功能是对工位的定义。

对于生产主管而言，客户端提供的功能是激活工单，即将工单关联到具体的序列号。对于生产作业人员而言，客户端提供的功能是产生序列号和实现各工位的具体操作，因此其核心功能是解析系统对工位的定义，并展现相应的结构，实现数据录入和流程控制。

第八章外部数据管理

8.1外部数据

目前生产外包的现象已经非常普遍。为了方便生产数据的综合分析，必须将外部数据集中到企业的中央数据库。图8-1是一个典型的外部数据管理流程。

由图8-1可以看出，OEM控制系统是一个逻辑封闭的系统，与MES的中央数据库通过接口进行数据交换。

OEM的数据经过整理之后进入数据中心，就可以象本地的数据一样，采用统一的报表进行查询分析。

8.2数据分类

为了方便对OEM数据的统一管理，应该分析数据的特性，按照数据类型进行分类，经过分类的数据类型适用于所有的OEM厂商。OEM最基本的数据类型有：序列号基础信息、装配信息、包装信息、测试信息等。对于已定义的数据类型，所有的OEM厂商都以相同的格式存储数据。

8.3数据传输

最方便的数据传输方式是通过FTP传输。

OEM的数据首先在本地汇集到一台PC上，然后通过FTP上传到企业的FTP 服务器上。可以在FTP上，根据数据类型的不同，创建若干个子目录，以方便数据的后续处理。

由于数据类型和OEM厂商无关，所以所有的OEM厂商都可以用同一个数据传输程序进行数据上传，有助于数据安全和控制。

8.4数据处理

MES的程序从FTP服务器上取数据，经过整理之后导入数据中心。由于数据已经按照特性进行了分类，所以可以很方便地编写导入程序，定期在后台运行。数据一旦进入MES数据库，就和本地产生的数据没有本质的差别，可以应用相同的规则进行数据整理，因此不需要开发额外的报表。

生产执行系统 MES

生产执行系统MES MES，Manufacturing Execution System，制造执行管理系统/生产执行系统。生产执行系统(MES)是企业信息化集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段，生产执行系统（MES）是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES解决方案：控制生产-实现生产的最佳化 MES分为两种情况：一方面是现场级生产自动化MES；另一方面是ERP级监督性装置管理MES。在这两种情况之间存在着一个间隙-MES就是用于灵活计划和安排制造装置资源的信息链中的决定性因素。生产执行系统MES 可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。适用于不同行业（家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药），能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。目前国外知名企业应用MES系统已经成为普遍现象，国内许多企业也逐渐开始采用这项技术来增强自身的核心竞争力。 MES是企业信息化建设中的关键环节，正越来越被重视。流程型生产企业行业按照MES实用模型，从基础功能着手，然后在此基础上根据企业的实际情况进行功能扩充，逐步完善企业生产管理系统，实现从DCS到ERP的信息畅通。相信MES能加快企业信息化建设，为我国成为制造业强国作出贡献。 希创造公司的 MES 解决方案可以弥补这一间隙。这些解决方案可以确保信息的统一垂直流动—这种信息流动是生产管理的基础，可防止瓶颈问题、资本密集的缓冲储存以及质量的下降。 MES与ERP之间的关系 ERP是企业资源管理平台，其重点是企业的资源，其核心思想是财务ERP最终是给企业的决策层去了解企业的财务状况的，以便更好的提供决策。 MES是一个制造管理系统，其管理对象是生产车间，其反映的是车间计划生产产品多少，实际投入多少，已经生产多少，有多少WIP，产品在生产过程中有多少不合格等等反映制造的信息MES下还有一层执行层，多数是一下自动化设备的控制系统，这些同MES之间在自动化程度高的企业会有双向的通讯，设备在MES 的控制下生产，MES取得加工信息。MES只适合制造业。服务业或流通业企业上信息化管理系统，一般会使用ERP而不是MES，因为MES没有管理对象。对于制造业，主要看在生产过程中，现场对产品信息的需求程度来定。譬如一个配件厂，其产品就是三个，每天每个产品的需求量变化不大，配件的无聊就是一两件，无论其规模多大，都没有必要上MES，最多用些自动识别技术加一两台电脑统计统计产量，统计统计物料就可以了。如果一个企业的产品种类多、产品的BOM复杂、加工工艺复杂、单一产品的需求变化量大，为了保障产品质量、控制产品加工进

生产管理系统MES

制造业车间生产管理系统（M E S）及其典型结构 【摘要】生产执行管理系统（MES）是企业CIMS信息集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。本文介绍了MES生产管理系统的概念、功能模型，以及MES与ERP及现场自动化系统之间的关系，并且描述了MES系统的典型结构。 1、概述 制造业是我国国民经济重要的支柱产业，在第二产业中占据中心地位。伴随中国加入WTO和经济全球化，中国正在成为世界制造业的中心。中国的制造业企业面临日益激烈的国内外竞争，如何迅速提高企业的核心竞争力，很重要的一点，就是以信息化带动工业化，加快信息化进程，走新型工业化道路，实现全社会生产力的跨越式发展。纵观我国制造业信息化系统的应用现状，建设的重点普遍放在ERP管理系统和现场自动化系统（Shop Floor Control System, SFC）两个方面。但是，由于产品行销在这一、二十年间从生产导向快速地演变成市场导向、竞争导向，因而也对制造企业生产现场的管理和组织提出了挑战，仅仅依靠ERP和现场自动化系统往往无法应付这新的局面。 工厂制造执行系统（Manufacturing Execution System, MES）恰好能填补这一空白。工厂制造执行系统MES是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。适用于不同行业（家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药），能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。目前国外知名企业应用MES系统已经成为普遍现象，国内许多企业也逐渐开始采用这项技术来增强自身的核心竞争力。 2、企业计划层与过程控制层之间的信息“断层”问题 我国制造业多年来采用的传统生产过程的特点是“由上而下”按计划生产。简单的说是从计划层到生产控制层：企业根据订单或市场等情况制定生产计划—生产计划到达生产现场—组织生产—产品派送。企业管理信息化建设的重点也大都放在计划层，以进行生产规划管理及一般事务

