基于MES的车间生产能力平衡问题的研究

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论面向MES的车间作业调度算法的研究与实现

一
传统的单纯依靠人的经验来进行生产调度的模式已经不能适表１应现今快速的市场变化了，而ＭＲＩ和ＥＰ等生产管理软件适合ＰＩＲ于长期计划指导，Ｓ则是根据底层控制系统采集的与生产有关的ＭＥ实时数据，对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。ＭＳＥ技术在企业信息化中扮演着重要的角色，处于信息化的中间层。ＭＥ（ｎｆｔｒｇＥｅｕｉｙｔ即制造执行系统的英文ｓＭａｕａｕｉｘｃｔｎＳｓｍ）ｃｎｏｅＰ缩写，２世纪９是００年代在美国提出的应用于公司制造行业的一个ＳＴ优先选择最短加工时间的工序 Ⅱ’ Ｔ优先选择最长加工时间的工序新概念，其在工厂综合自动化系统中起着重要作用。Ｅ有三类：ＭＳ单 Ⅱ）Ｄ优先选择具有最早交货期的工序Ｃ功能的ＭＥ、Ｓ集成的ＭＥＳ和可集成的ＭＥ，Ｓ前两类属于传统的即ＦＦＳ选择同一台机床上工件队列中最先到达的工序优先选择具有最少延缓时间的工序ＴＭＳ其在新的生产环境下显示出很多的缺点， —Ｅ，所以具有敏捷性Ｕ限优先选择剩余总加工时间最小的工件的工序特征的ＩＭＥ－Ｓ应运而生，它已经成为了现今制造企业的主导制造Ｒ优先选择剩余总加工时间最长的工件的工序ｍＲ优先选择剩余工序数最多的工件的工序模式，即敏捷制造。而在ＭＳ的功能模块中，Ｅ车间作业调度与控制ＬＲ０优先选择剩余工序数最少的工件的工序ＲＮ０ＡＤＭ随机选择工序是其核心所在。生产调度和控制主要研究在动态的生产环境中进行资源优化王龙生等的《一种新型的作业车间调度算法的研究与实现》一分配、作业计划生成和对生产系统进行适应性控制的问题。在生产文在讨论了车间作业调度与控制的已有的方法和策略基础上结合系统中，由于存在大量的各种动态变化的因素，如生产准备，成本因我国的现有情况，开发了采用分层分布式控制方式和相对剩余加工素，交货期要求和制作资源的限制等等。使制造加工过程变的异常最大的优先分配原则的新型作业车间调度与控制原型系统。中剩其复杂。一个复杂的制作系统的成功依赖于对作业车间通过实时决策余加工最大的优先分配原则是作者提出的一种新型的优先分派规进行有效的生产调度与控制。则。优先分派规则就如同计算机操作系统中的作业管理中有先来先２车间作业调度方法与策略服务算法、最短作业优先算法、优先级算法等等。已有的优先分派规国内外的相关人员通过对各种调度方法与策略的研究，已经提则见表２。出了很多控制系统模型，每种模型都是按照调度中常用的一个或多我们知道生产一个工件通常要由很多道工序组成，所以上面个性能指标来设计的，车间调度的常用性能指标见表１。ＬＴ与ＭＰＷＲ的区别就是：ＰＬＴ只比较单个工序的用时长短而ＭＷＲ当然生产过程是个综合的过程，就好象我们计算机网络中的拥则比较的是工件所剩余的后继工序的时问之和。而本文作者提出的塞控制一样，往往要综合考虑多种因素，找到一个最佳的平衡点，才相对剩余加工时间最大的分配原则于ＭＷＲ又有所不同：ＭＷＲ中是解决问题的关键。所以实际的调度问题往往是多目标的，这些目的剩余总加工时间相当于本文作者定义４中的绝对剩余加工时间标间并不一致，就好象我们要有好的音质和画面往往就要有存储空ＴＲ，而作者对工序的排序依据是定义５中的相对剩余加工时间Ａ间为代价一样，调度中也要平衡多种性能指标，有效地进行多目标ＴＲ，Ｒ因为在工件实际的加工过程中往往会有不同工件对同一机器调度。的竞争，使得工件的工序加工不能总是在连续进行中，能会有等可作业车间调度的研究方法有：最优化法及近似／启发式方法。待，这样考虑相对剩余时间最长进行优先排序的方法应该说更符合研究表明，Ｐ中寻找最优解是很困难的，不如试图在合理有限的ＪＳ生产实际，从而就更可能有效地实现最大流程时间最小或平均流程时间内寻找到一个近似的、有用的解。时间最小的性能目标。调度韵策略有：并行或分布策略、分解与成组策略、人机交互策可以这样理解：制造系统内每一台机床前都存在一队列（集合），略、动态重调度策略、目多标优化策略。该集合中存放的是当前该设备能够加工的工序（的可加工工序机床３敏捷制造环境下的新型调度方法探讨集合），称为机床虚拟工序队列。在刚开始时，ｔＯ时，机床虚拟即＝现今制造业的新特点是：品种、多小批量、制造周期短、量要质工序队列集合为空，经过初始化，队列中有了元素（即工序）。设备求高，在生产制造的过程中有很大的不确定性，称之为敏捷制造环的下一个加工工件是在该机床虚拟工序队列集合中按一定的规则境。在传统的制造环境中假定最初便具有全部决策信息的静态调度进行选择的。此处的选择即使用的调度方法，当机床按设置好的调则不能适应新环境的调度要求了，以在敏捷制造环境下一般要采所度方法选择好１个工序后，从对应的机床虚拟工序队列集合中删去用动态调度。动态调度的方法有：人工智能（Ｉ方法、布式人式智Ａ）分该工序对应工件的所有工序。以说调度只发生在工序间有对同一所能（Ａ）ＤＩ方法、仿真方法、人机交互方法、基于多代理结构的车间动机器的竞争中。态调度方法等。４算法验证与实现郑华林等人研究的一种新型的单件小批否是可行的，要对算法有严中用到的剩余加工时间最大的优先分派原则即ＭｏｒＷＲｆｓＷｏＭｔｋ建立算法的数学模型，还要开发出调度软件，通过典型案Ｒｍｉｎ）ｅａｉ进行工序粗排，ｎｇ使工件在系统中的流通时间最短，再在此格的定义，例验证算法在工程中的可行性和有效性。调度问题是许多计算机应基础上，以工件的提前／拖期时间最大的工艺块为调整目标，进行用领域的重要问题，ｂＳｏ调度是其中的一类典型的困难问题，Ｊ — ｈｐ０细排，而得到一个优化的生产作业计划。可见结合生产实际确定从它通常包含多个可并行实现的目标以及实现这些目标的多种方法调度中重点实现的性能指标，的进行工序安排调度是研究ＭＳ合理Ｅ与资源。作为调度问题中代表性的ＪｂＳｏ调度，目标是以尽可ｏ— ｈｐ其车间作业中新的调度方法的重要思想。能少的时间，同时满足其它一些约束条件情况下，将各种操作调度到

