MES系统.docx

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MES系统

MES系统

来自开目PLM

制造过程管理解决方案

开目PLM解决方案

围绕KMPLM数据中心，实现客户需求、产品设计、工艺过程规划、制造执行的全生命周期管理。

开目PLM整体解决方案

开目制造过程管理解决方案

开目制造执行管理系统（KMManufacturingExecutionSystem，简称KMMES）是针对制造现场的制造过程管理，位于上层的计划、设计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。

通过对制造现场的计划安排、指令下达、过程控制、信息发布和数据采集等，满足客户实时可视地管控现场，减少错误，提高效率，持续改进制造过程的要求，为企业构建从计划、设计到制造的透明无间车间。

开目制造执行系统概述

信息服务生产，制造透明无间

中国制造业突飞猛进，我们正实现从制造大国向制造强国的跨越。

信息化与工业化相融合的号角已经吹响。

越来越多的企业成功实施了三维CAD/CAE、PDM/CAPP、ERP/MRPII系统，以追求信息高效化；并购置大量“高、精、尖”设备、引入高技能的工人以追求产能的最大化。

然而信息落地了吗？

制造车间才是制造企业赚钱的母机。

开目MES基于ISA-95的标准，秉承“信息服务生产、制造透明无间”的理念。

分析离散制造企业的多品种小批量、研制批产并行、自主工艺设计制造、半自动或手工设备多样等特点，通过对企业生产计划、制造执行、质量管理、物料管控和分析决策各个环节的全方位管理，建立面向离散制造企业的专业数字化制造解决方案，实现设计工艺---制造执行—反馈优化的企业闭环管理。

KMMES应用目标

多品种小批量的离散制造企业面临的挑战

⏹工艺复杂，工艺变更频繁，现场应变不及

⏹计划赶不上变化，计划难以指导生产

⏹所有的人都在忙碌，甚至加班，按期交货却依然难以保证

⏹新添置了这种设备，又出现了另外的瓶颈设备，利用率到底是多少

⏹定额工时是多少难以确定，工时统计任务繁重

⏹质量责任、召回范围难以界定

⏹管理会议中，更多使用“差不多”、“大概”等模糊字眼，进度不能及时监控

⏹企业的信息化中ERP、PDM等应用了、设备数控化了，整体信息链断裂

…

是时候打开制造的黑盒子了！

生产计划合理优化

根据企业资源状态，现有任务进度，将插入订单快速纳入滚动排产。

采用面向离散企业的高级调度算法，进行资源负荷均衡，形成优化合理的生产作业计划。

生产进度实时可控

采用条码、刷卡器、触摸屏终端、DNC等多种方式实时采集现场生产数据，提供多种图表形式的监控看板，确保重要的生产数据随时可视、易用。

质量过程完备追溯

根据质量过程控制特点，定义质量管理要素，实现生产过程关键要素的全面记录以及完备地追溯质量过程，自动形成产品电子质量数据包。

技术文件可视下厂

与技术、工艺信息浑然一体集成，使得技术文件可以在第一时间发布到制造现场。

制造人员能够依据权限查阅全三维模型、仿真，获得更逼真更全面的技术指导信息。

领导决策有理有据

月报、日、周报等四十多种生产报表点击即成，为领导的量化管理提供最大的决策支持，有理有据的分析历史、改进未来。

KMMES商业价值

借助KMMES，将制造过程整体优化，企业可以获得以下商业价值：

◆提高订单准时交付率

通过高级计划排产，使得插单轻而易举，作业计划合理优化，基于企业看板的动态调度提高现场突发事件的快速响应能力，缩短产品交付期，提高订单准时交付率。

◆提升产品制造质量

质量检验计划与制造计划同时下达到工位，实现生产过程关键要素的全面记录以及完备的质量追溯，加强工人作业过程的质量意识，提升产品制造质量。

◆降低制造成本

三维模型、工艺指导文件、仿真过程现场作业指导，提高工人技能掌握速度，降低高级技工的依赖程度、减少返工返修，降低制造成本。

◆提高关重设备利用率

通过设备状态的实时监控、运行效能分析和计划分配优化，提高关重设备利用率，加大企业的投入产出比。

KMMES优势

深厚的行业底蕴

二十年的制造业信息化经验，专注于以航天、航空、装备、造船、电子等为代表的离散型制造行业，沉淀了深厚的行业底蕴，能够协助制造企业明确管理目标，形成解决方案，并使KMMES在企业中发挥应有的作用。