生产执行系统(MES)系统介绍

生产执行系统(MES)入门介绍 第1章概述简介 生产执行系统，英文是Manufacturing Execution System，简称MES。本处采用了中国仪器仪表学会的译法，也被译作“制造执行系统”。 MES系统处于三层体系结构的中间层，主要面向下面各制造工厂（车间）级，因此工艺特点非常明显。它根据ERP系统下达的生产订单或者长期计划，通过作业计划编制、作业调度、物料平衡、成本核算、质量管理的过程来组织生产,呈报ERP系统数据。 《MES系统》遵从国际MES行业标准ANSI/ISA-S95，以及制造执行系统(MES)规范SJZ 11362-2006国家标准。具有12项功能，15个模块，实现了企业内部生产过程管理的信息化，对提高管理效益、改善管理活动、完善管理考核具有非常重要的意义。 通过系统的实施，生产方式实现了五个方面的转变： 1. 生产从被动指挥向实时调度转变 2. 质量从事后抽检向在线控制转变 3. 资源从被动供应向主动供应转变 4. 成本从事后核算向过程控制转变 5. 管理从粗放型向质量型转变 该方案将办公自动化的工作流技术引入MES系统，因此MES系统不仅完成传统的生产监控和数据统计、报表输出功能，而且成为生产管理的活动平台，各种生产管理活动都可以通过该平台实现在线办公、在线调度、在线协调、在线管理，大大提高了生产

管理的效率。 第2章系统功能 系统从底层数据采集开始,到过程监测和在线管理,一直到成本相关数据管理,构成了完整的生产信息化体系。系统各功能模块提供了由底层接近于自动化系统的监控过程逐渐过渡到成本管理的经营层，可以满足企业在信息化生产管理领域不同规划阶段的要求，在继承的基础上实现信息化过程的平稳过渡、逐步提高。 MES系统平台的核心是一个工厂建模环境，它通过类似搭积木的方式将不同的应用功能组合在一起来定义执行逻辑。根据物理模型（实际的设备、区域、管线等）和逻辑模型（业务流程），基于国际MES行业标准ANSI/ISA-S95的工厂模型层次来完成工厂模型的创建，为业务模块提供基础数据支撑。 §2.1.2生产过程监控和生产实绩反馈 MES系统的生产过程监视侧重于生产流程和工艺过程之间物料输送、质量指标的监控。它以生产过程的实时数据为基础，利用MES系统的组态技术，实现对生产车间、动力能源车间、辅料库、成品库等生产区域的生产进度、工艺质量、物料消耗情况进行实时监控。生产过程监控系统发现异常时可以按照预先设置做出报警。帮助企业的生产指挥调度部门进行生产协调、合理调度，提高生产的快速反应能力。 §2.1.3生产管理 在生产过程监控的基础上，生产管理就是在生产计划的指导下，根据各行业生产工

MES制造执行系统知识讲解

MES制造执行系统 ---实现实时化企业之利器一、MES 简介 作为世界知名的IT咨询顾问公司，Gartner在2002年末，经过大量不同背景、不同学科的分析员长期的调查研究，Gartner总结归纳出一个对企业管理必将产生深远影响的业务概念RTE（实时企业）。Gartner将实时企业定义为：实时企业是一家通过使用最新信息来积极地消除其关键性业务流程中的管理与执行中的延迟从而展开竞争的企业。但是Gartner只告诉我们什么是RTE，而没有告诉我们怎样的实现RTE。于是大家众说纷纭，如某些软件公司把自己的ERP软件加上RTE概念就宣称自己是RTE解决方案等等，其实传统的ERP系统有SFCS(车间管理)模块，但是如关键工艺的产量、良率、不良项目等均依赖于生产现场人员手工的统计、分析与回报。所以ERP系统无论如何做都没法实现工厂实时化的。如工单到生产现场执行之后，工单的进度如何？原物料的消耗状况如何？品质状况如何？设备的运行状况如何？人员的状况如何？所有这些。工厂生产现场就像一个黑箱一样的，信息回报不实时、不准确、不稳定等；但是MES制造执行系统的出现填补了这个空白，使生产现场透明化，帮助制造企业实现实时化。 MES 制造执行系统由美国制造研究协会AMR于90年代初提出：MES(Manufacturing Execution System) ，其定义如下：由一组共享数据的程序所组成的、通过布置在生产现场的专用设备（条码采集器、PLC、传感器、I/O、DCS、RFID、PC等）对从原材料上线到成品入库的生产过程进行实时数据采集、控制和监控的系统。是通过控制包括物料、设备、人员、品质、工艺、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度、设备管理、制造物流等功能的方式。从而实现企业实时化的信息系统。MES系统实时接受来自ERP系统的工单、BOM、制程、供货方、库存、制造指令等信息，同时把生产方法、人员指令、制造指令等下达给人员、设备等控制层，再实时把生产结果、人员反馈、设备操作状态与结果、库存状况、质量状况等动态

