EW-MES制造执行系统模块简介

第一篇：EW-MES制造执行系统模块简介

一、EW-MES制造执行系统

企业信息化涵盖计划层、执行层、自动化层及控制层四个层次的内容，计划层是以ERP为主的企业管理系统，目前其发展已相对成熟。作为衔接上层ERP与底层控制的MES，由于其“上传下达”的集成作用，在企业车间底层与管理上层信息化架起一座桥梁。

易往公司一直致力于企业MES解决方案咨询与实施服务，经过多年的MES实施经验，研发了EW-MES平台，该平台可满足企业MES应用需要，并可根据客户个性化要求进行二次开发。

EW-MES平台包括执行层与自动化层两个层次应用

执行层包括生产管理、物料管理、质量管理、能源管理四大业务模块；

自动化层包括ANDON、AVI、PMC以及RC四大业务模块，涵盖了生产执行过程主要的核心业务，各模块间相互集成，即可单独应用，也可整体应用，满足当前汽车企业“统一规划、分步实施”的信息化规划原则，可分阶段，分模块进行MES实施推进。

EW-MES在企业信息化规划中位于中间的执行层，上接计划层规划管理信息，将之分解为可执行任务，将完成信息反馈计划层；下接控制层，监控底层自动化设备运行，传递运行指令要求，最终形成信息闭环。对外提供与ERP、DMS、SCM、BOM软件系统及PDA、RFID、PLC等硬件平台接口，实现数据的及时传递与信息集成。

EW-MES平台具有强大的集成功能，能够与企业ERP/PLM/CAPP等其他信息化系统进行集成，如SAP、UGS和PTC等，全力为企业打造从生产现场到企业上层管理的全方位信息化解决方案。同时，易往MES也能和国内其他品牌的ERP/PDM/CAPP系统实现集成应用。

EW-MES制造执行系统功能架构

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EW-MES制造执行系统产品特点&先进性

1）► IT技术与自动化技术融合

一体化MES解决方案，业界首创自动化与信息化的完美融合，向上承接ERP等管理系统，向下承接底层PLC控制系统，全面支持制造业生产过程管控。通过EAI及ESB接口方式与软件系统集成，利用OPC技术，集成自动化设备，采集动态数据，图形化展示设备状态信息，远程监控现场设备运行状态。

2）► 遵循先进的技术标准

/ 18 遵循SOA的思想，以服务为抽象的手段，将企业中各个系统应用程序的不同功能单元抽象为服务，通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。遵循ISA-95国际标准，以EW-MES平台为基础，开发了面向不同行业的应用插件，形成面向各行业应用的MES解决方案。3）► 提供MES自开发技术平台

技术无关性指 “屏蔽”了操作系统、软件基础架构等的技术细节，开发人员在利用业务基础平台开发管理软件应用系统时，关注的焦点在于企业业务逻辑、企业运营管理模式，而不用关心采用何种具体技术来实现。这种技术无关性，还实现了跨平台运行的独立性，即通过开发的组态软件能够顺利地在各种不同异构环境下运行，同时为二次开发提供了可行性和便利性。4）► 生产过程数据采集技术

采用强大数据采集引擎、整合数据采集渠道（RFID、条码设备、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆盖整个工厂制造现场，保证海量现场数据的实时、准确、全面的采集。根据不同生产车间的生产过程信息采集对象、频次的不同要求，采用分层次/分车间的信息采集技术，较好地实现了车间生产信息的采集。对于采集对象固定、采集信息频次不高的生产信息，采用较粗放式的手工实时录入生产信息采集方法；对于采集对象多、采集信息频次高的生产信息，采用“条码+手持PDA”或“条码+PC+条码扫描枪”的信息采集方式；对于环境恶劣（如汽车厂的涂装车间）或数据自动化采集要求高的情况，可采用RFID方式，完全自动化采集，无须人工操作，效率极高。5）► 支持多工厂数据模型

