MES管理系统基础知识

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1、.（一） MES生产管理知识什么是离散制造企业所谓离散型生产企业主要是指一大类机械加工企业。它们的基本生产特征是机器 (机床 )对工件外形的加工,再将不同的工件组装成具有某种功能的产品。由于机器和工件都是分立的,故称之为离散型生产方式。 如汽车制造、飞机制造、电子企业和服装企业等。（二） MES生产管理知识 MES系统中的生产计划管理一、 MES的生产计划管理综述生产计划的管理在MES系统中是非常重要的。 我们知道，一般的情况下，企业的生产计划是由上层管理系统ERP来完成，那么 MES中的生产计划和ERP的生产计划的不同点在于：ERP的生产计划是以订单为对象的前后排列，考虑到时间因素，以日为排

2、列单位，先后日期依据销售订单和销售预测的时间、制造提前期和原材料采购提前期、库存等因素MRP的逻辑来计算 ; 是基于订单的无限产能计划。MES的生产计划以生产物料和生产设备为对象，按照生产单元进行排程 ;以执行为导向，考虑约束条件，把ERP的生产订单打散，重新计划生产排程; 是基于时间的有限产能计划。.我们可以看出， MES的生产计划管理和ERP的生产计划管理共同构成了企业整个生产过程的生产计划管理。为了更好的实现生产， 必须将 MES生产计划管理和 ERP生产计划管理有效的结合在一起， 使 MES与 ERP一起构成计划、控制、反馈、调整的完整闭环系统，通过接口进行计划、命令的传递和实绩的接收

3、，使生产计划、控制指令、实绩信息在整个ERP、MES、过程控制系统 / 基础自动化的体系中透明、及时、顺畅的交互传递。MES 的生产计划是 ERP的生产计划不落地的基础和保证。通过我们对 MES生产计划的理解， 我们在设计 MES的生产计划管理时， 必须保证此系统能够实现以下功能：1、接收上层管理系统ERP传递下来的生产计划。2、能够保证即时的将车间生产的实绩信息传递给ERP，以使 ERP可以了解计划执行情况，进行倒冲，排产。3、将 ERP制定的生产计划以生产物料和生产设备为对象，进行打散，重新排产。二、生产计划管理数据组成和传递方式.根据上面我们提出的生产计划管理的设计功能可知，生产计划管理

4、的数据主要包括以下四个方面：1 、ERP传递的生产计划数据 ;2 、传递给 ERP的生产实绩数据 ;3 、传递给设备以及生产者的生产信息 ;4 、从设备或者生产者得到的生产信息。下面将针对这四种数据分别进行描述：2.1 ERP 传递给 MES的生产计划数据为了保证车间生产的需要，ERP需要每天传递给MES一周以后的生产计划数据，也就是顺位计划文件。 在传递的顺位计划文件中应该包含有全部生产车间所涉及到的生产信息。由于 MES系统和 ERP系统分别属于信息系统的两个层次，而且通常情况下， ERP系统应用平台为UNIX， MES系统应用平台为Windows，为了保证生产计.划文件在两种平台间良好完

5、整的传递，我们设计采用FTP方式，即在 MES服务器上建立 FTP服务器， ERP系统每日定时的上传唯一计划文件，计划文件采用通用的文本文件格式。 为了避免在上传过程中可能出现的数据完整性问题，在计划文件中需要加入标识行， 当 MES接收到计划文件后， 对文件进行分解， 并可以从标识行获取计划文件的完整性信息。其中第一行作为计划文件的起始标识行，最后一行为计划文件的结束标识行，并在结束标识行末端标识计划文件下达计划的记录数。供 MES系统比对文件的完整性。2.2 MES 传递给 ERP的生产计划执行数据为了使 MES生产计划和 ERP生产计划形成闭环， MES生产管理系统需要将计划执行的实绩信

6、息传递给ERP。以保证 ERP可以实现如下功能。1、生产计划跟踪：针对每辆车，跟踪其生产状态;2、物料倒冲、成品入库 ;3、生产查询、统计以多个纬度、角度进行统计。.对于不同的车间， 传递的信息容以及数量有着很大的差异，因此，针对焊装、涂装、总装和发动机装配车间生产工艺的不同，应该分别设计 MES生产计划管理传递给 ERP的数据容。焊装车间 MES传递给 ERP的生产信息涂装车间 MES传递给 ERP的生产信息总装车间 MES传递给 ERP的生产信息发动机装配车间 MES传递给 ERP的生产信息传递给 ERP实际生产信息的方式* 发动机下线 * 发动机上线、发动机单体下线 * 变速器下线 *