MES在我国制造业中的研发问题和对策

MES在我国制造业中的研发问题和对策20世纪80年代之后，消费者对产品的需求越来越多样化，全球市场竞争也日渐激烈，企业信息化在各个领域发展的过程中越发重要，然而在企业信息集成的实践中，仍然存在瓶颈等带来的各种问题，使企业的发展受阻，产生这些问题的主要原因仍然是由于生产管理业务系统与生产过程控制系统相分离，计划系统和过程控制系统之间的界限不确定、联系不紧密。

随后美国先进制造研究机构AMR在20世纪90年代提出了MES的概念，在解决企业信息集成问题时提供了一个方法，这就是制造执行系统。

对于MES，国内外相关学者、专家及企业都进行了大量的研究。

2021年Logical CMG咨询公司对MES软件使用情况做了调查报告，报告中指出，国际MES产品的主流技术包括支持平台、数据库、应用技术、系统构架、系统可配置性等方面的内容。

美国Aspen Tech公司自1998年使用MES开始后进行了不断的发展和改善，被很多的大型石油化工企业采用，实现了生产经营管理和生产过程控制的一体化。

我国对MES同样进行了深入的研究，国内每一年都有相关主题会议涉及到MES技术。

同时，文献建立了一个能表现分布性、可重构、可集成及可扩展的离散制造业MES集成模型，并研究了其中核心的调度问题。

文献设计了一种基于实时数据采集的多级作业车间动态调度方法，用来解决制造执行系统环境下作业车间的动态调度问题。

文献从建立敏捷制造企业的车间生产管理系统出发分析和论述了制造执行系统的功能和应用特点，提出了使用先进的制造执行系统思想和软件辅助建立敏捷车间系统。

文献在分析制造执行系统技术发展趋势的前提下，以大连机车车辆厂的车间生产管理实践为背景，并结合863研究项目，对制造执行系统进行了研究。

目前国内对MES的研究仅限于软件建模和软件开发的角度，缺少了对MES信息本质及其运动规律的系统深入研究，并且对产品的自主研发只是刚开始。

本文通过对国内外MES的相关研究进行初步总结，分析MES在我国研究的过程中出现的问题，并根据问题提出相应的对策，以期为我国MES的研究提供新的思路。

基于MES的车间生产能力平衡问题的研究

基于MES的车间生产能力平衡问题的研究针对车间生产能力分配不均衡的问题，分析了基于制造执行系统MES的车间任务分配与控制结构，根据不同工作中心的生产能力建立生产能力矩阵，同时根据制造件能力需求统计建立制造能力需求矩阵，基于此建立了车问生产能力需求计划与实际生产能力平衡分析模型，建立计算生产能力偏差率的数学模型，用模型分析生产能力需求和实际生产能力的协调性，分析了离散制造车间生产能力分配中的不确定性因素，最后给出了模型在车间计划生成管理与能力平衡管理中的应用实例。

1 引言本文所提到的制造执行系统(MES)的开发应用是针对某电机制造企业风电车间装配和下料车间的生产。

它主要包括以下业务：物料库房管理、生产计划管理、工具库房的管理、质量控制、基础数据管理、外协管理、资料管理、现场信息采集、生产能力平衡管理、人事工资管理等。

实际生产中，不同的人员和设备都有着不同的生产能力，不同的产品有着不同的生产能力需求，其物料需求结构也有较大差异，所以若采用同一种生产任务分配模式，容易造成车间生产能力与生产计划完成所需的能力不协调，直接导致车间生产现场混乱，且难以合理调整各工作中心的生产分配量。