工厂数据模型是整个MES应用系统的核心，也是工厂内部所有相关应用系统集成和数据交换的基础。从生产过程管理与控制的核心业务流程入手，分析流程和流程中相关的业务数据，准确描述工厂关键增值业务数据及关键辅助业务数据，并参照ISA-95标准，建立了适合离散制造企业生产过程特点的MES工厂数据模型，包括业务模型、功能模型和信息模型。支持多工厂组织架构，可以实现集团下多工厂间扩展应用，采用一套软件平台，一套基础数据，并实现多工厂间生产制造业务的协同，可减少企业的重复投资。6）► 完善的功能模块

EW-MES平台经过多年的实施经验积累，形成了功能完善的解决方案，涵盖了生产管理、质量管理、物料管理、设备管理、Andon管理、数据采集、自动化控制等模块，能够帮助制造企业提高生产管理水平，实现精益制造，提升产品质量，降低生产成本。

/ 18 EW-MES制造执行系统的应用

易往信息EW-MES制造执行系统，在汽车整车、汽车零部件、机械、食品、制药、能源等行业都有广泛地应用。

♦ 汽车整车、汽车零部件、机械行业，是典型的离散制造行业，既有按订单生产，也有按库存生产；既有批量生产，也有单件小批生产。而且制造过程复杂多样，影响因素纷繁复杂，生产状况变化多端，由此容易产生的结果就是：生产制造过程对于企业来说处于不透明状态，使得制造业企业的生产制造过程的可控性非常差。MES作为企业信息化中一个非常关键的基础信息系统，在企业的生产制造过程的控制和改进方面可以发挥非常重要的作用。通过MES系统，可以有效地将企业生产制造过程中的各种生产制造过程信息实时的管理起来，让这些信息在企业中处于透明状态，可以随时被访问，从而可以实时地了解企业真实的生产状态。同时通过对企业实时生产制造信息的分析，找出影响企业生产制造过程的各种因素，分阶段逐步改善这些因素，改进和优化企业的生产制造过程，从根本上解决离散型制造业的生产制造过程可控性问题。

例如，在汽车行业，要实现汽车的精益化生产，摆在车间层面的一个最核心的问题就是如何将生产过程中车辆的各种信息流加以综合利用，将这些信息通过信息系统的加工进行进一步的提炼，使其延伸到的工厂的自动设备、质量管理、交货期管理、供应链采购，成本控制，物流管理等各个外部环节。简单的说，就是将车辆在车间的生产形态无限制的放大和共享，为各个外部环节所用，通过这样的途径实现管理效率和资源配置的最优化。易往信息在总结多年汽车行业MES系统实施基础上，形成了一套完整的MES解决方案，EW-MES已在几十家知名汽车制造及零配件企业的数百个项目中得到了广泛的应用。北京奔驰、一汽奥迪、上海通用、大众、北汽、沃尔沃、上海汽车、东风股份、东风伟世通、东风贝洱、江铃汽车、五十铃、神龙汽车、长城汽车、华晨汽车、长安标致、奇瑞汽车、李尔、江森、金兴内饰都是易往的合作客户。

♦食品、制药、能源行业是典型的流程制造行业，主要采用按库存、批量、连续的生产方式。流程制造行业，在生产工艺过程中，会产生各种协产品、副产品、废品、回流物等，对物资的管理需要有严格的批号。例如，制药行业中的药品生产过程要求有十分严格的批号记录和跟踪，从原材料、供应商、中间品以及销售给用户的产品，都需要记录。批次管理和可追溯性是制药行业的管理重点。一旦发现批次质量问题，可以最快的速度从流通环节回收相关药品。易往的MES食品解决方案实现中央厨房、冷链物流、门店管理等功能，完全满足食品企业从生产生命周期和销售的全过程管理需求。

/ 18 EW-MES制造执行管理系统可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。使得企业内部各种信息处理流程标准化，提高企业按照合同期限完工的比例，增加企业中各种信息的透明度等。