7、发动机和变速器结合MES系统采集到的生产实绩信息储存在MES系统的数据库中， ERP系统直接从 MES系统数据库中获取， ERP系统需要随时关注MES系统数据库指定表格.中数据的变化， 并及时的将生产信息传递给ERP系统，以实现 ERP生产计划管理功能。2.3 MES 传递给设备和生产者计划信息为了执行生产计划，对生产设备和生产者指导生产，MES需要传递如下信息。焊装车间：生产车辆系列代码、车型代码、车辆VIN 代码 ; 涂装车间：生产车辆车型代码、颜色代码、车辆VIN 代码 ; 总装车间：车辆 VIN 代码、车型代码、车身颜色、车身编号、饰颜色、车身变形、发动机型式、变速器型式、空调系统、座

8、椅、饰等级、音响系统、制动系统、轮胎; 发动机装配车间：发动机型式、变速器型式、 发动机和变速器结合信息。依据不同车间传递信息的种类和容的不同，我们设计的数据传递方式也不相同。主要有以下几种方式：车型显示板：主要用于焊装车间， 使用车型显示板设备， 将车间每个工位代产车辆车型信息或者零件信息进行显示，以此来指导生产者按照生产计划进行生产。车型显示板采用两位八段码，显示容为数字触摸屏在触摸屏上显示计划生产车辆信息可以显示的容比较多，但是，由于触摸屏使用面积较小， 不适合在生产者距离触摸屏较远的情况下使用，因此适合使用在焊装和发动机车间。 MES的生产计划管理将生产计划信息传递给触摸屏，并且按照一

9、定的格式进行显示，以此告知生产者，使完成相对应的生产活动。.LED可显示容相对较多，并且可视明显，因此使用最为广泛，可以应用在所有的生产车间，并且可以动态提示生产者执行正确的生产活动。配置单配置单是采用计算机打印的方式，将生产信息打印出来， 此种方式可以将打印好的配置单粘贴在待产车辆上，方便生产者了解待产车辆更多的信息，但是此种方式不适合工作条件相对恶劣的环境，因此在焊装和涂装车间无法数据传递PLC数据传递方式是应用MES系统中 PMC系统与生产设备 PLC之间的网络连接，将生产计划信息传递给生产设备，指导或者校正生产设备完成生产。此种方式适合自动程度较高的车间，当操作人员比较少的情况下， 生

10、产过程的实现通常是由生产设备自动进行判断，因此这种数据传递方式可以很好的实现生产计划的传递，通常情况下，涂装车间需要采用此种方式进行数据传递。智能料架智能料架采用控制带灯按钮显示的方式知道生产者相应的生产活动，在存放生产者用来安装的零件的物料架上，根据不同种类的零件划分， 在不同的区格安装指示灯， 在生产过程中， 根据生产计划的需要， 点亮相应零件区格的指示灯，知道生产者。 智能料架适合应用在同一个工位零件种类较多，并且零件体积不大，人工操作的情况下。智能料架设计图如下：.2.4 MES 采集设备和生产者计划信息为了向 ERP传递生产实绩信息， MES系统需要从生产设备和生产者工作过程种采集实

11、绩信息。采集的数据容即MES传递给 ERP的信息数据。 MES采集生产设备和生产者的生产实绩信息主要有两种方式：数据采集PLC数据采集是通过MES系统与生产设备控制器PLC的数据传递， 实时的将生产设备的生产工件基础信息以及生产状态信息进行采集，并通过储存，经过整理后，即可以用专有格式向ERP传递。生产者输入此种方式采用扫码枪和计算机或者触摸屏等设备，提供给生产者固定格式的生产实绩信息输入界面， 生产者通过识别设备输入或者手工输入生产工件的基础信息，并将生产状态信息输入到计算机或者触摸屏上，从而完成 MES系统对生产实绩信息的采集。三、故障处理.MES生产计划管理作为沟通上下层生产过程的桥梁，