开盒即用的行业软件包

KMMES专注目标行业，提供行业专业解决方案。

基于JIT制造理论，结合内置离散机加、装配行业专用车间资源模型、流程、数据集以及40多种行业统计图表。

可以与KMCAPP、开目工艺系统、KMPDM形成一体化平台。

国际领先的计划排产引擎

KMMES内置国际先进面向离散制造企业的计划排产引擎，并结合开目行业经验对其行业定制开发，将其内置为KMMES的一个功能模块，来满足企业计划排产的各种应用需求。

丰富的信息集成能力

“信息化服务于生产”，制造环节是各种信息交汇的地方，因此MES必须与其它系统信息整合才能发挥重要作用。

KMMES不局限于制造车间的局部，而是秉承开目信息化整体解决方案的理念，利用先进的集成技术，采用多种集成手段整合企业各种信息，打造企业完整通畅的信息流。

KMMES可以与KMCAPP、开目工艺系统、KMPDM形成一体化平台。

KMMES主要功能

开目车间制造执行系统对企业的制造过程进行抽象，封装解决方案对应的软件功能模块。

主要由车间资源建模、人员管理、工装管理、设备运行管理、计划管理与排产、任务调度管理、作业执行管理、质量过程管理、物料跟踪管理、车间事件管理、看板监控和统计分析模块组成，涵盖了制造过程管理的多个方面。

上层接口实现和技术、管理系统集成，下层采集制造过程的各种异构数据，将制造结果信息反馈到上游应用系统，实现制造过程的闭环控制。

车间资源建模

“人、机、料、法、环”是车间制造生产的基础，也是MES系统运行的基础信息。

KMMES采用面向对象的思想，建立数字化车间资源模型，实现所见即所得，为规范管理奠定基础。

包括人员建模、设备建模、物料建模、生产日历建模以及工时建模等基础数据建模能力，为基础管理规范化奠定基础。

●人员及技能管理：

建立人员信息数据库，提供组织结构管理、人员技能、工作时间等信息，以便能够准确及时掌握人员实时信息，为任务合理安排、产品的及时交付提供保证，同时为车间的人员绩效考核提供依据。