据了解，目前现场信息反馈往往比较滞后，管理人员对在制品加工进度无法及时跟踪，有时导致加工中心在制品积压，各生产单元不协调。

为了解决上述问题，保障车间层及时可靠的生产能力均衡分配和调整，建立切实可行的生产能力协调性分析模型是MES系统开发与实施过程中的一个重要环节。

目前，国内外针对车间生产调度问题的研究已经很多，从最初的整数规划、仿真到现今的神经网络、遗传算法等。

但总体看来，很多算法都为建立数学模型而做了很多简化工作。

本文基于MES的车间生产能力平衡问题的研究是针对离散制造车间能力协调问题展开的，分析了基于制造执行系统MES的车间任务分配与控制结构，通过对加工中心(或生产单元)的生产能力分析，同时对制造件制造工序任务的能力需求进行分析，从而在生产能力与能力需求匹配协调的基础上进行任务分配，并建立提取能力协调性分析因子的数学模型。

MES实施的困难及解决方案

实施MES的困难MES关键技术的发展已日趋成熟，开发MES技术并不是问题，困难的是如何确定系统的功能、规格，如何成功地使用MES，以充分发挥其功能。

实施MES的困难大致如下：1、工厂本身尚未建立完整的制度，人员流动量大，组织变更频繁也快，往往是已确定的规格且制作完成，但因负责人变更，其规格也会随之改变。

2、MES才起步，各制造业尚缺乏成功的经验，缺乏正确的观念与认识，推行信心及决心不够。

3、工厂大都采用小批量多品种订单式生产模式，生产现场混杂，经常有例外状况，作业上较难配合。

4、要具备实时精确的监控管理功能，需要现场作业人员给予充分配合。

一般而言，作业人员忙于生产，要求其准确输入有关数据存在困难。

而一般MIS或MRP系统多是在线批次作业，因而，系统执行时更加具有弹性特征。

5、作为MES应用现场第一线的管理者无明显的好处，反而会因工作透明化使其感到权力被剥夺。

6、通常人们已习惯于作手工记录，不习惯无纸化作业。

如果工厂人员拒绝引入MES和拒绝对自动化系统作相应的改造，或者如果企业领导层不理解，不支持工厂的改造方案，再好的应用也将会以失败告终。

7、与一般数据处理应用系统相比，MES更强调实时数据收集、监督及控制，技术难度较高，有专业计算机系统技术经验者才足以胜任。

对使用者而言，此系统包含现场实时作业的软件、硬件，维护上也较困难。

实施MES的对策针对以上问题，要能顺利地推行MES须注意以下几点：1、上级决心与关注。

这是任何计算机系统成功推行最为重要的一点，尤其是MES涉及的组层面较为广泛，上级除了要有做的决心，更要给予更加实际的关注，让有关人员感受到其对MES的重视，上行下效才能保证取得成功。

2、完善的教育训练。

前面提到诸多问题，如没有正确观念、信心不够、现场人员排斥心理等需要经过良好的沟通，使他们了解MES的重要性及如何使用MES成为有效管理工具。

3、由浅而深，由线到面。

MES涵盖面很广，先找到切入点，力争取得立竿见影的示范效果，因使用成功是最好的教育推广方式。

企业车间生产调度MES系统的设计与分析(15页)

企业车间生产调度MES系统的设计与分析一、引言随着市场竞争的日益激烈，企业对生产效率、产品质量和成本控制的要求越来越高。

生产调度作为企业生产管理的核心环节，直接关系到生产效率和企业效益。

本文将针对企业车间生产调度，设计一套基于MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）的系统，并对该系统进行分析。

二、企业车间生产调度现状及问题分析1. 现状（1）调度效率低：人工调度过程中，信息传递不畅，导致调度决策缓慢。

（2）资源利用率不高：由于调度人员对生产资源的掌握有限，容易造成资源闲置和浪费。

（3）调度结果不够优化：人工调度难以考虑到所有生产因素，导致调度结果不够理想。

2. 存在问题（1）生产计划与实际生产脱节：生产计划与实际生产情况不符，导致生产调度难以执行。

（2）生产数据采集困难：缺乏有效的数据采集手段，导致生产数据不准确、不及时。

（3）调度策略单一：现有调度策略过于简单，难以应对复杂的生产环境。

三、企业车间生产调度MES系统设计1. 系统架构（1）数据采集模块：负责实时采集生产数据，包括设备状态、生产进度、人员配置等。

（2）生产计划管理模块：根据企业生产目标，制定生产计划，并对计划进行分解、下达。

（3）调度策略模块：根据生产数据和计划，制定合理的调度策略。

（4）执行与监控模块：负责调度策略的实施和监控，确保生产顺利进行。

（5）分析与优化模块：对生产调度过程进行分析，不断优化调度策略。

2. 系统功能（1）实时数据采集：通过传感器、条码扫描等手段，实现生产数据的实时采集。

（2）生产计划管理：支持生产计划的制定、分解、下达和调整。

（3）调度策略制定：根据生产数据和计划，自动调度策略。

（4）执行与监控：对调度策略的实施过程进行监控，确保生产任务按时完成。

（5）数据分析与优化：对生产调度数据进行统计分析，为调度策略优化提供依据。

四、企业车间生产调度MES系统分析1. 系统优势（1）提高调度效率：通过自动化调度，减少人工干预，提高调度决策速度。

基于MES的生产管理研究与应用

基于MES的生产管理研究与应用发表时间：2020-12-31T15:06:04.730Z 来源：《科学与技术》2020年9月第26期作者：胡荣鑫杨帆[导读] 近年来，各行各业建设迅速，随着现代科学技术的发展，产品的设计、生产和销售开始向全球化趋势发展，胡荣鑫杨帆中车大连机车车辆有限公司，辽宁大连 116021摘要：近年来，各行各业建设迅速，随着现代科学技术的发展，产品的设计、生产和销售开始向全球化趋势发展，消费者对产品的需求向个性化、多元化发展，使工业企业之间的竞争更加激烈。