12、由于其不仅包含和下层生产设备的通讯， 而且还包括了与上层管理系统ERP的通讯。正常工作状态下， MES从 ERP获取生产计划并作相应调整后向下传递，指导生产。但是为了保证在 ERP系统出现故障的情况下不影响车间生产活动的正常进行，需要设计一定的故障处理程序， 在 ERP无法传递生产顺位计划的时候继续指导生产设备和生产者进行生产。我们在生产计划管理中设计了人工下达生产计划功能，应用此种功能，生产管理者可以自行手工下达生产计划。此种功能在 ERP系统尚未使用的情况下以及 ERP系统出现故障的情况下能起到和ERP产生的生产顺位计划相同的作用。（三） MES生产管理知识什么是成本管理体系成本管理体系（

13、 Cost Management System 缩写 CMS）是指在成本方面指挥和控制组织的管理体系体系（系统）是指相互关联或相互作用的一组要素或活动。管理体系是指建立方针和目标并实现这些目标的体系。一个组织的管理体系可包括若干个不同的管理体系，如：质量管理体系、财务管理体系、安全管理体系和环境管理体系等。成本管理体系是组织所有管理体系中的一个体系。.成本管理体系在任何组织中有形或无形都是客观存在的，只不过有的组织体系规一些，而有的组织不规。成本管理体系作用在成本方面，其基本职能是指挥和控制， 也就是指挥和控制成本的管理体系。 那么，成本管理体系指挥和控制成本的什么呢？就是指挥和控制建立成本方

14、针和成本目标并实现这些目标。所以，我们说成本管理体系的职能是“指挥和控制”； 成本管理体系的任务和使命是“建立成本方针和成本目标并实现这些目标”。成本管理体系由四个基本要素组成，即组织机构、 程序、过程和资源。成本管理体系通常通过这四个基本要素的相互联系和相互作用来实现上述这些职能和使命。一个组织所建立的成本管理体系应既满足本组织的管理的需要，又满足顾客的需要，但主要目的是满足本组织的成本管理需要。顾客仅评价组织的成本管理体系中与顾客订购产品有关的部分，而不是组织成本管理体系的全部。成本管理体系是一个成本保证体系。 组织通过成本管理体系的有效运行可以持续提高以下方面的成本保证能力（见成本管理体

15、系保证图）：a）组织保证组织在建立、实施和保持成本管理体系的过程中，最高管理者应任命成本管理体系负责人， 并授权全权代表最高管理者来领导、组织、指挥和协调组织的整个成本管理体系工作。 最高管理者还应建立健全成本管理的组织机构，成立.成本管理的归口管理部门，并规定与成本水平和成本管理有关的部门/ 单位和人员的成本职责、权限、相互关系和活动接口，使各有关部门/ 单位和全体人员都能知道并理解自己对成本和成本管理的责任和义务，从而保证成本得到持续的控制和降低。b）立法保证组织应研究、规划并实施成本和成本管理立法，策划、建立和保持成本管理体系文件，包括：成本管理手册、程序文件、规章制度、各种定额、标准成

16、本、全面预算、成本计划以及作业文件等成本控制文件。这些文件是成本发生过程和成本管理的依据， 用来约束、 指导和规成本发生和成本管理的行为、指导成本管理工作和活动。从而保证成本水平得到持续的控制和降低。c）活动保证组织的成本管理体系要求管理者和成本管理归口部门应持续、有效地组织开展成本管理活动， 包括：成本策划、成本立法、评审、实施、检查、部审核、成本考核、成本否决、成本控制、成本核算、成本分析、识别提高成本因素、增产节约或增收节支、合理化建议、员工培训和教育、预防风险、供方管理、持续改进、管理评审等活动。从而保证成本水平得到持续的控制和降低。d）资源保证资源是成本管理体系的物质基础。 组织的最

17、高管理者应确保为成本管理体系的有效运行提供必要的、适当的资源， 包括：人力资源、材料、工具、设备、.设施、技术、方法、资金、信息等资源。从而保证成本水平得到持续的控制和降低。e）方法保证成本管理问题要靠相应的成本管理和成本控制方法去解决。组织的管理者在实施成本管理体系的过程中应不断地、准确地识别、确定和正确应用成本管理与控制的技术、 方法和工具， 以提高成本管理体系的有效性和效率。常用的成本管理与控制方法和工具有： ACPP成本的预先策划和控制计划、 ABC作业成本法、ABCM作业成本管理、 TCM全面成本管理、 SC标准成本法、 TCD全面降低成本法、SCM战略成本管理、 MB职能基础全面预