●工时管理与修正：

提供准备、加工、清理等多种定额工时、实作工时管理，不断修正企业定额工时，将车间产能量化、为排产、员工绩效考核提供量化指标。

●制造结构管理：

建立包含产品、中间品、原材料、工装的制造结构模型。

这些信息也可以从ERP系统或其它系统导入

●外协资源管理：

建立企业的外协资源档案，并与任务执行的分析结合起来，形成外协任务的委托、检验、交货检验等环节的管理，实现外协资源的交货期、质量信誉评级。

设备运行管理

产制造部最重要的资源，也是约束生产能力的最主要元素。

因此建立设备信息模型、并结合DNC数据采集、数字化制造终端数据采集，实现设备监控，提高瓶颈设备利用率的有效途径。

●设备的数据采集MDC：

根据设备的条件，采用自动、交互等多种方式获取设备状态及运行参数。

Ø网口采集：

通过RJ45网口，采用基于TCP/IP协议的以太网传输，获得设备实时状态和加工参数。

Ø串口采集：

利用宏命令的方式，通过RS232串口采集信息。

ØPLC采集：

利用PLC直接采集机床的I/O信号，将信息传递给数据库。

Ø交互式采集：

对于无法自动采集的设备，采用条码、终端汇报等交互式方式采集设备数据。

●设备的三期定检定维管理：

制定设备的维修保养周期计划，记录设备维修保养内容。

定时生成设备维修保养清单。

●设备的状态的监控：

实时监控关重设备的开机、关机、加工、故障、维修等状态，对异常设备生成报警事件，提示设备责任人到位处理。

●设备的效能分析：

对设备的开机率、关机率、利用率、运行效率、故障率、OEE等指数分析统计、并对趋势进行分析，为企业的设备维护、采购及利用提供决策支持。

高级计划排产

为了按期交货，企业需要加强对车间生产资源的控制与合理调配，得到一份可以指导生产的精确生产计划，并且需要应对紧急插单、计划更改等情况，保证生产计划的高效性。

在小批量、多品种、多工序的生产环境中，利用高速运行排产工具来缩短制造提前期、提高工厂对于交货期变化的相应能力是迅速应对紧急插单的捷径。

主要功能特点

Ø全球领先的排产引擎：

Ø排产引擎全球离散制造业市场占有率第一

Ø排产的速度10万个工作以内是分钟级的

Ø快速模拟排产，分析优化得到满意结果

Ø灵活的定制功能，沉淀调度人员的经验知识

Ø多视图图形化的界面，操作便捷

●支持离散制造行业的最广泛的排产策略

Ø支持正排、倒排及混排的排产。

Ø基于优先级（紧急插单）、交货期限、最长工序、瓶颈资源等约束的排产。

Ø支持按设备、人员、物料、场地等的实时情况、有限能力排产。

Ø支持锁定某个已排计划、或者某道工序的重新排产。

Ø支持锁定一个时间周期进行下一个计划周期的排产。

Ø支持计划的手工拖拽调整功能

Ø支持订单分割与合并。

Ø支持工序分割与合并。

Ø支持流水式作业分割与合并。

任务调度管理

离散制造企业存在大量的不确定性和突发的问题，如插单随时到达、技术状态不确定、物料齐套的不完整性等，KMMES支持在这些情况下实现柔性调度，赋予计划人员和班组长根据现场特殊情况进行任务调度的权利，防止任务呆滞情况。

主要功能特点

●派工与任务控制：

支持按时间、批次、订单号、班组等多种方式下达任务，对于已经下达的任务可以收回、强令暂停或终端。

●派工单下发与打印：

任务派工后，电子工单直接下达到车间的终端和看板。

KMMES还支持带一维、二维条码的格式化派工单的打印。

●任务确认与协调：

任务执行过程中，计划人员和班组长为了保证任务按时执行，可以更改任务的执行设备和人员。

●临时任务管理：

技术状态不确定情况下，很多企业的工艺并不稳定。

KMMES中支持调度人员在权限范围内，根据企业的实际生产情况插入工艺过程中没有的临时工序，以保证生产、特别是研制型生产能顺利进行。

作业执行管理

计划的制定要依赖于市场和实际的作业执行状态，而MRPII/ERP往往不能始终实时、连续、自动、完整地反应生产过程信息。

另外，交期的达成也需要不断优化生产过程，减少制造过程中的差错以减少返工并缩短制造周期，这些都需要及时透明的生产过程信息以及有效的生产过程控制。

KMMES实现生产过程的闭环可视化控制，以减少“精益生产”理念核心中的等待时间、库存、过量生产等浪费。

主要功能特点

●条码采集：

支持EAN13一维、PDF417、QRCODE二维条码采集。

●触屏工作站：

根据权限定制“傻瓜”式的触屏操作；便于工人获得需要的信息及汇报执行的进度；工业级触屏抵抗车间粉尘、电磁干扰。

●技术文件可视化下车间：

工人在触屏工作站可以浏览查阅其权限范围内的各种技术指导文件，包括三维模型、三维仿真、工艺规程等。

●技术制造闭环控制：

制造过程中出现问题，工人可以在第一时间通过条码或触屏工作站报警反馈，反馈的技术问题直接发送到设计部门。

●生产过程追溯：

对生产过程所有信息汇总，并可实时查看产品加工信息及任务执行情况。

生产现场质量跟踪管理

将质量管理贯穿于产品的整个生产周期内，通过质量信息实时、准确、全面的传递，帮助企业实时跟踪生产现场质量，便于企业高效、快捷地满足客户对质量的要求和不断优化完善质量管理。

主要功能特点

●质量检验规范管理：

MES系统建立了完善的物料检验模型，包括物料检验明细要求，检验方式，不同质量等级的检验值要求等内容；可以通过与CAPP的集成，从工艺设计文档中获取检验项目、检验要求等；以及管理质量过程中形成的各种质量文档管理。