为了提供整体市场竞争力，工业企业迫切需要提高生产效率和产品综合质量，降低企业生产运营成本，这就对工业企业的生产提出了更高的要求。

自动化生产设备具有更强的系统特性，因此，要求更先进的生产管理信息系统进行生产管理。

全面掌握企业范围内实时的生产设备的运行状况及其成本，提高自动化设备利用率和回报率，可以更好地进行车间生产。

关键词：MES；生产管理研究；应用引言对于现代化的生产车间来说，信息化管理是至关重要的组成部分，近些年来我国现代化、信息化进程不断推进，MES系统的运用使得生产车间信息化管理成为可能。

因此，相关人员应充分明确MES系统应用的优势，并深入分析车间生产各方面的信息化管理，推动车间信息化改造进程。

1相关技术概述1.1 MESMES系统是用于管理制造企业中的车间的生产信息管理系统，MES系统的作用是充当管理决策层和过程控制层之间的桥梁。

一方面，MES负责向自动化生产设备的PLC（可编辑逻辑控制器）模块发送指令，另一方面向企业资源计划（ERP）系统汇报生产情况进行财务核算。

MES将现场生产情况反馈给管理决策层，管理和决策层可以通过MES系统了解计划和产能及生产设备维护保养周期。

1.2物联网在1999年，麻省理工学院的自动识别中心基于计算机In?ternet预先定义了“物联网”，它使用RFID、无线数据通信和其他技术来构建一个网络，该网络涵盖世界各地的所有区域以自动识别物品，并实现信息的互联和共享。

炼化企业MES系统中统计平衡的设计及应用

炼化企业MES系统中统计平衡的设计及应用本文通过MES系统中统计平衡功能的应用，介绍了如何建立全厂物料路由的平衡模型，通过数据校正技术，对平衡结果进行统计分析，从而及时掌握企业生产运行情况。

标签：统计平衡；数据校正；MES；生产统计随着精细化管理要求的提高，炼化企业都在努力提高炼油化工的技术经济指标，生产物料数据的及时、准确对于成本分析与优化至关重要，统计平衡是支撑生产深层次分析与挖潜增效的重要手段。

近年来，生产执行系统MES （Manufacturing Execution System）在炼化企业得到持续应用，已经形成了一个统一的数据集成平台，系统中汇集了装置罐区的仪表数据、进出厂的计量数据、化验室的质量数据、操作人员的上报数据等各类数据。

但在实际生产过程中，仪表的测量精度、数据采样时间不严格、物料在装置中的回流循环等情况都会造成统计数据难以平衡，而通过人工去平衡这些动态相关的数据几乎是不可能的，必须利用信息化手段，搭建物料流向的数据模型，通过数据校正算法得到准确的统计平衡结果。

1 MES统计平衡中的关键设计国内炼化企业的物料平衡一般为生产平衡，由生产调度部门每天进行平衡业务，主要针对单个装置或工厂单一模型。

传统的统计平衡为生产统计和财务核算提供数据支撑，一般由生产统计部门每月进行一次。

生产平衡和统计平衡的周期和数据都存在不一致的情况，且一般平衡后的结果与实际生产情况偏差较大，难以满足企业精细化管理的要求。

通过对企业实际生产统计业务的分析，统计平衡的系统架构主要从以下几个方面进行设计。

1.1 统计平衡的数据源在MES系统中，通过装置管理模块，实现了生产装置实时数据的自动采集，对存在仪表缺失和仪表测量精度不高的装置，由生产及调度人员进行人工录入和审核，同时，单个装置每班都会进行生产平衡。

通过罐区管理模块，提取罐区仪表、LIMS化验数据和罐区自动化系统数据，实现了物理罐和逻辑罐的库存、移动等数据的采集和计算，每个班次都会实现盈亏平衡。

关于MES系统在生产管理与车间生产运作的一种方案

关于MES系统在生产管理与车间生产运作的一种方案摘要：本文对MES系统在生产管理与车间生产运作进行探讨，分别从流程方案、操作权限和方案优点进行简要说明。

建议玻璃生产企业对传统的生产管理、运行方式进行现代化改进，将最新的、科技含量较高的管理手段投入到企业生产中去，以此来提升企业科技创新能力，提高自身的综合竞争能力。

关键词：MES系统；车间生产管理；应用一、前言MES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。

随着我公司生产规模的不断扩大，产值突破12亿大关，传统的生产模式已不能跟上发展的步伐，迫切需要一种现代化智能生产管理系统，用以降低生产成本，最大化提升产能。

我公司使用的MES系统包含生产计划下发、排产、任务分配、报工、材料库存管理和资源看板等六个模块。

涵盖生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等功能，为我公司打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台[1]。

二、MES系统流程介绍图1 生产任务在MES系统中流转程序如图1所示，MES系统接受生产订单，并同步编码；工艺组人员下派生产任务单；MES系统根据属性将零部件分为金工件、铆焊件和装配件，分发给对应工段领导；工段领导根据生产任务单中的计划完成时间，结合当前实际生产情况与节奏，选择下发；工段根据排产计划，按照图纸要求进行系统下料，并选择可接单的班组派发；班组接受任务，根据实际情况进行报工、自检、入库、转序或转油漆等系统操作；MES系统将实际生产情况生成车间生产看板，并适时回传至金蝶ERP系统。

