MES基础介绍
MES基础与应用_概述三
M（说明）
MES 提供实现从订单下达到完成产品的生产活动优化所需的信息；运用及时准确的数据， 指导、启 动、响应并记录车间生产活动，能够对生产条件的变化做出迅速的响应，从而减少非增值活动，提 高效率。 MES 不但可以改善资本运作收益率，而且有助于及时交货、加快存货周转、增加企业利润 和提高资金利用率。MES 通过双向的信息交互形式，在企业与供应链之间提供生产活动的关键基础 信息。(按业务)
现场执行层：一般由SCADA等数据采集和处理系统实 现设备数据采集和人工操作数据采集。设备数据通过 接口自动获取，人工操作数据需要通过手工输入或借 助条码、二维码、RFID等自动识别装置进行采集。设 备数据包括设备状态、启停时间、参数、执行结果等； 人工操作数据包括人员、操作时间、操作类型等。除 了数据采集，现场执行层还要完成生产控制层发出的 设备和人员控制指令。
GB/T 20720
系统集成
• 制造执行 SJ/T 116661
系统
一、认知数字化车间和MES
21
生产管理
生产资源管理
人员管理 托盘管理
产品定义管理 生产调度管理
生产跟踪
型号管理 工艺路线
订单管理 排程管理 订单跟踪
物料管理 终端管理
货号管理 附件类型 排程管理 任务管理
ElcoMES示教MES系统
4. 生产计划与控制方法粗糙
车间生产计划制定包括排产（先后顺序）和排程（精确时间点）两个步骤，这对于混线生产和定制化生产非常重 要，是提高车间生产效率最关键的步骤之一。在传统车间中，排产和排程的好坏基本上取决于生管员的经验，无法精 确。在作业任务被分派后，由于没有执行数据反馈，对生产异常情况处理、订单变更、绩效分析等都难以有效应对， 计划和控制无法形成闭环。
MES管理系统基础知识
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。
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，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.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。
《MES基础介绍》课件
MES系统的主要作用是协调和调度制造过程中的人员、设备、物料和信息资源，以提高生产效率、质量 和可信度。
MES系统的组成
MES系统由多个模块组成，每个模块负责不同的任务，共同构成一个完整的MES系统。
MES系统的模块
常见的MES系统模块包括生产计划管理、生产过程控制、质量管理、设备管理、物料管理和数据分析等。
MES基础介绍
MES基础介绍
什么是MES？Biblioteka MES，制造执行系统(Maunfacturing Executio n System )，是指在制造业生产过程中，用于执行和控 制与生产计划相关的任务。
MES的定义
MES是一个集成性、可扩展性和实时性的信息系统，用于监控、控制和追踪工业制造过程中的实时生产 执行层。
MES系统的实施流程
MES系统的实施目标
MES系统的实施目标包括提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量和追 溯能力等。
MES系统的实施流程及注意事项
MES系统的实施流程包括需求分析、系统设计、系统开发、系统测试和系统 上线等阶段，需要注意项目管理和用户培训。
MES系统的发展趋势
MES系统的发展历程
MES系统的架构
MES系统通常采用分层架构，包括应用服务器、数据库服务器和界面终端等组成部分。
MES系统的特点
MES系统具有集成性、可扩展性和实时性等特点，使其在制造业中得到广泛应用。
MES系统的集成性
MES系统可以与企业的其他信息系统进行无缝集成，实现数据共享和信息流通。
MES系统的可扩展性
MES系统可以根据企业的需求进行定制和扩展，适应不同规模和复杂度的生产环境。
MES系统经历了从单机系统到网络系统、从集中式系统到分布式系统的发展历程，不断提升功能和性能。
MES系统介绍
MES 的主要作用
填补了上层生产计划与底层工业控制之间的鸿沟
上 层 生 产 计 生产什么 划 层
？
底 层 设 备 控 控制指令 制 层
计划
执行
控制
计划/执行/控制三层之间的信息流
生产了什么
操作结果
操作状态 生产了什么？是如何生产的？
MRPII/ERP 要生产什么？ MES 生产方法指令 控制层
时间因子：100X
企业资 源规划
MES
制造执行系统
P/PE
产品及 工艺设计
Controls
车间设备控制
MES定位及功能模型
MES功能概述
序 功能项目 英文全称
1 资源分配与状 Resource Allocation and
态
Status
2 操作/详细调度 Operations/Detail Scheduling