二、EW-MES生产管理模块

在车辆订单主计划完成后，将排序订单由ERP下载到MES系统中，MES根据ERP计划序列排产上线，然后根据车辆跟踪模块获得的车辆状态信息实时返回EPP系统，供ERP系统在车辆状态控制和零部件反冲消耗，同时数据采集模块和信息广播模块完成车间生产控制过程，对PBS及WBS路由提供正确的指令，并监控生产现场各种设备运行状态采集设备运行参数，实现对生产过程的监控提升现场作业效率。

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三、EW-MES物料管理模块

主要实现生产线JIT/JIS物料拉动、仓库管理、物料拾取、道口收货、料箱料架及供应商管理、解决当ERP系统将物料采购至工厂内部仓库（协配库或当日库）后，如何将物料配送至生产线及如何向供应商发布JIS/JIT要货指令的问题，实现工厂内部物流的精细化管理，将收发物料传递给ERP系统，ERP实现物料结算及成本分析。

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四、质量管理模块

EW-MES涵盖了物料质量控制，成车检验、质量追溯及防错处理四方面质量管理业务，通过多生产过程质量信息采集，建立了质量管理机制，实现了整车质量追溯，满足国家对汽车整车召回的要求，建立企业的质量信息化管理平台。

EW-MES质量管理模块整合生产质量问题与其它阶段的质量问题的处理跟踪过程，质量跟踪结果都导入到统一的质量分析平台中做进一步数据挖掘。

五、生产信息可视化

/ 18 ANDON系统目的是提供生产信息的可视化显示，打破传统生产方式的“暗箱”操作，提示现场人员请求帮助信息和故障信息。并帮助相关人员做出响应，质量人员可以通过ANDON系统呼叫生产人员发现和修改质量问题，改进和避免以后发生同样问题。操作员通过现场的拉绳开关或按钮寻求帮助和激活ANDON系统的闪烁灯和音乐。在生产线离开本工位前如果问题还未解决，机运线将停止。ANDON系统将记录呼叫的次数和停机的时间。通过分析潜在的质量过程，设备和相关区域，有利于提高生产管理水平。车间生产一切活动都可以通过LED实时显示。

*生产运行信息:显示生产线的节拍信息和生产线的运行状态信息 *寻求帮助信息:显示各工段或设备的寻求帮助的工位号，如:缺料信息 *车间生产信息:日计划、日上线、日下线、月计划、月累计产量等信息 *设备信息:显示相关设备的故障报警状态、停线时间等信息

六、电子标签追踪

AVI系统功能：Automatic Vehicle Identification，系统通过条形码（焊装车间、涂装车间、总装车间）信息载体实现对车辆的跟踪及识别，并将这些生产现场所获信息及时反馈到相关系统。信息载体可以用条形码或RFID标签，在车身及总装车间一般使用条码进行生产跟踪，涂装车间、WBS及PBS区域工作环境恶劣，一般采用RFID进行自动采集。AVI系统根据这些信息完成对车体的跟踪，并将这些信息传送给输送链系统和相关过程设备，相关设备根据条码进行工艺选择、防错等功能，同时这些数据被归档在数据库中进行数据分析，生成各种生产报告。

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七、PMC生产设备工作情况

PMC系统将被用来实时地监视生产状态，测量和跟踪生产设备的工作情况，当生产设备出现生产问题时，PMC系统将向车间人员报警。该系统将监视生产的节拍时间、设备的正常运行时间、故障停机时间以及生产设备的故障。PMC系统通过TCP/IP或OPC以太网协议与现场设备（PLC、机器人、现场PC、其它控制系统）进行通讯。PMC系统还将生产信息和报警信息记录到PMC数据库，供今后生成报表使用。

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八、CCR系统电子调度和监控

通过CCR系统,建立一个全面的、集成的、先进的和稳定的统一电子调度和监控系统，实现对工厂生产进度的及时、全面监控，实现异常信息的及时发现并解决。

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汽车行业生产监控系统结构拓扑图

1.系统构成:液晶显示墙、单机多屏操控系统KVM控制管理系统三个子系统构成;2.液晶显示墙作为显示子系统，用来显示单机多屏操控终端的内容;3.单机多屏操控系统，由服务器、多任务任用终端构成;4.KVM控制管理系统:通过配置KVM转换器、KVM交换机、KVM控制终端；可以实现在KVM控制终端对所有连接到KVM交换机上的任意单机多用户操控终端远程进行本地化操作。