制造执行系统MES中工作流技术的实现

制造执行系统MES中工作流技术的实现首先需要解释一下“制造执行系统”的意思。“制造执行系统”的英文名是“Manufacturing _execution System”，简称为MES，是美国AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc.)在90年代初提出的，旨在加强MRP计划的执行功能，把MRP计划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条型码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设置了必要的接口，与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。(效率科技E-MES制造执行系统)对于制造企业来说，制造执行系统MES的车间是企业的核心生产机构，是物化中心，它不仅是计划的具体执行者，也是制造信息的回馈者，生产制造过程是指从原材料投入到成品出产的全过程，是一个输入、转化、输出的过程。生产管理是对产品的生产过程进行计划、组织和控制，制造出质量好、的产品，达到及时满足市场和用户要求的一种管理职能。 制造执行系统MES中工作流技术的出现，为企业业务过程重构及其自动化提供了一个很好的解决方案，是当前企业实现复杂过程建模、执行监控等过程管理功能的至关重要的技术。车间生产每个成品或者半成品都要经过一个过程，即按照产品结构、工艺路线等规则依次流转完成一系列已分配资源、角色、应用程序等的任务。将这些生产任务按照一定的规则、文件、信息等在不同的执行者之间进行传递与执行，达到协同处理各任务，进而完成一个工作流程，即产品的生产流程，这正是工作流技术的本质所在。然而，制造执行系统是生存于一定环境中，通过与环境交互，及时并灵活自主的行动以完成自身任务的计算实体，其具有自治性、通信能力、反应性、协作性和适应性等特性。制造执行系统的自适应能力和动态部署的计算方式能满足工作流在执行过程中动态适应的要求：制造执行系统之间对等通信的方式可满足工作流多用户间协作的要求。

生产制造执行系统MES

生产制造执行系统MES建设方案 一、现状分析 近年来受全国经济下行及房地产低迷的影响，全国家具产大于销，同质化竞争越来越激烈，南康当地实木家具企业也面临着同样的问题。家具企业急需通过借助信息化手段为转型升级谋突围；通过调研发现大多数家具企业在对家具生产过程的监控非常薄弱，例如生产部件加工进度、每日加工数量、每批生产的良品率等都无法生成相应报表，导致企业在材料成本核算、工人工资计算、产品质量追溯、生产工艺等方面无法做到精细化与提升。因此，家具企业需要通过将产品生产过程数据化，通过信息化手段进行数据统计与分析，生成各种统计报表，便于企业主对各工序和各个部件的材料利用率、产品合格率、工人工作效率等进行分析，从而改善企业管理，提升生产工艺与品质量，加强企业的市场竞争。 二、需求分析 围绕企业生产管理业务，目前主要有以下需求： （1）对采购计划与原材料出入库的精益化管理。 采购人员不能实时、快速掌握库存情况，原料采购前经常需要进行盘点库存，中间耗费了采购人员大量时间精力，需要通过在日常生产过程中，对原料的出入库进行及时记录，以便于自动生成库存报表，直观展示库存情况。 （2）对产品BOM清单的管理。

产品种类比较多，各个产品的BOM清单没有形成电子的统一管理，查找比较麻烦。 （3）对生产进度的实时跟踪管理。 企业管理人员需要掌握生产过程中各个工序的生产情况包括生 产数量、产品良品率、操作人、单件成本，并且需要能快速自动汇总统计，避免占用专人花费大量精力在生产过程的盘点统计上。 （4）对库存跟踪的管理。 需要对原料库存、半成品库存、成品库存的使用情况进行快速盘点，帮助仓库管理人员减轻盘点工作量。 三、实施目标 通过建设生产制造执行MES系统，并通过业务管理流程的梳理，实现采购、生产、库存三大业务的一体化应用，实现部门业务数据互通，提高各个环节工作生产效率，节省人工成本，降低企业管理费用。具体体现在以下5个方面： 1.规范原材料采购与出入库流程，对采购的原料库存动态跟踪。 2.规范管理产品BOM清单及工艺工序，并进行统一归档管理。 3.加强产品生产过程实时把控，并提供车间生产看板。实现对产品生产进度、生产质量、计划与实际差异、工位工序的全方位监管。 4.加强库存管理，盘活企业流动资金，最大化降低库存。 5.生产数据多维度统计分析，自动形成各类业务报表。 四、建设内容 生产制造执行系统MES总体围绕生产全过程业务流程，从采购、