3 分派生产单位 Dispatching Production Units
Michael McClellan (曾任MESA主席)： MES是一个集成的 计算机化的系统，它是用来完成车间生产任务的各种方法和 手段的集合。
二、 MES 产生的背景
车间层生产管理系统本身发展的需要 MRPII/ERP进一步发展的需要 其它先进制造及管理模式发展的需要 相关技术的发展为MES提供了技术支撑
MES 国际联合会(MESA International)： MES 是一些能够完 成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合，这些生产 活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程。它通过维护和利 用实时准确的制造信息来指导、传授、响应并报告车间发生 的各项活动，同时向企业决策支持过程提供有关生产活动的 任务评价信息。
MES基础知识
MES行业需求差异
不同的行业对于MES系统的需求点有所差异，所以任何 一个行业的MES需求出发点都应该是基于其行业的生产 管理特点、企业管理诉求以及企业信息化现状的。食品 饮料行业大都流程化程度高，生产批量大，对于生产管 理的精度要求高，并对生产过程的监控、产能分析、现 场管理都有严格的要求。以某乳品企业为例，该行业的 MES个性化需求主要有：
ERP
销售 服务
生产任 务派发
资源配 置与状
产品追 踪
产品 工艺
运行计划 编制和调
度
维护管理
劳动 力管
性能 分析
供应 链管
文档
生产
数据 采集
管理
车间 设备
过程
质量
管理
MES
MES定位及功能模型
MES功能概述 资源配置与状态 运行计划编制和调
度 生产任务派发
文档管理 数据采集 劳动力管理 质量管理 生产过程管理 维护管理 产品追踪 性能分析 物料管理
MES基础认识
MES在信息化系统中具有承上启下的作用，是一个信息枢纽，强调信息的实时性。MES从生产计划的执行、生产过程的追溯、设备的正常高效使用、保证产品质量、进行 工人排班及合理激励等多个维度对生产现场进行集成管理。不同行业、不同生产模式的企业，应用的是MES中的某些模块或者在MES的基础上进行拓展应用。
优化，降
精细级 规范级
优化生产计划并建立与其他资源的集成关系，实现对技术文 件、 物 料、设备、工艺工装、人员、能源等与生产任务
单的集成化
对设备、人员等自动化数据采集，对设备实时状态管理， 如停 机等可实时的反馈到系统中；初步优化生产计 划并指导生产，实现了生产作业过程管理，建立完善的生
mes基础与应用课件
mes基础与应用课件MES（制造执行系统）是一种用于监控和控制制造过程的软件系统，它将计划与实际生产相结合，实时跟踪和监控各个环节的生产数据，并提供决策支持和优化生产过程的功能。
基于MES的应用可以实现工厂的自动化和数字化转型，提高生产效率和质量，降低成本，增强企业竞争力。
MES的基础包括数据采集、数据管理和数据分析三个方面。
首先是数据采集。
在制造过程中，MES可以通过连接各种设备和传感器，实时采集生产数据，如产量、质量、设备状态等，以及过程数据，如温度、压力、流量等。
这些数据可以通过物联网和传统网络传输到MES系统中进行处理和分析。
其次是数据管理。
MES系统负责管理和存储采集到的数据，并提供可视化展示和报表功能。
通过MES系统，管理人员可以实时了解生产数据和过程状态，及时发现和解决问题，提高决策效率和对生产的控制能力。
此外，MES还可以与其他企业信息系统，如ERP（企业资源计划）系统、SCADA（监控和数据采集系统）系统等进行数据交换和共享，实现生产和企业管理的一体化。
最后是数据分析。
MES系统可以对采集到的数据进行分析和挖掘，提取有用的信息和知识。
通过分析生产数据，可以发现潜在的问题和瓶颈，优化生产过程，提高生产效率和质量；同时，还可以通过对历史数据的分析，进行趋势预测和决策支持，帮助企业做出更准确的生产计划和资源配置。
基于MES的应用还包括生产调度、工艺控制、质量管理等。
通过MES系统，可以实现生产任务的自动调度和执行，根据订单需求和资源状况，合理分配生产资源，提高生产计划的灵活性和准确性；同时，还可以对生产过程进行实时监控和控制，保证产品符合标准要求；此外，还可以实现质量管理的全过程追溯，对产品质量进行统计和分析，持续改进生产过程。
总结起来，MES系统作为现代制造业信息化的关键环节，已经成为许多企业提高生产管理和运营效率的利器。
通过采集、管理和分析生产数据，MES系统可以帮助企业实现数字化转型，提高生产效率和质量，降低成本，增强竞争力。
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。
MES基础知识培训课件
系统规划
根据需求文档，制定MES 系统的整体架构、功能模 块和数据流程。