18、算、 CVP本- 量- 利分析、 CEWS成本预警系统、 BSC平衡计分卡、供应链成本管理、定额管理、职能基础成本核算、目标成本法、税务筹划、赢利能力分析、敏感性分析、CE成本工程、 QE质量工程、 VE价值工程、 IE 工业工程等等。组织通过这些方法和工具的应用从而保证成本水平得到持续的控制和降低。组织只有建立和实施了一个行之有效的成本管理体系，才能对这些方法和工具的应用过程、效果和具有的能力向管理者、顾客和相关方提供充分信任。（四） MES生产管理知识控制生产进度计划的措施.企业对于进度控制是十分重视的， 在实践中也形成了一些比较有效的方法，甚至建立了一些规章制度。 但就我国企业目前的现状

19、看，种种控制的方法或措施都是治标不治本， 处于一种被动应付的局面。 这固然与控制活动本身比较复杂有关，例如，一项好的措施可能会涉及到企业的许多部门的很多的人，给管理带来难度。另外，也与企业缺乏严格的管理制度有关。目前，我国企业采取的进度控制措施主要有以下几条。1 、以库存应万变影响生产进度计划的原因归结到最后都是因为设备的有效作业时间不足而影响生产进度。例如，按计划设备应该正常运转7.5 小时 / 班，现在因种种原因停产过多，运转时间不足7.5 小时 / 班，就会欠产。建立足够的库存量，当欠产时用库存不足， 是一种最简单的办法。 就应付欠产而言， 这也是一种非常有效的方法。但企业同时也为此付出

20、沉重的代价，一个庞大的库存系统占用了大量的库存损耗。这个办法不是从产生问题的根本原因上解决问题，而是让库存管理部门承担起进度控制的全部责任是不尽合理的。尽管如此，这仍然是企业对付欠产的主要手段。.2 、抢修设备设备故障是许多企业造成欠产的最主要原因，减少设备故障率， 缩短设备修理时间，也是进度控制中普遍采用的一项措施。建立一套完整的严格的设备检修保养制度， 是降低设备故障率的行之有效的措施。但是，大多数企业认为设备发生故障的概率是随机的， 不可预料的，往往因为生产任务忙而不重视设备维护保养工作， 制度形同虚设， 把注意力放在故障发生后的抢修上。为了缩短抢修时间，采取更换部件的修理方法， 这样就

21、需要建立一个规模不小的备品备件库。3、加班时间资源具有刚性， 损失的时间是无法追回的， 损失的机时一般只能通过加班的途径补回来，这需要支付加班工资。但是，如果设备是三班运转，就不存在加班的可能， 损失就难以挽回。 还存在一种即使可以加班也无法赶上进度计划的情况，这就是当关键设备发生严重故障，修复时间又长于库存所能维持生产的时候。这是库存耗尽后，设备还没有修复，造成全线停产，即使设备修复后加班生产也不可能补回全线停产的损失。4、培养多能工当关键设备操作工缺勤时， 派其它工人顶上去。 只要企业认真考虑这件事情，一个工人掌握多种技能是完全有可能的。.从中国目前企业的状况看， 进度控制的首选措施仍是以

22、足够的库存对付各种随机干扰，这种状况有待进一步改进。改进的思路是：（ 1）控制影响生产进度的最基本原因，从根本上消除隐患；（ 2）改进信息处理手段和及时反馈， 依照目前生产统计的信息处理与传递方式，会丧失控制时机；（ 3）由于时间资源的刚性，所以更多地采用事前控制方式，是最主动最积极最有效的；（ 4）要有系统的整体观念，追求整体利益的有效控制。不同生产类型的生产过程差异很大，影响进度的主要因素不尽相同，控制的重点和方法也不一样。.（五） MES生产管理知识 PDM的功能特PDM是一项相对较新的技术。尽管类似的概念已经存在很长一段时间了，但真正可用的商业化PDM系统的出现还是80 年代初期的事。