九、能源管理系统

EW-EMS能源管理系统

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企业对能源管理系统的迫切需求

1、政策驱动：能源与环境是当今社会发展的两大问题。能源的生产安全、运行管理乃至维护一直受到企业和国家有关部门的高度重视。

2、成本驱动：在资源日益匮乏的今天，能源的消耗成本已经越来越多地占有着企业的成本比例。目前，各大企业已大大加强了对企业能源的加工、贮存、供给过程中的损耗、设备管理、计量检定、能量平衡与调度的关注。因此，建立一套现代科学的动力能源管理控系统，已势在必行。企业能源管理系统的范围和内容 能源使用的管理： 企业用能状况和能源流程；

能源使用的安全性、可靠性和可用性； 能源使用的效率； 能源排放； 能源使用意识； „

能源成本的管理：

能源使用和主要耗能设备台账； 企业能源成本统计核算；

产品综合能耗和产值能耗指标计算分析； 能源成本分摊和账单管理;„

能源管理系统架构

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十、仓库管理系统

EW-WMS仓库管理系统

EW-WMS仓库管理系统的核心价值

1）► 决策支持

通过系统的订单采集、需求预测、库存补货、库存报表等功能，为企业决策提供有力的数据支撑，从而减少缺货、减少现有库存、运作成本和积压。2）► 执行

通过系统标准功能以及增强的订单合并、交叉转运，动态补货等功能，从而有效提高订单准确率、增强客户满意度、降低劳动力和设备成本、提升作业效率，打造企业的核心竞争力。

/ 18 3）► 协同

通过系统的多仓支持、DataExchange、企业Portal等套件，实现客户、供应商的更紧密的协作，完成供应链的闭环；在优化库位、增加销售、增强客户服务、采用卖主管理库存(VMI)、提高库存、订单和出货可见度等方面获得收益。

4）► 不断降低

a、通过作业路径，作业方法的指导和优化，降低物流作业成本可至40%。b、信息系统的有力支持降低对作业人员的经验要求，劳动力成本可节约至20%。5)► 持续提高

a、库存准确率高达95%以上。

b、充分利用仓库内的有效空间，空间利用率提高20%。

c、订单交付情况在线查询，改善企业形象和客户满意度，提高客户忠诚度。

业务流程规划

¤ 易往信息成立了行业顾问委员会和方案指导中心。针对行业动态和业界最佳行业实践，整理、创建行业案例库。

¤ 建立了专门的业务顾问团队，在项目实施前，对客户现运作的流程进行完整、细致、深入的调研；针对流程运作中的重点、难点，和各层级的系统相关人员进行深入讨论；最终提交可行的业务流程再造建议书。

信息系统实施

¤ 易往信息建立了一套标准的作业流程规范，在实施过程中，实施团队通过对仓库各类产品作业特点的认真分析，结合系统制定了统一的操作流程，并通过管理人员强有力的推进使流程得以贯彻实施 ¤ 实施过程中，注重知识的转移，培训和发展客户的专业化团队，并由此建立并维持紧密的客户关系。

建设目标

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系统架构

/ 18 十一、一体化移动平台解决方案

移动化敏捷业务的企业，将移动化作为IT平台的首选，并逐渐转化传统的商业模式，增强竞争力。

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十二、EW质量管理系统解决方案

系统目的

实现全面质量管理 形成质量管理的闭环

降低沟通成本，加快质量问题解决速度 提高客户满意度 提升品牌价值

系统体总框架

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第二篇：太钢炼钢厂制造执行系统

太钢炼钢厂制造执行系统

介绍了太钢炼钢厂的制造执行系统、系统的主要功能模块、各模块的作用以及该系统的网络结构及通讯方式。通过对太钢炼钢厂MES系统的介绍，也展示了大型现代化炼钢厂使用MES系统可以实现对生产计划、物漉跟踪、仓库管理等的计算机辅助管理。通过系统的支持实现炼钢厂对全厂生产、物流做出科学合理的调配以及生产效率最大化。