系统设计
对MES系统的各个模块进 行详细设计，包括界面设 计、数据库设计等。
系统开发与测试、上线运行阶段
系统开发
系统测试
按照系统设计文档进行MES系统的开发工 作。
对开发完成的MES系统进行全面的测试， 包括功能测试、性能测试等。
数据采集与传输技术应用
01
数据采集技术
MES系统可以通过传感器、RFID、条码等技术对生产现场的数据进行
实时采集和传输。
02
传输技术
采集到的数据可以通过有线或无线方式进行传输，包括以太网、WiFi、
4G/5G等技术。
03
应用价值
数据采集与传输技术的应用可以帮助MES系统实现对生产过程的全面监
控和管理，提高生产效率和产品质量。同时，也可以为企业决策提供有
上线运行
培训与推广
将MES系统正式部署到企业生产环境中， 并进行持续的运维和优化。
对相关人员进行MES系统的操作培训，提 高系统的使用效果和价值。
05
常见问题解答及案例分析
常见问题解答
什么是MES系统？
MES系统即制造执行系统，是面向制造车间执行层的生产信息化管理系 统。
它能够对生产过程中的数据进行采集、整理、分析和处理，从而实现对 生产现场的实时监控和调度。
质量追溯
对产品的生产过程进行全面追溯，包 括原材料来源、生产批次、生产日期 等信息。
质量统计与分析
对质量数据进行统计与分析，提供质 量报表和图表，帮助管理者了解产品 质量状况。
质量改进
根据质量分析结果，制定相应的质量 改进措施，持续提高产品质量水平。
MES基础知识培训
MES基础知识培训1. 什么是MES系统？生产制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）是指用于监控和管理制造业生产过程的软件系统。
它可以实时地收集和分析生产数据，协调生产计划和执行过程，最终提高生产效率和质量。
2. MES系统的组成部分一个典型的MES系统通常由以下几个组成部分构成：•生产调度：制定生产计划和监控执行进度。
•工艺控制：监控生产过程中的各个参数，并对生产设备进行控制。
•质量管理：监控和改善产品质量，包括质量检验和质量数据收集。
•物料追踪：追踪原材料和半成品的流动，并确保生产过程中的物料准确性。
•设备管理：对生产设备进行管理和维护，确保设备正常运行。
3. MES系统的优势MES系统的应用可以带来一系列的优势，包括：•提高生产效率：通过实时监控和调度，提高生产过程的效率和生产率。
•降低生产成本：优化生产过程，减少废品和重复工作，降低生产成本。
•提高产品质量：通过质量管理和监控，提高产品质量并减少不合格品的数量。
•增强生产灵活性：能够快速调整生产计划和适应市场需求变化。
•提供数据支持：通过数据收集和分析，为管理者提供决策支持和生产过程的可视化。
4. MES系统的应用场景MES系统广泛应用于各种制造业领域，包括汽车制造、电子制造、制药等行业。
它可以适用于各种规模的企业，从中小型企业到大型跨国公司。
5. 如何选择适合的MES系统？在选择MES系统时，企业需要考虑以下几个方面：•需求分析：明确企业的具体需求和目标，选择符合需求的功能模块。
•系统集成：MES系统需要与企业现有的ERP系统、PLC控制系统等集成，确保数据的流畅传递。
•可扩展性：考虑未来企业发展的需要，选择具有良好的可扩展性的MES系统。
•成本效益：综合考虑MES系统的投资和收益比，选择符合成本效益的解决方案。
6. MES系统的未来发展趋势随着制造业的智能化和信息化发展，MES系统也在不断地演进和升级，未来的发展趋势包括：•云计算和大数据：将MES系统迁移至云端，实现数据的实时共享和分析。
MES基础知识介绍ppt课件
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Manufacturing Enterprise Solutions Association International / 从事制造业研究的非营利性组织，该组织致力于通过寻求信息系统优化和最 佳管理实践来提升制造企业生产业务水平 成立于1992年，总部位于美国 原名：Manufacturing Execution System Association International 1997年提出的MES功能组件和集成模型 （MESA White Paper No.6，1997 ）
20
MES能给企业带来什么
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成功实施MES能为企业带来可观的效益： 平均减少制造周期时间45％； 平均减少数据输入时间为75％以上； 平均减少在制品(WIP)24％；
平均减少为交班而准备的纸面工作61％；
平均减少引导时间27减少产品缺陷18％。
详细计划调度
生产追踪
生产任务派发
生产绩效分析
生产数据采集
生产执行
Level 2 过程控制
