一篇文章看懂MES功能及系统边界

一篇文章看懂MES功能及系统边界企业在进行MES需求分析时，如果界限划分不清晰，即便是从业务角度分析出来的需求，也将面临新的挑战。因此，了解MES功能和系统边界是非常关键的。MES系统通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设备在内的所有工厂资源，优化从定单到产品完成的整个生产活动，以最少的投入生产出最符合质量要求的产品，实现连续均衡生产。MES系统通过与ERP、集控系统、物流自动化等系统的全面集成，为企业搭建一个生产制造集成平台，实现对生产全过程的管理。ISA-SP95标准下的MES边界图ISA-SP95标准定义了MES的功能边界，以其作为定义工厂MES系统业务边界的基础，并结合工厂的自身特点来划定MES系统的业务边界范围，主要内容包括：下面就MES系统业务边界范围的主要内容做具体的介绍和分析。基础数据管理基础数据管理主要实现MES系统物料、设备、人员、工艺、质量、日历相关的基础数据的维护，基础数据管理对MES系统中所有基础数据进行集中管理，其他功能模块使用统一的基础数据。MES系统维护的基础数据，其编码规则和格式规范要求符合工厂信息化建设的总体要求，最终提供一个综合基础信息共享查询平台，为整个MES系统的运行提供良好的基础。基础数据如果在ERP系统中已经有维护，MES通过系统集成的方式实现基础数据的接收和同步。生产建模根据生产厂各生产环节的实际设备情况，对整个的物理设备进行定义，建立物理模型。在物理模型的基础上进行“扩展”，根据工厂在生产、物流、能源生产等方面的实际业务管理模式，定义相关的业务逻辑模型，建立逻辑模型；逻辑模型通过事件和消息来驱动的各种业务“规则”，模拟和跟踪整个生产过程。生产排产与调度生产排产的主要任务是接收或维护生产计划，结合资源能力、设备能力、设备维修保养计划，工艺要求以及生产车间部门的生产操作安排等，通过科学组织生产安排，进行详细排产，接收ERP详细到天的各类订单，将订单转化为MES生产计划，再将生产计划分解为工单，更有效地指挥协调生产。生产调度是生产实时指挥调度的核心，生产排产和生产过程监控是生产调度的基础。系统根据设备动态信息、质量动态信息、生产动态信息等，协同各部门各作业单元高效有序生产，实现作业的智能调度，保障排产与调度的完成。生产标准管理生产标准管理实现对产品标准进行管理，维护产品类别，制定物料产品路线；维护产品路线包含的产品段，各产品段的执行顺序，以及产品段下的工序，工序下包含的参数；并维护生产工艺标准，审批发布生产标准；管理生产标准的版本，并作为排产调度、质量考核和生产控制的依据。生产标准管理实现生产标准定义和维护，包括：制定生成生产标准、制定新版本生产标准、标准审批与下发，以及按类别维护生产标准、标准归档和标准废弃等几方面的功能。质量管理质量管理通过对生产过程中的质量信息进行记录和汇总，实现对各工序、工段的生产工艺标准进行有效的质量监视，对在制品的质量情况进行分析，实现对工艺质量改善。利用生产全过程中的产品质量数据的关联、产品质量数据的可追溯及产品质量数据的实时性，实现对产品质量的过程统计分析及质量追踪功能，最终达到对生产过程中出现的质量问题进行考核。设备停机管理MES系统的设备运行管理一方面实时收集、汇总生产过程中的设备运行数据，捕捉设备运行故障信息；根据底层的反馈的设备运行数据，自动对数据加以识别，并生成相应的设备运行记录和停机记录，将这些数据归档、进行统计分析，形成设备运行情况统计报告。生产监视在对生产管控、能源管控、物流管控等生产控制系统进行实时数据采集的基础上，通过对生产过程中实时产生的各种关键数据进行动态监视，从而实时掌握生产的动态情况。同时，与生产计划进行比对，达到对生产进度计划进行有效控制,以便及早控制与处理生产过程中的异常事件。物料管理物料管理包括物料基础数据定义、物料信息采集、物料谱系生成和物料追踪。它记录和跟踪从原料投料到产成品入库过程中发生的所有与物料有关的信息，并结构化地组织起来，按固定时间段进行归档，形成历史生产档案。当用户需要查询历史生产数据时，只需输入相关的查询条件，MES系统会快速准确地进行定位，自动显示出用户所关心的数据，如生产过程中的物料消耗、生成、变更和流转信息，和相应的质量、设备、工艺信息。现场管理现场管理模块包括各个车间现场管理，按工艺段对交接班的原料、辅料、在制品的信息进行记录。能通过数据采集获取的自动记录，对于不能自动获取的数据，生产操作人员按照操作守则，在现场终端进行录入和维护，保证生产业务数据的连续性和完整性。统计过程控制MES中的统计过程控制，是在获取底层自动化系统实时生产过程数据及抽取MES各个功能模块静态生产过程数据的基础上，通过数理统计方法的过程控制工具，科学地区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，对生产过程的异常趋势提出预警，使生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定。生产人员管理人员是生产执行系统里的一个重要资源。在MES系统里要定义人员及其特性，如岗位、部门、联系电话等。MES系统自动进行数据采集及人工维护原始的生产数据，这些数据同操作班组通过系统直接联系在一起，支持在此基础之上的进一步分析与班组绩效统计,生产人员管理包括生产人员基本情况管理、生产人员调度管理、生产人员到岗信息查询。实时数据采集实时数据采集是指通过数采设备对生产过程中在线信息按照一定的频率进行的采集，采集的内容质量信息、设备信息、工艺信息和物料信息。MES系统实时数采模块通过OPC或其它通讯方式接收控制系统和数采系统实时采集的数据，提供其它各模块使用。工艺指标分析MES系统得到的生产过程各个阶段监测工艺参数特别是关键指标（KPI）信息后，与工艺标准进行比较，通过SPC统计分析技术对生产过程中的各工序参数进行偏差分析、历史数据对比分析和影响因素分析。科学地区分出生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动，发现过程异常，及时告警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而改进、保证产品的质量。总结总之，MES系统以计划为导向，以设备为基础，掌控生产过程，通过敏捷指挥调度，强化质量控制，使得制造成本透明，提升管控能力，提升管理水平。