●自检/互检/专检活动管理：

通过MES系统可以对生产过程中的各道工序进行检验，并采用自检/互检/专检相结合的检验方式。

●不符合项管理：

MES系统提供便捷方式，使得检验员可以通过数字化终端，提出质量不符合项，并根据规范的流程，启动不符合项处理流程。

●质量统计分析：

利用质量数据，能够按时间、批次等条件汇总数据，进行质量的统计和趋势分析。

支持SPC质量控制图统计、班组质量分布、交检合格率、废品率、关重件超差率、外协外购产品入厂复验合格率等方面的质量统计。

物料跟踪管理

管理制造过程中在原材料、中间品、产成品、工装等物料，结合计划排产形成线性库存管理。

利用触摸屏、条码等手段实时对物料数据的采集，完成跟踪企业的物料状态。

建立及时有效地物料齐套配送机制，减少制造中停机待料时间。

主要功能特点

●物料条码管理：

MES系统对物料实现统一编码，做到全局统一。

●物料出入库管理：

实现对原材料（包括标准件、元器件等）、半成品、工装、产成品进行出入库、领用、归还、定检、定维过程进行管理。

●物料转移过程管理：

生产任务进度，系统生产物料配送任务，看板提示库房配送。

物料在生产过程中，通过条码扫描跟踪物料流转，实时显示每一批次物料的状态和存放地点，保证物料在车间生产过程中快速高效的流转。

●批次物料齐套管理：

基于制造结构生成产品装配件清单、工装需求清单、量具需求清单。

在生产过程中，管理批次物料的齐套性，跟踪记录关重件的装入。

看板监控

通过MES系统中企业资源的状态及加工任务等信息，在MES系统处理后，按虚拟车间、设备监控、工况监控等类别，以图形化界面、统计列表等形式，多角度、全方位的实时再现车间现场生产过程，同时对现场生产进行统计分析后产生的各类报表，也可以有选择的在电子看板进行展现。

主要功能特点

●看板自定义：

系统中提供了二十多种看板，除此之外，允许用户自行定义看板，并可以将报表推到看板上来。

●LED显示：

将生产实时采集的数据自动传送到LED显示屏上，可分屏滚动显示，包括计划和产量汇总、质量问题汇总、各车间制造的各项任务执行进度，各类柱形，饼形和折线图形分析等。

●生产计划进度看板：

监控的车间计划的执行进度，包括计划中各个工序的状态，完成进度，执行情况，通过不同的颜色区分显示。

系统还可以区分监控延期的计划的信息、预延期的计划的信息。

●可视化虚拟车间监控：

建立真实直观的可渲染的三维车间工位模型和设备（工位）模型等，直观地虚拟车间情况。

结合DNC采集，监控设备的状态、加工的任务、加工的物料、操作人员等信息。

●报警监控：

监控车间生产中发生的各种异常报警，并用不同的颜色表示不同的紧急状态。

统计分析

开目MES实现报表定义以及统计分析。

通过开目MES系统可以获取并管理与制造相关的所有信息，形成了丰富的信息资源库。

企业内部和外部的成员在给定的权限内可以在需要时方便地检索和查询到他们的所需的信息。

主要功能特点

●灵活的报表定义功能：

KMMES系统提供二种多种标准报表，用户可以根据自己需要自定义设计不同统计报表，同时系统还提供报表管理门户，支持报表的添加、删除，以及定制。

●基于IE的统计报表:

除了C/S模式的统计报表，KMMES系统还支持B/S模式的统计报表。

无需安装MES程序，仅仅通过IE浏览器即可查看MES中关于生产的各种统计报表。

支持设备开机率、关机率、利用率；质量合格率、废品率、超差率的各种饼图、柱状图、曲线走势图的统计。

●四十种统计报表供决策分析：

KMMES系统已经内置了制造车间常用的月报、周报、日报、计划任务统计、质量统计、人员统计、设备统计、物料统计、工时成本统计等四十种开盒即用的统计报表。

●历史数据联机分析：

制造车间瞬间产生大量的执行数据，为了优化系统性能，开目MES部署实时数据库和历史数据库，后台数据优化服务自动定时将制造执行数据导出归档，实时数据接收最新数据。

统计分析可以基于历史数据和实时数据进行联机统计分析。

系统集成应用及功能扩展

KMMES系统提供多种功能强大的标准接口，通过这些接口的灵活且强有力的支撑，使MES系统很容易与企业其它信息化工具间进行数据交互和共享；

主要功能特点

●ERP、MRPII集成标准接口：

系统建立与ERP/MRPII集成的标准接口，直接建立表之间的对应关系即可实现数据互通。

从ERP/MRPII集成获得相应系统中的原材料信息，作为精确排产的依据，保证生产的高效性和及时性；在完成了生产计划制定并进行生产任务执行后，及时将工序状态信息、计划确认信息及产品交付信息反馈到ERP/MRPII系统中。

●与PDM/CAPP集成：

系统建立与ERP/MRPII集成的标准接口，通过与PDM集成，获取产品图纸、三维模型、工艺BOM、工艺路线、工序卡、NC代码，三维装配仿真等设计信息，并将执行信息反馈到设计环节，为设计改进提供依据。

●强大的功能扩展能力：

通过系统提供的二次开发平台，用户可以基于企业自身个性化需求进行快速的功能开发和部署；提供Windows标准的开放系统接口（API函数集和功能组件），可以使用VC、VB等通用开发工具进行系统扩展开发，最终保证功能需求得到快速和准确的响应。