MES制造执行系统的原理与实现

前言 近些年来，我国已经涌现了大量的制造型企业，随着竞争的发展，对产品质量的要求越来越高，特别是在电子制造型的企业里，对于制造流程控制的要求不断提升。许多企业为了增强竞争力，不惜重金实施ERP 系统，以求缩减成本控制、缩短供货周期。但在内部生产控制上，却没有一个完善成熟的平台。MES 制造执行系统就是在这种背景上，受到大家越来越多的关注，越来越多的企业在考虑啊或实施自己的MES系统。 本书系统地介绍了MES 的功能模块和实现的逻辑。本人在国内大型的电子产品制造企业担任多年的工艺工程师和工厂控制系统业务分析师，对制造的流程非常熟悉，参与设计了所在企业的MES 系统。本书是作者多年经验的总结。 希望本书有助于大家理解MES 系统，有助于国内制造企业的流程控制和质量提升。 第一章什么是制造执行系统 1.1MES 的功能 在传统的加工生产企业中，往往用流程卡来进行生产的跟踪控制。在流程卡上印刷工序列表，每经过一个工位，则由作业人员打勾、签名、标注日期。这样产品在生产线上流转时，我们可以检查产品是否经过了所有的必须工序。 MES 全称Manufacturing Execution System制造执行系统，它的核心功能与流程卡类似，即通过流水号控制生产工序。MES 通过创建产品的序列号来取代流程卡号，生产过程中的任何一个工序通过序列号访问数据库，得到所有相关的控制信息。 流程卡在生产完成之后即作废，而序列号却一直保存在企业的数据库中，所以可以作为产品今后的跟踪依据，方便质量管理。简单地说，MES 有两大核心功能：根据序列号进行工序的控制，根据序列号进行历史数据的跟踪。其它功能还有装配、包装、物料跟踪，我们在具体的模块中详细介绍。 1.2MES 与ERP 的关系 ERP即Enterprise Resource Planning 企业资源计划，是生产企业的核心模块，其主要功能是物料管理和成本控制。 所有的生产都是由ERP(通过工单)发起、由ERP(通过发货单)结束的。

制造执行系统(MES)标准的综述

制造执行系统（MES）标准的综述 https://www.wendangku.net/doc/4f4690122.html,2010-01-22来源：万方数据作者：刘诏书李刚炎导读：本文提出遵照S95标准，结合我国制造企业生产车间的特点，深入研究车间生产控制中各具休活动对象，用UML建立活动对象模型，将活动对象下的常用功能模块开发为组件，开发二层架构下的管控系统集成框架和平台，推动我国制造业信息化向上向下得到延伸。 关键字：MES 制造执行系统 在以ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）为代表的企业信息化深入发展中，许多企业特别是商业企业受益匪浅。然而众多的制造企业却没有那么圭运，甚至遭遇不同程度的失败。这一现象并非我国独有，在工业发达国家也是如此美国ARC公司调查结果显示，53%的客户反映ERP在企业生产中存在以下问题：重复投入、高成本、信息冗余、“信息孤岛”、各系统的信息无法相互理解。仔细分析这些现象的原因，可以发现：以ERP为代表的企业管理信息系统缺乏车间生产现场实时数据的支持，从车问底层到企业上层信息是脱节旅部分企业甚至没有生产现场的信息，即使有其信息也是滞后或失真的；并且上下层系统的信息数据结构不同，描述方法小一致，各系统之间数据无法相互理解，不适应企业信息系统集成的需要。应此需要将信息化工程向生产车间推进，实现企业管控系统集成，制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）的实施为解决这一问题提供了可 能。 1 MES简介 MES在1990年由AMR（Advanced Manufacturing Research）组织提出并使用，是将制造业管理系统（例如MRPⅡ/ERP/SCM等）和控制系统（例如DCS、SCADA、PLC 等）集成在一起的中间层，是位于管理层与控制层之间的执行系统。MES是一个特定集合的总称包括些特定功能的集合以及实现这些特定功能的产品。MES也不是一个特定行业的概念，而且应用于各种制造业的重要信息系统。MES的任务是把管理系统的指令传达到生产现场，并将生产现场的信息及时收集、上传和处理，是上下两层之间信息的传递系统。 根据标准化、功能组件化、模块化的原则，MESA（Manufacturing Execution System Association International，制造执行系统国际联盟组织）于1997年提出了著名的MES功能组件和集成模型。该模型主要为11个功能模块：（1）生产资源分配与监控；（2）作业计划和排产；（3）上艺规格标准管理；（4）数据采集；（5）作业员工管理；（6）产品质量管理；（7）过程管理；（8）设备维护；（9）绩效分析；（10）生产单元调度；（11）产品跟踪。AMR组织把遵照这11个功能模块的整体解决方案称为MESⅡ（Manufacturing Execution Scrlution）。

制造执行系统mes集成

制造执行系统mes集成 制造执行系统依赖于各种其他业务管理系统的输入才能正常运行。MES系统可以通过软件API与其他管理技术集成，也可以作为大型软件系统(例如ERP平台)的一部分进行配置。 1.可编程逻辑控制器/机器。可编程逻辑控制器是坚固耐用的工业计算机，可用于工厂环境，并且可管理来自车间机器和设备的传感器数据。 发件人：来自机器或PLC的传递给MES软件的信息包括设备状态，输出，数量和可用性信息。 2.销售订单管理。销售订单管理软件使订单信息的输入，订单履行状态的跟踪以及交易信息的通信成为可能。 发件人：来自销售合同管理系统的记录合同客户要求的数据被传递到制造执行系统中，以促进生产计划。 到：MES软件将订单履行状态信息传递回销售订单管理系统，以使销售人员能够将预期的交货时间，订单状态和交货日期告知客户。 3.产品生命周期管理/物料清单。产品生命周期管理软件为产品相关的设计，工程，生产和维护信息提供了一个中央存储库。材料清单软件列出了制造最终产品所需的材料数量和组件。 发件人：来自PLM和BoM的数据被传递到制造执行系统中，以协调生产特定产品所需的步骤。

