MES系统需求规划概要

XX公司MES系统规划需求概要

一、概要

目前，以ERP为核心的管理系统（强调企业的计划性，以客户订单和市场需求为计划源头，力求充分利用企业内的各种资源、降低库存、提高企业的整体运作效率），以及以数控加工、DNC单元和柔性制造为代表的自动化技术（强调设备的控制——通过控制优化，减少人为因素的影响，提高产品的质量与系统的运行效率）在集团公司已经广泛应用，为把XX 公司建设成为现代化的制造企业，实现产业升级，产业基地整体规划中在工厂自动化FA （Factory Automation）方面，将更加强调物流自动化，如自动化生产设备、自动化检测仪器、自动化物流运输存储设备(配套应用WMS系统)等等。为加强两类系统的有效配合，避免不能充分发挥其功效而形成所谓的“信息孤岛”，拟引入MES（制造执行系统），作为承上启下的“信息枢纽”，使“计划”与“生产”密切“配合”。MES系统收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件进行及时的反应和处理，进行生产过程的优化管理。它既接收生产实绩数据为上层计划提供有效的实时信息支持，又同时为下层控制环节提供优化的调度和协调，形成计划层与车间层的双向信息互动，从而保障指挥调度中心可以对外部市场变化和内部生产扰动(异常)做出快速反映。

MES系统的成功应用强调了以下三点：

1.MES是对整个车间制造过程的优化，而不是单一解决某个生产瓶颈。

2.MES必须提供实时收集生产过程数据的功能，并做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集成。

二、系统范围定义

1、业务范围定义

从订单下达到产品落成的整个物流配送、生产加工、组装、调试的整车制造过程以及机车返厂修理过程。

2、实施组织范围定义

具有加工、装配职能的制造单元以及具有计划调度职能的计划单元将纳入实施范围，具体而言可能包括：

1）计划指挥调度中心

2）物流配送中心加工单元

3）机加工单元

4）结构单元

5）总装单元

6）修理公司相关职能单元

7）其他拟建分子公司相关职能单元（支持多组织多工厂，分布式应用，协同制造/同步生产）3、功能范围定义

为保障MES系统的可集成性，同时降低与ERP、底层控制系统的接口成本，要求产品解决方案的应用架构从设计到应用模块均参照ISA-SP95、IEC&ISA等国际标准。

产品需包括但不局限于以下主要功能：

●生产管理

●物料管理

●质量管理

●设备管理

●刀具管理

●程序管理

●文档管理

●与ERP、WMS的接口

●与PMC（设备监控）的接口

●与PLC/CNC/DNC 的接口

●与条形码/RFID输入设备的接口

●与其他的设备的接口

三、系统总体设计原则和要求

1、基于ISA-SP95标准构建，充分考虑XX公司所处的行业特色和企业特点，提供系统的、成熟的离散制造业解决方案。

2、支持工厂数据模型定义，保证产品的可配置性、可重构性、可扩展性，从而满足XX公司集团对业务流程重组和变更的需要。

3、设计切实可行的车间现场数据采集方案，实现底层数据的实时采集、多源信息融合，从而保障MES系统的正常应用，并最大限度发挥“信息枢纽”作用。

4、提供智能决策支持机制，辅助人工进行计划与调度，保证生产过程的高效和优化。

5、要求产品简单易用，以适应车间现场管理人员使用。

四、系统核心功能需求概要

一个企业的制造车间，是物流与信息流的交汇点，企业的经济效益最终就是在这里被物化出来。位于车间起着执行功能的制造执行系统MES，具有十分重要的作用。针对XX公司集团生产业务的特点，结合新的产业基地规划和生产体制、生产方式、生产组织、生产文化的创新思路，对MES系统的核心功能需求概述如下：

1、生产管理

1）生产计划与调度管理

生产管理系统的核心需求是生产计划与调度管理，藉此实现主动、动态、实时和闭环的计划管理。

主要功能：

生产订单获取（来源于ERP系统）

生产订单分解

调度策略选择：选择合适的调度策略，例如交货期优先、最小剩余时间优先等 排程结果：通过详细排程可以得到工序计划（工序作业计划）

⏹工序时间干特图：各生产任务在各工序的开始、结束时间

⏹资源占用干特图：各资源的占用情况

⏹资源利用率图：资源利用率随时间的变化曲线。

闭环实时调度：当系统任务和资源状态变化后，系统后台实时调度，实现计划根据实际变化而实时调整

模拟调度：紧急插单的交货期预测和承诺

生产计划派工、工序转移

特性需求：车间现场工作站

主要位于各车间的操作岗位，其目的用来完成所有MES系统在车间一级所需要的基本数据录入，查询，实时信息显示等多种功能。

实时显示当前的生产计划，执行状态

实时显示当前的物料消耗，材料需求

实时显示当前工段/设备运行参数情况

实时显示整个生产线的生产数据摘要，报警情况

值班组长或管理人员可以通过现场操作站以高级别登录，实时动态计划调整，物料调整等管理工作

显示当前批次信息，班次和人员信息

可以确认生产准备状况并开始生产

2）生产跟踪

生产跟踪的基本思路是根据标识点（如：RFID/条形码扫描点）跟踪生产进度和物理位置，进而实现生成厂区作业映像物流跟踪视图（对于总装公司尤为重要）。要求系统有成熟的跟踪模型，以便根据采集到的数据完成计划进度跟踪和预测分析。

在计划调度中心和现场工作站，提供生产跟踪和整体信息概要功能，应用程序可通过控件形式提供各种生产管理视图。主要的视图可以显示生产总貌，产品谱系跟踪，生产变量偏差，生产计划状态，批次信息概要，生产事件时间排序，停机概要，废品统计概要等多种功能。