科远制造执行系统(MES)方案设计及应用

科远制造执行系统（MES）方案设计及应用

文章作者：科远软件公司赵成玮

摘要：制造执行系统（MES）在生产型企业中应用的越来越广泛，本文对不同生产类型企业的MES进行了阐述，并重点介绍了科远在流程型生产企业的MES方案设计及成功应用案例。

关键词：制造执行系统、MES、国产数据库、管控一体化、流程型生产、应用案例

1 引言

市场竞争要求企业快速反应、准确应对，Array然而管理层的生产计划受市场影响很大。面对

极短的交货期，产品的临时改型，订货量的不

断调整，加上企业内部生产瓶颈问题的制约，

企业节能降耗需求，低库存要求。企业决策者

越发认识到计划要紧盯市场和当前生产线执行

状态。制造执行系统（MES）一方面把ERP等

管理系统的业务计划指令传达到生产现场，另

一方面将生产过程控制系统（PCS）的实时数据

及时收集、上传和处理，逐渐成为企业提升生产管理水平的必备工具。

2 MES的类型

MES是为生产型企业服务的执行层信息系统，其设计必须要贴合服务对象的生产工艺过程，以产品生产工艺作为划分生产类型的标志，可把生产过程分为工艺过程连续的流程型生产和工艺过程离散的离散型生产两种显著不同的类型。

两种不同生产类型的对比表：

3 科远MES概述和典型功能

3.1 系统概述

科远专注于为流程型生产企业提供专业可靠的MES产品，根据流程型生产企业的生产管理特点，分析目前底层自动化系统和上层管理信息系统的特点和局限，对制约流程型生产企业的难点及关键技术进行分解，科远为流程型生产企业打造了一体化的完整MES方案，科远MES集生产实时管理、计划排产、生产运行分析等业务管理系统为一体，对工厂数据、人员、材料、设备、技术等各种资源进行优化整合，实现实时生产过程与企业价值链的高度集成与协作，引导企业从分散管理迈向闭环管理，使企业在激烈的市场竞争环境中不断提升核心竞争能力。

3.2 产品典型功能

●生产过程监视

科远生产过程监视以控制系统原有画面风格为基础，同时添加了新的功能。系统客户可通过Web浏览器访问与控制系统相同的绝大多数实时监控画面，但不允许通过任何方法对控制系统进行操作。由于系统接入了全厂各个控制系统的实时数据，因此可以增加更多控制系统所没有的组合画面，以体现系统的数据整合优势。同时支持对历史趋势进行汇总查询对比功能。

●能源管理

对企业的水、电、汽等公用资源进行实时集中监视和管理，从而实现企业能源的统一集

中调度分配和经济结算，达到节能、降耗、减排的目的。

●设备状态及维护

对工厂各类设备的运行状态、运行参数等进行实时监控。主要解决设备在使用过程中的运行状态记录，使用情况记录，为预防性维护提供及时、有效的依据。

●生产运行分析

具备专业的诊断分析功能，对产品的量、质进行综合分析评价。系统具备各类业务分析模型，通过对重要生产运行参数智能分析，实现对产品和中间制品的数量和质量等进行核查核算，形成柱状分析图、曲线图等，可输出至Excel表格。总量核算要求计算一段时间内的生产数量、产品质量、及时性、生产线运行效率等，对数据进行同比、环比分析。如果出现运行效率低等情况，系统可给予自动提示。

●计划排产

依据各装置产能、物流状态、设备的检修计划，结合生产实际情况和产品市场动态，快速准确地编制出月度、季度和年度生产计划，实现计划的快速调整和执行结果的跟踪和分析。

●生产统计

生产统计模块对全厂生产实时和非实时数据进行综合处理、统计分析，形成生产线或全厂生产运行报表，并能监视、查询和打印。生产报表模块具备良好的方便性和易实施性，经过简单的培训后，MES维护人员可以根据需要自行制作各种报表。系统同时提供在线计算功能，支持生产的日统计与月统计等多种统计方式。

●成本管理

分别从生产统计、能源管理等系统获取数据，按照设定的成本分析模型进行汇总计算，最终形成各个装置或产品的生产成本明细表。

●其他功能

流程型生产企业分为电力、石油、化工、钢铁等诸多行业，每个具体的行业均有自身的行业特点和应用需求，甚至每个行业中的企业也会因为产品类型、企业规模、自动化和信息化水平、企业管理方式的不同而对MES有着不同的建设要求，流程型生产企业常用的功能还有：绩效管理、物料平衡、罐区管理、质量控制、劳务管理、文档管理等。

4 科远MES应用案例

济宁碳素集团有限公司始建于1987年，是中国铝碳行业规模最大的商品碳阳极生产企业，中国煤化行业五强企业，国家大型股份制企业，山东综合实力百强企业。

济宁碳素集团MES涵盖集团总部及下属3家子公司，系统采集下属公司所有控制系统的关键实时数据并存储在科远SyncBASE实时/历史数据库中。通过科远MES产品，济宁碳素集团连通了原本各自孤立的多个自动化系统，把生产环节中的重要数据实时传递给计划和调度人员，帮助一线生产管理人员进行合理的计划排产和生产调度，同时系统将一线的生产过程数据及时准确地进行生产统计、生产过程分析，为高层管理人员提供直观的参考和科学的评价，科远MES也支持向管理信息系统（MIS）提供过程数据和计算、分析结果，自动

产生各类报表以满足济宁碳素集团对于生产过程的管理要求。目前整个系统已经通过了集团初验，保持了安全、高效运行。

济宁碳素集团MES网络拓扑设计图

5 结束语

科远MES在企业自动化、信息化架构中起到过渡和隔离作用。随着测量技术与信息技术的不断发展，系统计算模型精确度的不断提高，人工智能技术的不断应用，市场的不断完善，科远MES的功能也必将更加成熟与完备，从而形成一个相对统一的应用模式，以更好地服务于流程型生产企业管控一体化建设要求。