要：可以将MES系统捕获的诊断质量信息传递回PLM和BoM系统，以改善应如何制造产品的定义，以实现最佳效率和质量。 4.电脑化维护管理软件(CMMS)。电脑化的维护管理软件可以计划并记录企业设备和机器的操作和维护活动。 发件人：来自CMMS应用程序的数据被提供给MES软件，以实现智能调度，该调度考虑了设备维护的计划停机时间。 要：将在MES软件中收集的有关设备运行状况的传感器数据传递到CMMS应用程序中，以协调所需的维护事件。 5.仓库管理软件(WMS)/库存。仓库管理和库存系统跟踪产品和材料的库存数量，位置和其他属性，并提供工作流协调以管理其移动。 来自：WMS和库存软件提供有关库存可用性的信息，MES软件使用该信息来协调物料可用性和生产计划。 若要：MES软件将信息提供回WMS和库存应用程序，以提供有关在制品库存跟踪的详细信息，并根据物料使用情况来减少库存数量。 6.物料资源计划(MRP)/采购。物料资源计划(MRP)软件提供了用于协调制造操作的预测，物料管理，生产和采购活动的智能。 来自：可将MRP系统捕获的需求预测信息提供给制造执行软件，以调度生产以优化资源利用率。

制造执行系统(mes)应用案例讲课讲稿

直击现场，通过案例故事看MES效果 声明：出于用户保密原因，案例故事都不具体指明公司！！ 案例故事一 标题：MES帮助制造企业优化生产能力，提升客户服务水平 某汽车零配件厂是中日美合资企业，美方是全球500强企业，中方是国内排行第二的大公司，而日方企业一向以严谨及精益管理而闻名；公司主要为东风、日产、本田等公司提供配件，在广东、江苏、湖北、长春等地都有生产基地。 在广州花都区其生产厂房位于汽车工业园区，与订单客户的距离非常近，因此工厂不设仓库，产品生产完成后直接发往客户装备车间，因此对货品能否及时交货有着非常严格的要求。 在没有实施MES系统之前，公司完全按照定单及其顺序生产，当天交多少货就生产多少，并且，使用电脑表格、纸张等不同介质来记录生产数据，生产节拍也是靠经验控制，这样被动性生产模式造成资源的浪费、生产的不确定性与不连续性，生产数据查询繁琐且统计困难，产品不能进行有效的追溯，更为严重的是如果不能准时交货，引起客户的不满和以分钟计的巨额罚款。 公司决定建设MES制造执行系统，实现精细生产，以应对上述挑战。于2007年初成立MES建设小组，由公司领导挂帅，专家、管理和生产等部门人员组成，挑选MES生产厂家。 总部调来的信息部丁经理对MES非常熟悉，曾经参与过美国投资公司工厂的mes实施，对MES建设有着极其丰富的经验，因此对于MES厂商来说是一个很大挑战。公司选择MES 系统首先需要考虑有没有为国际制造企业服务MES系统的经验，其次要充分考虑对国内汽配行业理解力，而保证mes成功最关键在于实施，因此对实施人员考察也是重中之重。公司先后派遣人员深入调查公司情况及客户案例。 经过多轮评比，最终MF-MES获得最高评分，成功入选。 在实施过程当中，由于该厂使用了大量国际先进的自动化设备，而且部分高智能设备在国内从没有整合到其它软件企业当中，能否成功实施被自动化设备提供商高度怀疑。经过万友软件开发人员集中研究，终于顺利上线，并对该厂产生了巨大的影响。 Mes成功后，公司领导说：选择万友MES，看样子我们完全选对了。 该公司负责本系统的IT主管古先生曾经在会议上总结MF-MES给公司带来的利益： 1、解决管理人员需要经常跑上跑下的问题。 2、准时定点定量交货。 3、整合众多自动化设备，使各种生产信息无孤岛。 4、优化了生产流程，每个工序的工作时间和工作量得到了精准优化。 5、从总体来说，设备得到更加合理利用，人员得到更加合理的安排和绩效考核，大大提高了工作生产效率。 美国方投资公司中华区IT戴经理如是评价：你们的系统给我们的工作带来大量的利益，并且在中国区建立了标杆作用，希望你们的努力将在我们整个中国区的公司中开花结果，你们一流的服务也给我留下了深刻的影响。

MES制造执行系统简介

c:\iknow\docshare\data\cur_work\ MES 目录 展开 概述 制造执行系统 (manufacturing execution system，简称MES）是AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc．)在90年代初提出的，旨在加强计划的执行功能，把MRP计划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括程控器、、、各种计量及检测仪器、等。MES系统设置了必要的，与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。 MES的定义 美国先进制造研究机构AMR（Advanced Manufacturing Research）将MES定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的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、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态。 制造执行系统协会(Manufacturing Execution System Association，MESA)对MES所下的定义：“MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的