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ISA S95系列标准： ISA-95.00.01 ：Models and terminology ISA-95.00.02 ：Object model attributes
ISA-95.00.03：Activity models of manufacturing operations management
20世纪90 年代
混合生产管理系统， 如CONWIP
车间生产调度算法研 究
在关键工序上采用拉动式系统，其他工序采用推动 式系统
MES基础与应用_概述二
MES基础与应用_概述二MES基础与应用_概述二MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）是指为企业生产管理而开发的一套软件系统，其目的是通过信息技术手段实现生产过程的规范化、高效化和智能化。
MES系统通过整合企业的生产过程信息，实现从订单派工到生产执行再到产品交付的全过程监控和管理，以提高生产效率、降低成本、优化资源利用和提高产品质量。
MES系统的基础功能主要包括订单管理、调度管理、生产执行、质量管理和数据收集等。
其中，订单管理模块用于接收和管理客户订单，包括订单的录入、修改和查询等；调度管理模块用于对生产计划进行排程和调度，以确保生产能力的最大化和生产线的平衡；生产执行模块用于指导和监控生产工序的执行，包括指导操作员工作、采集生产数据和实时监控生产状态等；质量管理模块用于对产品质量进行控制和监测，包括质量检验、异常处理和质量报告等；数据收集模块用于采集并存储生产过程中产生的各种数据，包括生产数据、质量数据和设备数据等。
MES系统的应用主要体现在以下几个方面：1.生产调度优化：MES系统能够根据实时的生产状态和资源情况进行智能调度，以实现生产能力的最大化和生产线的平衡。
通过合理的调度安排，可以减少生产线的闲置时间和产品的等待时间，提高生产效率和产品交付能力。
2.质量控制和追溯：MES系统可以对产品质量进行全程控制和监测，包括从原材料检验到生产过程控制再到成品质检的全过程管理。
通过对质量数据的采集和分析，可以及时发现并解决质量问题，提高产品质量和用户满意度。
同时，MES系统还可以实现对产品的追溯，即根据产品的批次号或序列号，快速查找到产品的生产过程和使用情况，以便追踪产品质量问题和进行召回处理。
3.能源管理和环保监控：MES系统可以对生产过程中的能源消耗进行监控和管理，包括电力、水、气等各种能源。
通过对能源数据的采集和分析，可以识别出能源消耗的异常和浪费，从而采取相应的措施进行节能和降低成本。
MES基础知识
MES基础知识MES不只是工厂的单一信息系统，而是横向之间、纵向之间、系统之间集成的系统，即所谓经营系统，对于SCP、ERP、CRM、数据仓库等近年被关注的各种企业信息系统来说，只要包含工厂这个对象，就离不了MES。
归结起来，MES可以概括为一个宗旨——制造怎样执行，两个核心数据库——实时数据库、关系数据库，两个通信接口——与控制层接口和与业务计划层接口，四个重点功能——生产管理、工艺管理、过程管理和质量管理等。
MES为企业生产管理人员进行过程监控与管理、保证生产正常运行，控制产品质量和生产成本提供了灵活有力的工具。
包括以下功能：•正确掌握在制品数量，及不良品的追踪，降低在制品成本；•用条形码追踪产品序号，提高产品的售后服务水平；•及时反应产品质量问题，追溯品质历史，提高产品治理；•大幅减少现场手工作业，提高现场管理人员的生产力；•充分掌握工具、设备的使用状况，使制造资源高效运作；•强大的统计报表为企业管理决策提供实时、准确、可靠的生产数据，提高公司核心竞争力。
MES强调企业在整个产品生产过程中的生产信息“共享”和生产行为的“协同”，并借此实现生产过程的优化。
因此：•MES需要具备与计划层和控制层保持双向通信能力，从上层系统接受生产计划，经过分解处理后，向下层系统发出生产指令；•从下层系统接收生产过程现场的实时数据，对实时事件、实时数据进行及时的加工和处理，并向上层系统反馈生产计划的处理结果；•从本质上来讲，MES不同于以派工单形式为主的生产管理，不同于以辅助物料流为特征的传统的车间控制系统，也不同于偏重作业与设备调度为主的单元控制器；•MES更多地被认为是一种新型的生产运作和管理模式，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一体化集成，以最终实现制造自动化的制造平台优化策略。
MES基础与应用_课件-项目2-基础数据管理
产品型号
生产能力
设备
人员
工位
工位
终端
托盘
人员
设备
物料
产品工序BOM
MES基础数据建立顺序
1:n
n:1
1:n
表示产品货号与工艺流程图已经建立了对应关系
X产品的A工序需要Y设备
工位1上配备了Y设备