2、MES系统操作权限简介目前MES系统权限分为管理员、工艺组、装配工段、装配班组、下料工段、油漆工段、结构工段、结构班组、金工工段、金工班组，共10个权限。

1）主任和副主任，拥有管理员权限，可对工艺组上传的零件加工清单进行编辑、修改、拆分、下发、取消下发、暂停和取消暂停等操作。

2）工艺组成员，拥有工艺组权限，可新增或上传零件加工清单至MES系统，在初始条件下可对任务单进行修改和删除操作。

MES系统助力改善生产问题

MES系统助力改善生产问题一、企业现状1、生产过程中的加工信息和质量信息数据不完整，格式不规范。

2、不能对生产执行情况进行实时跟踪。

3、产品出现质量问题后无法进行质量追溯。

4、常规的统计分析和质量分析实现比较困难。

5、库存管理(原料、在制品、成品)二、常见问题1、生产过程中的加工信息和质量信息数据不完整,格式不规范。

企业的生产信息(机加工、热处理)都是通过纸面方式进行记录，由于生产信息比较多，容易出错，质量检验信息只记录结果，不登记具体数值，质量部门只知道检测结果，而不清楚检测数值，一旦产品质量出现问题，收集当时的生产信息和检验信息比较困难;尤其对大批量生产的产品，问题更是严重;软件可以将生产数据和检验数据进行存储，例如：生产设备、生产日期、操作员、检测设备、指标检测数值等详细生产信息;产品工艺配置，自定义生产流程;质量检验点配置;集散数据采集;工序质量统计;到货管理，投料管理;生产工艺调整;生产设备、检测设备管理;产品质量判定管理。

2、不能对生产执行情况进行实时跟踪、监控各工序有多少在制品、哪些产品生产已经超期？还能投料继续生产吗?近期产品加工的质量情况及原因。

3、产品出现质量问题后无法进行质量追溯。

当产品质量出现问题的时候，无法进行信息追溯，责任划分。

哪个供应商提供的原料？当时提供的产品检验报告是什么样的？质检部门对原料的检验情况，都哪些部门参与原料的检验？各工序的质量检验信息，历史信息的完整性。

4、统计分析和质量分析实现比较困难。

5、库存管理(原料、在制品、成品)三、MES系统功能模块介绍1、生产监控利用MES的生产监控功能，您可以直接从机器和操作员那里获取数据，并以易于消化，可视化的方式获取实时生产指标和分析。

1)消除手动数据收集2)接收机器状况和循环过程变化，效率和废品率的即时警报3)获取帮助电话和预防性维护的自动提醒4)改善循环时间，整体设备效率(OEE)和工厂生产力2、过程监控MES的过程监控功能使您可以在生产每个零件时实时查看过程参数。

基于MES的车间制造过程动态质量管理系统研究

2）绘制控制图：根据控制图使用的目的不同，可分为分析用和控制用两个阶段，因此要分别绘制分析用和控制用控制图。一道工序的初期或进行系统改进后，总存在不稳定因素，因此，先要绘制分析用控制图来判断过程是否受控。在分析用控制图阶段，点出万方数据界说明过程有异因存在，应积极采取措施分析原因，调整过程，直到剔除所有异因，过程受控。在保证过程受控的情况下，通过查表1中计算过程能力指数Cp，判断过程能力是否合适。如果过程能力充足，就用稳态下控制图的控制线控制生产过程；如果过程能力不充足，则要采取措施分析原因，调整过程，然后重新进行过程判断和过程能力评价。
其中，过程能力是指过程输出符合公差范围的能力。通常将允许的公差范围除以6σ的比值称为过程能力指数。当公差的中心值M与数据分布的中心一致时，称过程能力“无偏”，指数用Cp表示；不一致时称为“有偏”，指数用Cpk表示。
Cp＝T／（6σ）
Cpk＝（1－K）Cp
式中：T为公差范围，T＝TU－TL，TU为上公差界限，TL为下公差界限；K为μ与M的偏移度，K＝2︱M－μ︱／T。
引言
车间制造过程是产品质量管理的重要环节，是产品质量问题的主要来源之一。传统的车间制造过程质量管理存在质量体系不健全、质量数据有效性差、过程统计技术应用不够、质量监督和质量责任追究不力以及质量决策滞后等问题。这些问题给企业造成了严重的质量损失，因此，企业质量管理部门迫切地希望采用一种新的质量管理方法来辅助车间质量管理，提高车间制造过程的质量管理水平。
1 基于MES的车间制造过程动态质量管理的内涵
车间制造过程质量管理的任务是建立一个控制状态下的生产系统，稳定、持续地生产出符合设计质量的产品，减少产品生产过程中的“质量变异”。管理的内容主要包括质量任务管理、生产技术准备、工序质量控制、现场文明生产管理和质量检验与数据采集。传统的质量管理是一种离散的、静态的管理方式，很难发现制造过程中隐藏的质量问题，也就很难从根本上提高制造过程质量。基于MES的车间制造过程动态质量管理，将车间制造过程质量管理划分为质量计划、质量实施、质量检查和质量处理四个阶段，并且四个阶段动态循环地执行，逐步改善和提高制造过程质量。在上述四个阶段中，MES贯穿始终，为系统提供数据采集、处理和分析的各项功能，提高质量数据的准确性和实时性，如图1所示。