流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供 应链中提供有关产品行为的关键任务信息。” MESA在MES定义中强调了以下三点： 1）MES是对整个车间制造过程的优化，而不是单一的解决某个生产瓶颈； 2） MES必须提供实时收集生产过程中数据的功能，并作出相应的分析和处理。 3）MES需要与计划层和控制层进行信息交互，通过企业的连续信息流来实现企业信息全集成。 MES的基本概念 1990年11月，美国先进制造研究中心AMR（Advanced Manufacturing Research）就提出了MES（制造执行系统）概念。1997年，MESA提出的MES功能组件和集成模型，包括11个功能，同时规定，只要具备11个功能之中的某一个或几个，也属MES系列的 单一功能产品。2004年，MESA提出了协同MES体系结构(c-MES)。 20世纪90年代初期，就开始对MES以及ERP的跟踪研究、宣传或试点，而且曾经 提出了“管控一体化”，“人、财、物、产、供、销”等颇具中国特色的CIMS、MES、ERP、SCM等概念，只是总结、归纳、宣传、坚持或者提炼、提升不够，发展势头不快。 国内最早的MES是20世纪80年代宝钢建设初期从SIEMENS公司引进的。中国工业 信息化基本上是沿着西方工业国家的轨迹前进，只是慢半拍而已。几乎绝大多数大学和 工业自动化研究单位，甚至于国家、省、市级政府主管部门都开始跟踪、研究MES。从 中央到地方，从学会到协会，从IT公司到制造生产厂，从综合网站到专业网站，从综 合大学到专科院校，都卷入了MES热潮之中。 制造执行管理系统(MES)是企业CIMS信息集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和 实现车间生产敏捷化的基本技术手段。工厂是近10年来在国际上迅速发展、面向车间 层的生产管理技术与实时信息系统。MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细 化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。适 用于不同行业(家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药)，能够对单一的大批量生产和既 有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的。 目前国外知名企业应用MES系统已经成为普遍现象，国内许多企业也逐渐开始采用 这项技术来增强自身的核心竞争力。返回企业计划层与过程控制层之间的信息“断层” 问题我国制造业多年来采用的传统生产过程的特点是“由上而下”按计划生产。简单的 说是从计划层到生产控制层：企业根据订单或市场等情况制定生产计划—生产计划到达 生产现场—组织生产—产品派送。企业管理信息化建设的重点也大都放在计划层，以进 行生产规划管理及一般事务处理。如ERP就是“位”于企业上层计划层，用于整合企业 现有的生产资源，编制生产计划。在下层的生产控制层，企业主要采用自动化生产设备、自动化检测仪器、自动化物流搬运储存设备等解决具体生产(制程)的生产瓶颈，实现生 产现场的自动化控制。 由于市场环境的变化和现代生产管理理念的不断更新，一个制造型企业能否良性运营，关键是使“计划”与“生产”密切配合，企业和车间管理人员可以在最短的时间内 掌握生产现场的变化，作出准确的判断和快速的应对措施，保证生产计划得到合理而快 速修正。虽然ERP和现场自动化系统已经发展到了非常成熟的程度，但是由于的服务对 象是企业管理的上层，一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现场自动 化系统的功能主要在于现场设备和工艺参数的监控，它可以向管理人员提供现场检测和 统计数据，但是本身并非真正意义上的管理系统。所以，ERP系统和现场自动化系统之

制造执行系统(MES)的功能、优势和整合

制造执行系统(MES)的功能、优势和整合 对于许多项目经理而言，获得有效的生产流程被认为是一项挑战。在供应链中存在各种障碍(例如瓶颈，生产过剩或生产力不足)的情况下，工厂如何克服这些障碍并提高生产效率? 由于这个问题正在向全球的运营机构提出，因此许多项目经理开始使用制造执行系统(MES)。该系统能够有效地跟踪和监视大部分生产过程，并确保优化生产。 制造执行系统(MES)的功能 MES可以在制造操作的各个领域中操作，例如资源调度，订单执行和生产分析。这使生产能够在没有人为干预的情况下运行，并维持负责和受控的生产流程。完善，强大的制造执行系统(MES)包括对设施至关重要的功能，例如： 数据收集-手动或自动输入信息，可以对整个过程进行简要评估。 劳动力管理-管理员工和设备的最佳质量和功能，并在最有利的领域使用它们。 产品跟踪-实时轻松地监督和管理生产过程。 质量控制-控制制造过程的质量，并允许生产变化和增强。 绩效分析-系统对整个过程进行分析，并找出生产力不足的地方。这使系统能够随着过程的循环而更靠近效率点。 维护管理-在不影响生产的情况下计划不可避免的维护，从而实现平稳的生产流程。

制造执行系统的实施可以通过各种调度方法(例如有限调度，队列压缩和可视调度)轻松减少浪费，增加正常运行时间并减少库存。MES对于需要提高产量的大型和小型制造运营极为有益。 制造执行系统(MES)的好处 制造执行系统的各种好处包括： 减少制造周期时间 减少在制品 减少交货时间 提高产品质量 改善客户服务 降低安装成本 尽管制造执行系统(MES)极为有利，但仅靠其本身不足以成功地优化生产。当项目经理正在寻找进一步提高产量的方法时，许多人都发现高级计划和排程(APS)系统是可行的解决方案。 带有制造执行系统(MES)的高级计划和计划(APS)