X产品的A工序需要物料M
数据依赖关系及初始化步骤
二、基础数据管理
人员
生产需求
设备
工位
生产能力
产品型号
产品货号
工艺路线图
工序
二、基础数据管理
人员管理设备管理物料管理工位管理工序工位管理生产能力管理线体管理
工序管理产品型号管理产品货号管理工艺路线管理生产需求管理
终端管理托盘管理排程规则管理
标准工时维修原因延期原因产品附件类型产品附件
谢谢！
工序
工艺流程图
工序工位规则
线体
生产需求
产品货号
产品型号
生产能力
设备
人员
工位
工位
终端
托盘
人员
设备
物料
产品工序BOM
MES基础数据建立顺序
1:n
n:1
1:n
表示产品货号与工艺流程图已经建立了对应关系
X产品的A工序需要Y设备
工位1上配备了Y设备
X产品的A工序需要物料M
工序
工艺流程图
工序工位规则
线体
生产需求
二、基础数据管理
工位 工位是一个物理概念，是位于生产车间内的一个生产空间单元工序 工序是一个逻辑概念，是产品的一个生产加工步骤工位与工序的关系 一个工序可以对应一个工位，也可以对应多个工位
MES简介
MES简介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。
MES可以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、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、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、可行的制造协同管理平台。
一、MES的定义1、定义MES：Manufauring Execution Systerm国际制造执行系统协会：通过信息的传递，对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优化的管理。
2、定位MES关注：图1MES关注环节在企业的生产管理过程中，MES主要关注的是环境安全，即从系统上提供安全生产的可跟踪的实时的数据平台，做到生产控制的全监控，保障整个生产过程的安全和高效。
MES 更关注“资产”，从生产资料到设备利用产品质量控制各个环节评估提高生产水平，加速资产的曾值和高效的管理。
MES在企业管理中的位置：企业控制系统图2MES 在企业生产管理中的环节从图2可以看出MES 是所处环节是企业生产过程中的运营管理中的生产执行环节，企业从生产计划到产品的的产出过程都在MES 的考虑之中。
按照ERP 制定的计划MES 从材料的输入，设备生产过程监控效率分析，产品质量评估，次品率监控等环节提供整体解决方案真正做到生产的透明化，将以往难以估计的环节量化，让企业发现那些难以发现又有限生产的环节提高企业效率曾强竞争力。
MES 在系统结构中的位置：PLC 器，现场设备图3MES 在企业软件系统中的所处的环节图3 所反映的是MES 在生产过程中的作用即将ERP 和制造过程中的间隙填补使企业的ERP和生产过程紧密的结合起来，保障企业的生产过程的效益分析。
对生产过程的的各个环节进行效益分析，使生产过程不仅仅自动化而且效益化。
企业管理层次架构图4MES所处管理层次从管理角度上看MES间于企划层和控制层之间，负责企业计划的执行和对执行的分析。
mes的基本概念
MES的基本概念
MES是Manufacturing Execution System的缩写，是一种用于制造企业的生产管理系统。
MES系统的主要功能是实时监控、跟踪和管理生产过程中的各种数据，以提高生产效率、降低成本和提高产品质量。
MES系统的基本概念包括以下几个方面：
1. 数据采集：MES系统通过与生产设备、传感器等进行连接，采集生产过程中的各种数据，如设备状态、物料信息、生产进度等。
2. 数据整合：MES系统将采集到的各种数据进行整合和处理，形成生产过程中的各种报表和图表，以便管理人员进行实时监控和分析。
3. 生产计划：MES系统可以根据订单需求和生产能力等因素，生成生产计划，并将其与实际生产过程进行对比和调整。
4. 物料管理：MES系统可以对生产过程中的物料进行管理，包括物料的入库、出库、库存等方面，以确保物料供应的及时性和准确性。
5. 质量管理：MES系统可以对生产过程中的质量进行管理，包括检验、测试、追溯等方面，以确保产品的质量符合要求。
6. 设备管理：MES系统可以对生产设备进行管理，包括设备的维护、保养、故障处理等方面，以确保设备的正常运行和生产效率。
MES系统是一种用于制造企业的生产管理系统，它通过采集、整合、分析和管理生产过程中的各种数据，以提高生产效率、降低成本和提高产品质量。
MES基础知识培训课件pptx
历史数据查询
提供历史数据查询功能，方便管理 人员对历史生产情况进行分析和比 较。
报表生成与导出