23、随着技术的飞速进步，用来定义 PDM基本功能的术语也不断发展。利用优化技术， 突破技术难点，提高 MES产品的技术涵。从表面上看， PDM系统是多种多样的。但是PDM系统都有一些基本的功能用来支持特定的产品开发需要。这些基本功能可以支持各种应用。PDM系统应该具有的一些功能：PDM系统是由以下元素组成的：一个电子仓库或数据仓库；一组用户功能； 一组应用功能。PDM系统可以捕获已存在的及新建立的信息.PDM系统的文件存取功能可以控制其它电脑程序所产生的数据。这是通过以下手段完成的： 在这些应用程序 （如 CAD、字处理、电子表格、桌面出版等）中置 PDM命令；将这些应用程序置到PDM系统中。PD

24、M系统可以存储和管理文档的硬拷贝以往遗留下来的文档， 如纸或微缩卡片上的图纸， 或其它的硬拷贝可以通过扫描以图像的形式存储到电子仓库中。有些用户可能还希望用光学字符识别软件（ OCR）将这些图像转变为计算机能够识别的文字。用软件将一些通过扫描得到的图纸的光栅图像转变为矢量图形在技术上是可行的，而有些用户更倾向于用数字化仪来进行图纸的矢量化。PDM仓库保存了产品信息和控制信息PDM系统中的电子仓库用于存储所有类型的产品信息。这一仓库既存储了本来就存储在其中的数据，又通过存取控制的管理对一些外部产生的数据进行了管理。存储的：数据有两种各种应用软件产生的产品数据，如标准规、CAD模型、 CAE数据、

25、维修记录以及操作手册等； 元数据，即有关 PDM所控制的信息的数据。 元数据存储在 PDM数据库中，并支持PDM系统所执行的功能。用户功能支持数据存储与归档PDM系统的功能分类两类：用户功能和应用功能。用户功能提供了用户在使用 PDM系统的数据存储、 归档和管理功能时的使用界面。不同类型的用户使.用不同的用户功能的子集。这些功能又分为五类：数据仓库和文档管理，工作流和流程管理，产品结构管理，分类，程序管理。应用功能提供了 PDM的基础构造应用功能用于支持PDM系统的应用和前面所提到的用户功能。操作功能为操作环境提供了界面， 并将其功能对用户进行了屏蔽，从而是系统的操作与用户的环境一致。应用功能

26、包括：通讯与通知，数据传输，数据转化，图像服务，系统管理。（六） MES生产管理知识计算机辅助制定工艺路线系统生产管理知识计算机辅助制定工艺路线系统.计算机辅助制定工艺路线系统不仅可以寻找最优工艺路线，而且还可确定一些辅助信息，例如，所要加工制造零件的形状、精度和标准时间等。计算机辅助制定工艺路线系统包括四个组成部分：第一部分是处理几何形状。 首先，人机对话方式把原材料的原始形状数据输入存储器， 以备需要时在荧光屏上进行检索。从原始材料最初形状变成零件最终形状所要使用的各种单元图形，以及各种附加信息，如形状、精度等，也可以在荧光屏上检索出来。 所需要处理的项目都以“菜单”方式列出，操作人员可以

27、从中选取某些项目， 并把既定的数据输入计算机。 计算机在接收到所有的必须信息后，就可以将各单元图形拼接在原材料图形的规定位置上，并将这些部分除掉。与此同时，还要检查相应工序的工艺可行性。操作人员对处理过的形状检查之后，便可为下一次的加工制定单元图形。重复这一过程， 就可以得到零件的最终形状。第二部分是决定加工顺序（工艺路线）。在上面的程序中，把形成零件所需的全部单元图形存入后，就可以自动地确定出最优的加工顺序，同时也确定了所要使用的生产设备。 进行工作时，首先按照基本形状单元的主要工艺路线程序来安排单元图形，然后再按照附加工艺表面（如钻孔、切槽、螺纹加工等）.的工艺路线程序安排单元图形。这样，