MES系统与生产计划的协同优化

MES系统与生产计划的协同优化随着工业信息化程度的不断提高，制造业企业对于生产计划和生产执行的协同优化需求也越来越迫切。

制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）作为一个重要的信息化系统，具备了对生产过程进行实时监控、数据采集与分析、生产运行调度和质量管理等功能。

在这篇文章中，我们将探讨MES系统与生产计划的协同优化。

一、MES系统概述MES系统是一个基于信息技术的集成应用平台，主要用于管理和优化各类生产活动。

它通过现场数据采集、数据分析与处理，实现生产过程的监控与调度，有效提高企业的生产效率和质量水平。

MES系统通常包含以下几个主要模块：1.1 生产调度模块生产调度模块负责根据生产计划、设备状态和物料可用性等信息，制定合理的生产调度方案，并将其下发到生产现场进行执行。

通过MES系统的生产调度功能，企业可以最大程度地提高生产资源的利用率，减少设备的闲置时间和物料的浪费。

1.2 质量管理模块质量管理模块主要用于对生产过程中的质量数据进行采集、分析和管理。

通过实时监测和分析产品的质量数据，企业可以及时发现并修正生产过程中的问题，确保产品质量符合标准要求。

1.3 物料管理模块物料管理模块用于对企业物料的库存、供应和消耗进行管理。

通过精确的物料管理，企业可以实现低库存、高周转的物料运营模式，减少物料成本，提高企业的资金利用效率。

1.4 过程监控模块过程监控模块通过现场数据采集设备的运行状态和生产过程中各项指标的实时数据，实现对生产过程的实时监控。

通过实时监控，企业可以快速发现并解决生产过程中的异常情况，提高生产过程的稳定性和可控性。

二、生产计划与MES系统的协同优化生产计划与MES系统之间的协同优化是指通过生产计划与MES系统的有效集成，实现生产计划和生产执行之间的无缝衔接，提高生产计划的准确性和可操作性。

2.1 实时数据的共享生产计划与MES系统之间的协同优化首先要保证实时数据的共享。

基于MES系统的生产车间信息化管理研究

基于MES系统的生产车间信息化管理研究摘要：对于现代化的生产车间来说，信息化管理是至关重要的组成部分，近些年来我国现代化、信息化进程不断推进，MES系统的运用使得生产车间信息化管理成为可能。

因此，相关人员应充分明确MES系统应用的优势，并深入分析车间生产各方面的信息化管理，推动车间信息化改造进程。

关键词：MES；生产车间；信息化；管理引言实现生产车间信息化管理，能够使整个生产过程实现透明化，确保各部门可以协同开展工作，促使车间生产效率和产品质量得到提高。

伴随着信息技术的发展，运用MES系统能够为车间信息化管理目标实现提供技术支撑。

因此，还应加强对基于MES系统的生产车间信息化管理分析，继而推动车间信息化改造。

1 MES系统概述所谓的MES系统，实际就是制造执行系统，能够从产品生产工单发出开始，一直到成品产出，为各项生产管理活动的开展提供信息沟通平台，确保生产管理信息得到顺利传递。

一旦出现生产事件，凭借系统提供的正确信息系，能够进行快速响应，使无附加价值生产活动得到减少，所以能够使生产制造效率得到提升。

因此在生产管理方面，MES系统属于信息传递的桥梁，能够用于实现生产过程的优化管理，凭借准确数据为车间生产提供指导。

利用系统进行生产信息录入，能够避免反复进行信息的抄写，使人为错误得到减少。

在生产数据统计分析过程中，利用系统提供的准确资料可以进一步实现生产工艺流程的优化，为产品质量检测和售后服务提供详细信息，因此能够使企业生产管理水平得到提高。

2问题对于制造型企业而言，在生产现场、内部核算、仓储管理、过程管控上拥有清晰且透明的数据，才能让企业内部的产销、供应链等各种协同更加迅速有效，从而能够快速、敏捷地应对内外部运营风险，进而更精准、前瞻地支持企业决策分析的做出。

因此，随着经济全球化的趋势日益增加，作为在中国国民经济中占据主导地位的制造业，尤其是传统制造业，要想迅速地响应市场瞬息万变的需求，同时要尽可能地降低生产成本，并快速地占领国内外市场的主导地位，进行信息化改造无疑是最佳的选择。

利用mes系统促进企业生产过程的精细化管理

1 MES系统深化应用的背景自MES系统上线投入运行以来，齐鲁石化公司强管理、促应用，特别是2013年以来，依据新的MES考核评价标准，结合企业管理的实际情况，在MES规范应用和深化应用2个层面加大创新力度，形成了良好的MES应用氛围。

MES系统生产方面的数据粒度达到了班次，也就是说全公司各生产相关单元的每个班次的数据都汇总到了系统里；能源方面的数据粒度达到了日。

整个系统所包含的数据可谓非常丰富。

如何通过深化MES应用，更好地利用这些数据资源来提升企业的精细化管理水平，显得尤为重要。

1.1 优化生产管理、提高工作效率的需要作为炼油、化工一体化企业，各种原料的生产、供给错综复杂，涉及多个装置，如何科学合理地安排物料的生产、调配，迫切需要有效的技术手段来支撑。

MES系统本身对整个公司生产经营管理的支持力度不够，虽然有关生产方面的各种数据都汇总到了系统，但生产管理人员很难从整体上实时把握全公司的生产情况。

作为生产管理人员，每天需要花费大量的精力来汇总整理大量的数据，编制各种报表、日志和台账，很难有时间去精确分析生产中存在的问题、提出更好的生产加工方案来。

1.2 促进车间班组精细化管理的需要MES系统本身主要是通过物料的流动跟踪、实现生产的平衡，但缺乏对班组管理的有效支撑，一是车间工艺技术人员，每天对各个班组的小指标情况在DCS 上进行统计，统计间隔时间长，工作量大。