根据实际需求生成各类报表，如生 产日报、周报、月报等，并支持导 出为Excel、PDF等格式，方便后续 处理和分析。
04
物料追溯与质量管理
物料批次追溯体系建设
01
02
03
物料批次信息记录
详细记录每个批次的物料 信息，包括供应商、生产 日期、批次号等。
排程算法简介与实例分析
01
排程算法简介
02
遗传算法
模拟退火算法
03
排程算法简介与实例分析
01
蚁群算法
02
实例分析
03
04
以某制造企业为例，介绍其基 于遗传算法的排程优化过程
分析排程优化前后的生产指标 对比，如生产周期、设备利用
率等
现场调度管理及异常处理机制
现场调度管理
1
实时监控生产现场状态
2
动态调整生产计划和排程
通过实现生产过程的透明化和可追溯性，提高企业决策水平和市场竞争力。
02
生产计划与排程管理
生产计划编制方法及优化策略
生产计划编制方法 基于订单的生产计划编制
基于预测的生产计划编制
生产计划编制方法及优化策略
混合型的生产计划编制 生产计划优化策略 均衡生产策略
生产计划编制方法及优化策略
优先级调度策略 资源优化策略
品中。
不合格原因分析
对不合格品进行原因分析，找 出问题根源，为后续改进提供 依据。
改进措施制定和实施
针对不合格原因，制定相应的 改进措施，并进行实施和跟踪 验证。
不合格品处理记录
详细记录不合格品的处理过程 和处理结果，以便后续追溯和
MES基础介绍
实时统计信息 实时更新信息 实时提供信息
通过物流实名制 引进自我品质保证体系 追踪车间物流位置,状态
技术基础的系统 精美的系统外观 提高公司形象
MES实现-系统架构
-ERP(Enterprise Resource Planning) -MES(Manufacturing Execution System) -APS(Advanced Planning and Scheduling) -MI(Machine Interface）
2
怎么实现MES-MES实现
MES实现-性能要求
生产信息自动统计 生产信息自动下载 用户操作最少化
模块之间有机连接 信息资源共享 有效的信息追踪
保证系统运行可靠、稳定 、不卡顿
自动化 实时性 Automatic Real Time
统合性 Integration
MES
实名性 Real Name
稳定性 美观性 Stability Elegance
执行系统”、“生产实施系统”等。简单地讲，MES是面向车间的生产过程管理与实 时信息系统。它主要解决车间生产任务的执行问题。
MES是美国制造研究和生产管理界于20世纪90年代提出的关于生产组织和管理 的新概念。
按MESA国际联合（MESA International）的定义： “MES能通过信息的传递对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优 化管理，对工厂发生的实时事件，及时作出相应的反应和报告，并用当前准确的数 据对它们进行相应的指导和处理。”
带来了显著的优势，更重要的是改善了对客户的服务”。
MES成功实施-基础理念
实施MES不仅仅是一项技术工作，更是车间的一次生产运作管理模式的变革； MES是锦上添花（对现有工作流程信息化），不是雪中送炭（通过MES改变工作流
MES基础知识概述
MES基础知识概述turingMES的研发是主要是建立在美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)发布的MES管理模型理论基础之上的，为了能更好的掌握turingMES ，该文档将相关的MES基本知识作一概述。
MES即制造执行系统，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。
当工厂中有实时事件发生时，MES能对此及时作出反应、报告，并用当前准确的数据对它们进行约束和处理。
这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少企业内部那些没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作，同时提高了工厂及时交货的能力、改善了物料的流通性能，提高生产回报率。
MES 还能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生产行为的关键任务信息。
一、MES概述MES是在上世纪90年代由美国先进制造研究机构AMR（Advanced Manufacturing Research）对大量企业的调查提出的，认为制造业应该用三层模型（3rd Layer Model）表示信息化（如图六所示），将位于计划层和控制层的中间位置的执行层叫做MES，MES处于企业计划系统（ERP/SCM）和过程控制系统（PCS）的中间位置。