28、就会在荧光屏上显示出零件的加工顺序，以及各加工部位和尺寸。操作人员只需检验结构是否合理即可。第三部分是计算生产时间。有关切削条件和其他补充加工等信息，如尺寸测量和加工后的表面检验等，在需要时也可存入计算机。 存入计算机中的每个工序所需的生产时间， 要根据标准时间数据， 并考虑到生产设备、 工艺装备和工件安装方面的变更情况加以计算。第四部分是打印输出。 从上述过程中得到的结果，可作为推荐的加工顺序，连同被加工制造零件所需的其他信息，如形状、精度、切削条件、生产时间等等，一并打印输出。（七） MES生产管理知识如何做好仓储物资管理工作.仓储物资管理是研究社会再生产过程中物资储运、保管规律的一门经济

29、管理学科，具体地讲，它是研究如何遵循物资仓储客观经济规律的要求，对物资储运过程中的各要素及其运动过程中进行计划组织、指挥、协调与控制， 以达到用最少劳动损耗及资金占用，取得最大经济效益。当前，黄河职工培训中心仓储管理工作在许多方面比较落后，存在设施差、人员素质不高、 作业效率低、服务意识差、 缺乏先进的信息管理手段等问题，难以满足客户的要求。这就要求我们必须从硬件、 软件两方面迅速提高管理水平，改变旧观念， 为客户提供优质服务。 笔者结合黄河职工培训中心实际情况，认为应该做好以下几个方面的工作。一、做好物资入库验收，抓好数量质量关。物资入库验收，是仓储管理工作的开始， 由于培训中心以接待服务为

30、主，所需物资品种数量多，再加上物资来源不同，因此，物资到库后，必须经过保管员的严格验收才能入库。入库后应做好四项验收工作：即验品种，验规格，验质量，验数量。并要求保管员树立高度的责任心，精心核对，认真检查。验收要及时准确并在规定的期限完成，同时，对物资的配套做全面检查，为保管保养打好基础。二、严格物资出库手续，完善发放制度。.物资出库、发放是确保培训中心服务质量的需要，也是企业控制成本，获得利润的源泉。它的基本要：按质按量迅速及时，严格检查领货手续，防止不合理的领用， 严格按规章制度办事。 物资出库要按物资进库时间的先后，认真执行“先进先出”的原则。 发货时坚持“三检查”、 “三核对”、 “五

31、不发”的原则。三、建帐立卡，做到帐、卡、物三相符。建立健全仓库保管卡和料卡， 及时正确地反映仓库物资收、发、存数量动态，这是加强仓储管理的基础。1、帐薄和料卡的设置：按照管理部门的要求，对仓库物资按类设帐管理。料卡的使用，本着经济美观的要求，可根据本仓库的具体情况自行安排。2：帐卡的运行：物资验收完毕，应根据验收单，将物资名称、规格型号、验收数量金额、存放地点、四号定位逐项计入物资明细帐上。验收的同时，填写料卡挂在货位上，正确使用帐卡，做到帐卡相符，是仓储管理的一项重要工作。.四、物资保管、保养是仓储管理的核心工作。物资的保管保养工作要贯彻“预防为主， 防治结合”的方针， 应根据不同物资的性能

32、特点，结合本地自然条件，对物资采取不同的科学保管和保养方法，对物资进行妥善保管， 采取有效地维护保养措施。五、库容库貌表明了仓库管理的程度，反映了一个单位整体物资工作的全貌，所以，库存物资要做到“四号定位， 五五摆放，分区分类，合理 堆放”。六、全面开展仓储质量管理。质量管理包括产品质量管理和工作质量管理。仓库管理是由验收、保管保养、出库记帐等环节组成，只有各个环节的工作质量提高了， 才能使整个物资管理工作质量提高。概括地说， 物资管理工作的质量要：认真贯彻“质量第一”的方针，充分调动大家的工作积极性，以达到供应好 ，消费低，效益高的要求。相当一段时间，有的同志重供应、轻管理的思想特别严重，只要求物资供给上，不管管得好不好，更不讲经济效益，盲目采购，高价购买，突击抢运，加大储备，不重视计划管理，造成严重的积压和浪费。近年来，这种现象有了很大转变，物资仓储全面质量管理取得了一定的成绩，它在治黄事业中的重要性越来越被人们所重视。所以，在物资管理中， 只有加强仓储管理工作， 才能迅速提高仓储物资管理水平，保障各项治黄事业的后勤供应，为治黄事业做出更大的贡献。.