二是各种生产工艺数据需要登录多个系统进行查询，同时不能充分利用生产控制系统的实时数据生成各种生产装置运行情况统计表和厂级指标考核表，不能满足企业操作管理的要求。

1.3 加强管理，促进系统规范高效应用的需要为了促进企业MES系统操作规范，保证数据的及时性、准确性、完整性，并通过生产平衡更加准确地反应生产状况。

2011年中国石化就制定了《中国石化MES系统应用达标细则》，对所有上线运行的企业进行日度和月度的考核。

对于公司来讲，同样也需要对各生产厂按照总部的达标规则指标进行考核，通过考核推动各单位在MES系统中规范操作，保证数据的质量和时效，但MES系统本身并没有提供这样的功能，迫切需要采取措施，加强考核力度。

MES_车间现场生产管理解决处理方案

MES- 车间现场生产管理解决方案一、 MES 与 ERP 的区别 ?1.ERP 是整个企业的资源计划，更多的关注计划与各个执行层面的协调问题。

2.MES 面对的是车间生产制造信息化管理，直接支持车间一线生产人员的工作。

3.MES 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、物料等 )的当前状态。

4.AMR 于 1992 年提出的三层企业集成模型：5.实际上 MES 与 ERP 是协作关系， MES 提供 ERP 所需的生产过程数据， ERP 则向 MES 下达生产计划，如果没有好的现场制造执行系统，上线 ERP 往往吃力不讨好。

6.目前国内的现状是， ERP 被描述为万能的，但是往往因为缺少对车间现场制造提供管理支持，使企业引入ERP 改善生产管理的目标无法实现，这也是为什么众多工厂引入ERP 失败的主要原因。

二、国内制造执行管理的现状?目前国内制造企业信息化过程中，车间现场生产信息的管理非常薄弱，虽然已经有很多企业使用了 ERP 系统和现场自动化设备，但是车间始终是一个管理断层，生产过程仍然是一个黑箱，一线生产和产品信息不可知，生产材料消耗不可知，产品质量情况不可知，制造成本不可知，生产运营环境不可知。

另一方面，国内 MES 制造执行系统还处于起步阶段，大多方案从条码识别产品演化而成，只针对某个特定行业的项目开发，功能停留在基本的数据收集层面，对车间工作的实际支持非常有限，加上费用高昂、适应范围窄，不能满足企业的实际需求。

三、精诚 MES 简介1.精诚 MES 制造执行系统是国内首家针对车间的生产作业需求，基于自行研发的触摸屏工控机，结合最新软件技术而开发的一套独具特色的车间现场生产管理系统。

2.涵盖：生产指令下达，图纸传递，车间排产，工序开工、完工、质检、返工、费次品处理，质量追踪，进度跟踪，异常预警等各个环节。

基于MES的智慧工厂车间生产数据通信协议设计与实现

基于MES的智慧工厂车间生产数据通信协议设计与实现智慧工厂是指利用先进的信息技术和智能化设备，通过数据采集、传输、分析和应用，实现生产过程的自动化、智能化和可视化，从而提高生产效率和质量的工厂。