MES制造执行系统的原理与实现

、尸、- 前言 近些年来，我国已经涌现了大量的制造型企业，随着竞争的发展，对产品质量的要求越来越高，特别是在电子制造型的企业里，对于制造流程控制的要求不断提升。许多企业为了增强竞争力，不惜重金实施ERP 系统，以求缩减成本控制、缩短供货周期。但在内部生产控制上，却没有一个完善成熟的平台。MES 制造执行系统就是在这种背景上，受到大家越来越多的关注，越来越多的企业在考虑啊或实施自己的MES 系统。 本书系统地介绍了MES 的功能模块和实现的逻辑。本人在国内大型的电子产品制造企业担任多年的工艺工程师和工厂控制系统业务分析师，对制造的流程非常熟悉，参与设计了所在企业的MES 系统。本书是作者多年经验的总结。 希望本书有助于大家理解MES 系统，有助于国内制造企业的流程控制和质量提升。 第一章什么是制造执行系统 1.1MES 的功能在传统的加工生产企业中，往往用流程卡来进行生产的跟踪控制。在流程卡上印刷工序列表，每经过一个工位，则由作业人员打勾、签名、标注日期。这样产品在生产线上流转时，我们可以检查产品是否经过了所有的必须工序。 MES 全称Manufacturing Execution System 制造执行系统，它的核心功能与流程卡类似，即通过流水号控制生产工序。MES 通过创建产品的序列号来取代流程卡号，生产过程中的任何一个工序通过序列号访问数据库，得到所有相关的控制信息。 流程卡在生产完成之后即作废，而序列号却一直保存在企业的数据库中，所以可以作为产品今后的跟踪依据，方便质量管理。简单地说，MES 有两大核心功能：根据序列号进行工序的控制，根据序列号进行历史数据的跟踪。其它功能还有装配、包装、物料跟踪，我们在具体的模块中详细介绍。 1.2MES 与ERP 的关系 ERP即Enterprise Resource Planning企业资源计划，是生产企业的核心模块， 其主要功能是物料管理和成本控制。 所有的生产都是由ERP（通过工单）发起、由ERP（通过发货单）结束的。 一些ERP系统也包含了简单的生产模块。我们可以把MES看成ERP生产 模块的专业化。因此MES与ERP的接口应保持逻辑上的一致性。

制造执行系统(MES)在制造业信息化中的应用

制造执行系统(MES)在制造业信息化中的应用 随着制造企业信息化建设的发展，企业在上层宏观计划和下层生产管理控制上出现了一些新的问题，严重影响了企业信息化建设的深入开展，制造执行系统的出现填补了企业计划层和车间操作控制系统之间的缝隙，使企业信息化的建设得以纵深推进 0 引言 随着制造业信息化建设的展开，很多企业已经重视并有效地应用了以MRP IFERP 为代表的企业资源计划管理软件和以监控和数据采集为主的生产过程监控软件。在目前的ERP 系统中，资源和计划管理是重要功能，但几乎不涉及车间内部具体生产活动的管理(如生产单元间的资源调配、计划执行、生产监督等)。企业生产管理软件和制造单元控制软件之间不能有效集成，上层ERP 软件系统精确的生产数据不能从生产车间得到支持，而制造控制单元又常常不能及时得到指令来调整工作状态，形成了上层信息不能直接传输到生产和设备控制系统的局面，严重影响了制造企业生产和信息化的进程。20世纪90年代发展起来的企业制造执行系统(MES)打通了这一瓶颈，并已得到学术界、工业界的普遍重视和认可，成为企业信息化的热点之一。 1 制造执行系统(MES) EPR (企业资源计划管理)，JIT(准时成产)及OPT(最优生产技术)等理论和方法以及基于这些理论和方法的生产管理系统，为企业的生产管理提供了有效的方法和工具。ERP，JIT及OPT 等强调企业的计划性，生产管理则强调生产计划的执行性及生产现场数据的采集和反馈，因而，生产管理和控制必须寻求新的模式。20世纪90年代，美国先进制造研究机构(AMR)提出了制造执行系统(MES)概念。国际MES协会对MES的定义为:MES使用实时精确的数据，优化从订单到产品完成的整个生产过程，对工厂的全部生产活动进行指导、反映和报告。 通过对变化情况的快速反应，减少无附加值行为，提高工厂运行和处理的有效性。MES能够提高投资回报、提高利润率、加快资金的流通和减少库存。美国国家标准协会(NIST)对MES 的定义为:从生产计划/工单下达到成品产出的整个过程中，采集所有软件和硬件数据，保证能够完成生产管理以及生产优化。 MES解决了生产作业计划的制定、执行和生产指挥调度，生产过程中的突发事件的处理，生产过程中的工艺标准的执行，产品质量的控制，设备运行情况的掌握，产量、在制品、生产消耗的统计，生产线人力资源状况，原料、材料、成品的库存等生产管理者最关心的问题. MES系统的基本功能模块包括工序详细调度，资源分配和状态管理，生产单元分配，过程管理，人力资源管理，维护管理，质量管理，文档控制，产品跟踪和清单管理，性能分析和数据采集等，具体如图ME S在计划管理层(EPR)与底层控制(CP)S之间架起了一座桥梁，其功能如图2所示。一方面，MES可对来自MPR IFEPR 的生产管理信息进行细化、分解，形成操作指令传给底层;另一方面，MES可以通过Pcs采集设备、仪表的状态数据和控制资源的实时动态管理，将制造系统与信息系统整合在一起，把生产状况及时地反馈给计划层，进行作业的动态调度，形成ERP/MES/PCS3层为核心的企业信息集成系统。 2、MES在制造业信息化中的应用 企业制造执行系统的建设是企业信息化发展的关键环节，是企业从工艺控制、制造过程控制向信息化与全面综合自动化发展的必然之路。现在，制造业信息化系统已从初级的MIS 发展到以生产控制、调度、优化、营销、经营和决策等为一体的企业综合控制自动化系统，企业的框架结构由经营层ERP 系统、生产层MES系统及控制层PCS系统组成。MES作为执