ERP作为业务管理系统，DCS/PLC作为控制系统，而MES则作为生产执行系统与上层ERP等业务系统和底层DCS等生产设备控制系统一起构成企业的神经系统，把业务计划的指令传达到生产现场，将生产现场的信息及时收集、上传和处理。
MES作为上、下两个层次之间双方信息的传递系统是连结现场层和经营层，改善生产经营效益的前沿系统。
MES是在公司的整个资源按其经营目标进行管理时，为公司提供实现执行目标的执行手段。
通过实时数据库连接基本信息系统的理论数据和工厂的实际数据，并提供业务计划系统与制造控制系统之间的通信功能，是应用于各种制造业的重要信息系统。
MESA协会白皮书（MESAWhitePaperNo.3，1997）中提出MES在企业与供应链之间提供一个双向的生产信息流，说明了ERP、MES与PCS的作业互动与信息流模式，如图七所示。
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质量规范用于何处？
• 响应检查 • 不影响收/发的对于核心变量的检查
• 报警机制 • 包括普通报警机制和SPC 机制
• 测试计划 • 决定是否进行测试及其测试频繁度
• 分析 • 历史数据分析, 性能统计
客户端应用程序
• 在现场或实验室内采 集和输入数据
• 基于产品和其他商业 运营法则测试计划
• 将采集或输入的数据 和规范数据相比较
• OPC标准验证平台
• DA/HDA/AE/UA标准
• 拥有丰富OPC驱动程序
• 通用OPC Develop Tool kit标准OPC Serverace
Workspace OP C Client
OPC Server
Fix内部网络
OPC Client D
PDB
过程数据采集
• 生产数据
• 自动检测的生产统计数据 • 相关计算的生产数据 • Barcode数据 • 手动数据录入 • 文件数据
• 现场生产操作数据 • 操作指导数据 • 生产偏差指示 • 实时告警 • 批次数据 • 缺陷数据输入 • 班次人员信息
生产班次，运
现场生产管行理批次等信息
纸卷号，产品，生 产时间，状态等
4. 我的预算不够一下子把整个工厂信息化，我有什么办法能让我 每次的投资都是我整个规划中有机的一分子，而又没有过多的 拘束？
5. 我们的领导很关心生产，不可能每次去现场，怎么样让它们在 自己电脑甚至出差时也能随时了解生产信息？
iFIX的连接能力-I/O通讯
➢业界最多的DLL形式驱动程序 ➢ 2200种主流驱动程序 ➢ 通讯速度和可靠的数据传输 ➢ 简单的配置
生产运行管理之效率管理—OEE/KPI
ES
➢停线分析
➢ 设备管理
➢ 设备运行报告与分析
ES
➢ 原因追溯、应对措施、分析与改进
➢废品、废料、能源消耗
ES
ES
➢ 原因追溯、分析与改进
➢原因树的管理，根本原因分析
➢统计分析与改进决策支持
什么是OEE？
原因树－－管理经验的学习与累积
标准停机查询
1、开始日期/时间，结束日期/时间，正常运转时间，停机时间，停机位置，停机类型，停机 原因（层级） 2、显示列自主定义 3、不同颜色代表停机处理不同状态 4、多种原因综合处理时的原因分解 5、原因按层次逐级分析与处理
干燥部，流浆箱等 实时过程数据
生产效率计算
现场生产管理 – 生产详细信息
纸卷详细物 理信息
纸卷订单信息
… “信息监控”
智能显示 实时流程图 在一个画面上显示每个机
器的仪表盘 层层深入的细节显示： ➢ 库存 ➢ 停机时间 ➢ 消耗 ➢ 质量 ➢ 订单 ➢ 报警
… 以此监视生产线状态
… 自动加载设定值
财务
维护
人事
ERP 集成和全厂报表系统
管理层
工厂层
MES (制造执行系统)
实时历史数据库
ERP 财务 人事 采购
订单
计划
消耗
生产
MES
配方
产品
生产消耗
business标准规格
质pla量nt
效率
计划
效率
质量
原因
环境 设备
历史数据库
生产
实验室数据
工厂生产数据
MES定位 – 管理系统 VS 过程控制
公司 业务
Web 报告- 设备性能分析：原因
Web 报告- 设备性能分析：位置
Web 报告- 设备性能分析：MTBF/MTTR
OEE计算和关键性能指标
内容安排
➢ MES系统简介 ➢ 数据采集与过程控制 ➢ 排产调度 ➢ 生产、物料平衡与看板 ➢ 效率模块与OEE ➢ 质量模块与SPC ➢ 批次分析 ➢ 追踪与反追踪系统 ➢ SOP介绍 ➢ 应用演示
效率
Maintenance Enterprise Gateway Connector
Plant Applications
生产 质量 批次
运营管理解决方案
计划 调度
Historian
自动化软件解决方案
Shop Floor S PC
HMI/SCADA
工厂运营
工厂系统和应用
Change Management CAUSE+
业务/公司
管理信息系统 ERP、MIS
工厂 生产区
MES
工厂运作
管理信息系统MIS
生产单元
生产过程
实时系统
过程控制 & 工业自动化
DCS,PLC,SCADA