在智慧工厂中，车间生产数据的通信协议设计与实现是关键的一环，它直接影响到生产数据的采集、传输和处理效率。

一、需求分析在设计车间生产数据通信协议之前，我们首先需要进行需求分析，明确设计的目标和要求。

根据任务名称，我们可以确定以下需求：1. 实时性：车间生产数据通信协议需要具备实时采集和传输数据的能力，以确保生产数据的及时性。

2. 可靠性：协议设计需要考虑数据传输的可靠性，确保数据的完整性和准确性。

3. 扩展性：协议设计需要考虑未来车间生产数据规模的扩展，能够适应更多设备和更大数据量的需求。

4. 安全性：协议设计需要考虑数据传输的安全性，防止数据泄露和篡改的风险。

5. 兼容性：协议设计需要考虑与现有设备和系统的兼容性，以便于与其他系统进行数据交互和共享。

二、协议设计基于以上需求分析，我们可以着手进行车间生产数据通信协议的设计。

以下是一个可能的设计方案：1. 数据采集为了实现实时采集车间生产数据，可以使用传感器、PLC（可编程逻辑控制器）等设备进行数据采集。

采集的数据可以包括温度、压力、电流、速度等各种参数。

采集到的数据需要进行预处理和校验，确保数据的准确性和完整性。

2. 数据传输数据传输可以通过有线或者无线方式进行。

有线传输可以使用以太网、Modbus等通信协议，无线传输可以使用Wi-Fi、蓝牙等通信技术。

传输的数据需要进行压缩和加密，以提高传输效率和保障数据安全。

3. 数据处理接收到传输的数据后，需要进行数据处理和解析。

可以使用数据处理软件或者算法对数据进行分析、统计和建模，以获取实用的信息和指标。

同时，还可以将数据存储到数据库中，以便后续的数据查询和分析。

4. 数据共享为了实现与其他系统的数据交互和共享，可以使用标准化的数据格式和接口。

浅谈面向MES的车间作业调度算法的研究与开发

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生产一线
4.4 油藏地层能量充足该块边底水能量活跃，根据物质平衡法计算油水体积比为 3 0 ：1 ，由于边底水能量补充，目前油藏地层压力为 1 3 M P a ，压力系数为 0.95，油井平均动液面也一直保持在为 150～280m 之间，因此，该块目前油藏能量较为充足，能为水平井开发提供充足的能量。５水平井开发技术界限研究 5.1 水平段长度优化针对水平井参数对开发指标的影响问题，建立机理模型开展水平井优化设计。机理模型是一个 20 × 5 × 10 的三维模型， X 方向网格步长为 4 0m ，Y 方向网格步长为 20m。由于新海 2 7 块下层系储层物性、油品性质均好于上层系，结合油藏实际，分别建立上、下层系机理模型，应用数值模拟计算结果，结合经济评价对水平段长度进行优化，对 200 米、300 米、400 米、500 米等不同水平段长度进行对比研究，确定水平井水平段长度上层系为 200～300 米最优（见图 1 ），下层系为 3 0 0 ～4 0 0 米最优。
序的时间之和。而本文作者提出的相对剩
余加工时间最大的分配原则于 M W R 又有所不同：M W R 中的剩余总加工时间相当于本文作者定义 4 中的绝对剩余加工时间 T AR ，而作者对工序的排序依据是定义 5 中的相对剩余加工时间 TRR，因为在工件实际的加工过程中往往会有不同工件对同一机器的竞争，使得工件的工序加工不能总是在连续进行中，可能会有等待，这样考虑相对剩余时间最长进行优先排序的方法应该说更符合生产实际，从而就更可能有效地实现最大流程时间最小或平均流程时间最小的性能目标。
7 口水平井的投产使新海 2 7 块日产油由 38t 上升到目前的 140t（见图 2），提高了 2.6 倍，采油速度由 0.26％上升到 1.03％，综合含水由 93 .5 ％下降到 86％，增加可采储量 37 × 104t，有效改善了油田开发效果。

MES系统中物料平衡的设计与实现

MES系统中物料平衡的设计与实现石油炼制企业在不断的发展壮大，对信息技术和综合自动化系统的需求也在持续变化。

本文通过以制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)技术为代表的信息化整合优化集成，企业可以显著降低成本、提高竞争力和增强抗风险能力，因此，MES技术的研究与应用成了整个流程工业综合自动化技术发展的关键之一。

本文内容涵盖了物料平衡模块的各个关键技术点，主要包括物料平衡数据的归并与审核、平衡数据的校正，为全公司MES系统的实施奠定了坚实的基础。

1 绪论目前，以信息集成为核心的企业综合自动化系统在国内外的许多企业已经投用，并且取得良好的使用效果。

实践表明它能够将先进的、科学的管理方法更好地应用于化工企业，将生产管理的经验和领域专家的知识结合起来，协调并参与实时生产管理过程，再结合产品的市场行情，搞好市场分析，形成最佳的生产结构，从而创造更大的经济效益。

20世纪90年代，我国化工企业基础自动化建设与改造基本完成，部分企业还实施了ERP(Enterpdse Resource Planning，企业资源规划)，但因缺乏将ERP和控制系统集成连接在一起的中间层，ERP的实施效果受到了极大的限制，信息化建设进程一度陷入窘境。

MES(Manufacturing Execution System，生产执行系统)是支撑企业生产管理层业务运行和管理的信息系统，恰好能填补这一空白。

MES是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行。

一个设计良好的MES系统可以在统一平台中集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。

系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的ERP／MES／SFC信息体系。

基于APS与MES集成的车间生产计划和调度方法研究

基于APS与MES集成的车间生产计划和调度方法研究第一篇：基于APS与MES集成的车间生产计划和调度方法研究基于APS与MES集成的车间生产计划和调度方法研究摘要：介绍了APS 和MES 的基本概念，并在分析现行车间生产计划和调度方法的基础上，提出了基于APS 和MES 集成的车间生产计划和调度方法。

关键词：高级计划与排程，制造执行系统，生产计划，生产调度本次报告的内容可以分为以下三个部分：1、APS和MES简介。

2、现行车间生产计划和调度方法分析。

3、基于 APS 和 MES 集成的车间生产计划和调度。

、APS和MES 简介1.1、高级计划与排程（APS）高级计划与排程系统是 20 世纪后 50 年发展起来的革命性管理技术。

它是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排程工具，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术，其功能优势在于实时基于约束的重计划与报警功能。

在计划与排程的过程中，APS 将企业内外的资源与能力约束都囊括在考虑范围之内，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算。

APS 在提高企业经济效益方面的潜能是巨大的，它能及时响应客户要求，快速同步计划，提供精确的交货日期，减少在制品与成品库存，并发考虑供应链的所有约束，自动识别潜在瓶颈，提高资源利用率，从而改善企业的整体生产管理水平。

如图1 的 APS 计划层次模型所示，APS 覆盖了供应链管理战略层、战术层、操作层3 个计划层次。

其中战略层包括供应链战略、供应链计划；战术层包括需求计划与预测、制造计划、操作计划、分销计划；操作层包括可承诺能力CTP（Capable to Promise）、车间作业排产、运输计划、承诺可供货量ATP（Availuable to Promise）。

对于车间内短期的生产计划制订，如安排一台机器上的多种产品的生产次序等，APS 常用约束规划CP（Constrained Programming）来解决。

CP 将存在的每一个资源约束表示为一个变量，然后用约束变量之间的逻辑关系找到满足所有约束的解决方案。