MES制造执行系统理念

MES系统 乾元坤和软件开发—MES制造执行系统开发 一、MES系统的介绍 MES系统即制造执行系统，英文Manufacturing Execution System，简称MES，是美国AMR公司在上世纪90年代初提出的，旨在加强MRP（设计并用于制造业库存管理信息处理的系统）计划的执行功能，把MRP计划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。 MES制造执行系统，是企业信息集成的纽带，企业实施敏捷制造战略，实现车间生产敏捷化的基本手段。MES制造执行系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、物料库存管理、产品质量管理、人力资源管理、工作设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造执行管理平台。

制造执行系统协会(Manufacturing Execution System Association，MESA)对MES 所下的定义是：“通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES制造执行系统能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES系统能够减少企业内部多余的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES系统还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。” 执行层包括了车间作业和采购作业，MES制造执行系统开发侧重在车间作业计划的执行，充实了软件在车间控制和车间调度方面的功能，以适应车间现场环境多变情况下的需求。同时，为了适应执行计划过程中变化的外部环境，加强物料计划与能力计划的集成度，物料和工艺路线自动替代及增减、平移、分割工序的功能等。MES制造执行系统是一个用来跟踪生产进度，库存情况，工作进度和其它进出车间的操作管理相关的信息流。 二、MES系统的应用

MES制造执行系统

.系统概述 制造企业正面临日益激烈的市场竞争，要求制造企业在降低成本的同时，缩短供货时间，提高产品质 量。面对这些挑战，制造企业需要改善内部管理，提高企业资源的使用效率。然而，在 ERP 和 SCM 上大 量的投资后，并没有为制造企业带来令人满意的改善，这是为什么呢？ 传统的 ERP 系统仅仅针对计划制 定，没有执行以及反馈单元，MES 的出现正好弥补了这一空白环节，《ZQ-MES 制造执行系统》基于批量 控制，提供从原材料上线、到工序加工、到成品入库、整个生产过程的实时数据采集、控制、分析和历史 追溯。
ZQ-MES 符合 MESA 标准，基于批量过程控制原理，是企业内部物流、生产体系、品质部门的支撑软 件，为实现 JIT 拉动模式、Lean 精益方法、TQM 全面质量管理打下基础。ZQ-MES 的同步数据采集技术 应用于物流的全线追踪、制造工程配置、品质过程控制。提升制造环节的透明度，完善信息流链路，为计 划系统的再调整提供出可以信赖的依据。与企业现有的 ERP 等系统紧密整合在一起，ZQ-MES 采用了基 于.NET/COM+/XML/SOAP 等先进技术的 MES-EDI Service V2.0,可以与诸如(SAP、Oracle、QAD、BPCS 等)各大知名 ERP 系统作数据流集成，当 ERP 下达订单以后，MES-EDI 能直接作为 MES 系统的内部定单 对象加以处理，同时向 ERP 实时地反馈订单执行动态，真正实现 MES/ERP 间的动态无缝数据流集成。
.解决企业面临的问题 l 从 ERP（企业资源管理）系统得到什么样的产品要生产多少(What to build) ？ l 为什么 ERP 系统提供数据以及报告总是在需要的时侯与实际情况表现出很大的出入？ l 要什么时候在那里生产

矿山行业生产制造执行系统(MES)

矿山行业生产制造执行系统设计说明书 矿山行业生产制造执行系统V1.0（Mining Industry,Manufacturing Execution System 以下简称M-MES）是鞍山市新安杰系统集成有限公司经过数十年的努力探索，在矿山行业生产实践上不断提升优化发展起来的重要成果。M-MES紧密结合矿山企业的工艺流程和生产经营特点，对矿山企业的各项业务进行梳理、优化与再造，通过构建四层平台总体框架体系结构，灵活满足企业变化需要，实现企业生产经营全业务管理，有效提高企业生产效率和经济效益。M-MES内容上主要包含生产管理、质量计量管理、设备管理、物资管理、能源管理等多方面的内容。系统采用松耦合SOA架构，主从分布式结构，兼顾业务操作的灵活性，支持业务扩展。M-MES不仅可以与其他系统集成，还提供SAP、用友等主流ERP无缝链接。 1 M-MES系统总体技术架构 M-MES在结构上采用先进的面向服务的体系结构SOA，在具体的实现方式上采用以WebService模式为主的企业服务总线ESB作为主要集成方式，与SAP ERP接口采用SAP XI 进行集成。 2 总体框架模型 平台总体框架体系结构为四层：设备层、控制层、MES和ERP。相互之间通过专用接口相连接。M-MES内容主要包括生产管理、质量计量管理、设备管理、物资管理、能源管理、五大部分。各模块可集成在一起组成M-MES，也可拆开单独使用。 3 系统特点 ●完整性：系统不仅涵盖了传统MES所着重的生产管理及相关内容，还包括质量计量管理、设备管理、物资管理、能源管理等业务管理系统。 ●集成性：不仅包括模块之间、流程之间、部门之间以及其它相关系统的集成，还可与Sap、用友等主流ERP无缝连接。 ●规范性：将标准化、规范化的业务流程固化到系统中，提高业务执行效率和执行效果； ●流程性：结合矿山企业管理特点，通过业务流程全覆盖，实现了物流、资金流、信息流的三流合一； ●扩展性：采用松耦合SOA架构，主从分布式结构，兼顾业务操作的灵活性，支持业务扩展； ●真实性：通过对数据高度集成共享，实现数据唯一性、准确性、及时性。