秒
分钟
小时 班次
日
周
月
年
基于ISA95的MES架构
MES系统软件模块功能架构—透明数字工厂
企业应用
业务运营
SOA Workflow Portal Datamart
实时数据库
Driver Image Table
I/O Driver(s)
I/O 硬件
生产过程
客户端/服务器结构的过程数据库
监控软件包 = 数据库 + 监控画面 iFIX 软件包 = iFIX PDB + iFIX Workspace iFIX数据库和监控的画面可以分开 一个数据库可供多个iClient连接 一个iClient可连接多个数据库
➢跟踪改变 ➢责任说明 ➢安全性 ➢谁在何时做的 ➢审计跟踪 ➢存档 ➢时间标记
跟踪订单完成状态
自动从ERP 系统获得生产计划 自动关联计划订单到好的生产 实时的生产计划适应 自动在 ERP 系统中更新订单信息
内容安排
➢ MES系统简介 ➢ 数据采集与过程控制 ➢ 排产调度 ➢ 生产、物料平衡与看板 ➢ 效率模块与OEE ➢ 质量模块与SPC ➢ 批次分析 ➢ 追踪与反追踪系统 ➢ SOP介绍 ➢ 应用演示
产品规格 产品规格和配方的管理 从 MES 获取 发送到 HMI 帮助操作员生产产品而
不仅是提供信息
跟踪原材料的使用与消耗，实现物料平衡
➢ 确定原材料，公用设施 ，能源等的成本消耗
➢ 自动精确的测量资源的 消耗
➢ 根据产品，订单，客户 ，人员等测量资源消耗
➢ 自动更新到 ERP
生产合规
电子签名 21CFR11 标准符合
➢ 通过专用的适配器与商业系统进行整合
与ERP/商业系统交换的数据
1. 所有MES（生产管理系统）的数据均可实现与ERP的交换 2. 送ERPMES
➢ 基础数据维护（工厂数据，主数据，代码） ➢ 生产计划 ➢ 库存信息 ➢ 原料及生产资料消耗信息 ➢ 工艺标准信息 3. 送MESERP ➢ 生产计划执行状况/可能的重新排程（APS） ➢ 原材料、生产资料消耗信息 ➢ 生产统计信息，实时/在线的生产报表 ➢ 相关质量，关键绩效指标的发布 ➢ 关键产品批次、生产过程的追踪信息
iClient Re adonly
iFIX SCADA
冗余 iFIX SCADA iFIX SCADA
现场控制器
FIX SCADA
监控系统的制作－－动态，立体图符集
开放、安全的嵌入式环境
• 支持第三方的安全容器技术 ➢ 高可靠性 ➢ 视频整合
监控信息的WEB发布-- Web SCADA（1）
监控信息的WEB发布-- Web SCADA（2）
计划排产与信息管理系统的定位
ERP – e.g. SAP R/3
ROB-EX scheduler
MES
HMI/SCADA – iFIX
工单执行的图形化调整与滚动调度
生产计划执行监控
内容安排
➢ MES系统简介 ➢ 数据采集与过程控制 ➢ 排产调度 ➢ 生产、物料平衡与看板 ➢ 效率模块与OEE ➢ 质量模块与SPC ➢ 批次分析 ➢ 追踪与反追踪系统 ➢ SOP介绍 ➢ 应用演示
停机分析查询（Excel Report1）
停机概要查询(Excel Report2)
Web 报表
Web 报告- 停机原因分析：位置
Web 报告- 停机原因分析：原因
Web 报告- 停机原因分析：组员
Web 报告- 设备性能分析：产品
Web 报告- 设备性能分析：人员
Web 报告- 设备性能分析：故障
• 将过程和质量数据紧 密整合一体
• 即时生成SPC报警和其 他报警
提供一个产品合格性和关键趋势的 全貌
2. 生产程序批次记录 3. 每一过程的源，目标 4. 每一程序执行的模式、
产量、步骤、状态及出 现的报警信息 5. 每一过程参数的监视 6. 参数的历史趋势分析 7. 可实现多参数比较分析
内容安排
➢ MES系统简介 ➢ 数据采集与过程控制 ➢ 排产调度 ➢ 生产、物料平衡与看板 ➢ 效率模块与OEE ➢ 质量模块与SPC ➢ 批次分析 ➢ 追踪与反追踪系统 ➢ SOP介绍 ➢ 应用演示
数据采集与过程监控关注点
1. 设备是由各个设备厂商提供，由于这样那样的原因，他们都有 自己的操作画面，但一个个都是控制和信息孤岛，有什么好办 法能把他们整合起来？
2. 企业里控制设备品牌多，型号多，系统结构零散，怎么办？
3. 不要老跟我谈数据监控，我考虑的是工厂的生产和管理，除了 PLC的数据，我还想整合其他诸如管理信息、视频监控等内容， 我可不想弄一堆的系统？
TCP / IP Local network
车间执行层
9
10
工单执行
生产控制
数据采集 12 11
生产监控一
控制层
生产报表
17 15 生产管理 13 监控信息发布
OPC-Server
解决方案架构图
内容安排
➢ MES系统简介 ➢ 数据采集与过程控制 ➢ 排产调度 ➢ 生产、物料平衡与看板 ➢ 效率模块与OEE ➢ 质量模块与SPC ➢ 批次分析 ➢ 追踪与反追踪系统 ➢ SOP介绍 ➢ 应用演示