太钢炼钢厂制造执行系统实现了太钢炼钢厂的生产组织、全自动生产、全厂物流的管理和跟踪。通过MES系统的辅助管理实现了太钢炼钢厂高效、科学、稳定的生产，使装备使用率最大化、产能有效发挥。该系统是在吸取了国内外同行的先进经验并结合太钢炼钢厂的实际情况进行设计和实施的，项目的各项指标都达到了国内外同类系统的先进水平。1 MES定义及管理范围

制造执行系统简称MES(Manufacturing Execution Systems)，是连接企业资源计划系统(ERP：Enterprise Resource Planning)和基础自动化系统之间的桥梁，主要负责厂级生产管理和调度执行。MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度(计划排产)、产品(生产)跟踪、质量控制、设备管理、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门(包括管理原料、成品的入和出)等提供厂级(车间)管理信息服务。对上能够汇总ERP所需要的数据和信息，对下可以将生产任务分解并传递可以执行的信息给自动化设备进行生产，并实时跟踪和采集生产过程数据。

太钢炼钢厂制造执行系统所管理的设备和区域：2套铁水倒罐站装置，1套铁水脱硫装置，2座180 t顶底复吹转炉，2座160 t电炉，2座180 t AOD炉，2座180 t LF炉，1套180 t RH真空处理装置，3台板坯连铸机，板坯精整区域，全厂公辅区域，原材料区域等。主要功能介绍

太钢炼钢厂制造执行系统主要包括16个功能模块：计划排产(SM_PP)、技术标准管理(SM_TS)、质量管理(SM_QM)、生产状态监视(SM_DM)、生产过程跟踪(SM_PT)、生产实绩收集(SM_DA)、生产异常记录(SM—AR)、原材料管理(SM_RM)、能源介质管理(SM_EM)、产品管理(SM_PM)、副产品管理(SM_BPM)、生产设备管理(SM_FM)、备品备件管理(SM_SP)、数据查询和分析(SM_SA)、报表打印(SM_RP)、数据通信(SM_DC)。

2.1 计划排产(SM_PP)

计划排产模块主要根据公司ERP系统下发的炼钢厂生产订单和热轧厂MES传来的需热装热送的板坯轧制计划，编制出炼钢厂铁水区域、转炉、电炉、AOD炉、LF炉、RH真空处理装置、板坯连铸机等生产工序的作业计划，对相关数据进行输入、修改和调整等操作。将作业计划数据存储到二钢北区制造执行服务器数据库相应的作业计划数据表里，并传送给各工序过程控制计算机系统、板坯精整系统、原材料管理等计算机系统，在各工序过程控制计算机系统、板坯精整系统、原材料管理等操作室的操作终端画面上显示，指导各工序的生产。同时，根据收集到的各工序生产实绩数据，由调度人员对排定的各工序作业计划进行在线调

整，以满足实际生产的需要。炼钢作业计划确定后，将炼钢厂作业计划发送给公司ERP系统，同时将连铸机作业计划发送给新热轧厂MES。

2.2 技术标准管理(SM_TS)

技术标准管理模块对炼钢厂各工序的各种生产技术作业标准进行集中管理，将技术标准数据存储到服务器数据库中，并将这些技术标准数据传送给各工序过程控制计算机系统、板坯精整计算机系统和公辅区域，提供对各工序生产的操作指导和进行相应的处理。

2.3 质量管理(SM_QM)

质量管理模块对太钢炼钢厂各工序的各种质量数据进行集中管理，将质量数据存储到服务器数据库中，为各工序产品的质量判定提供依据。

2.4 生产状态监视(SM_DM)

生产状态监视模块从太钢炼钢厂各工序一、二级系统中收集生产状态和主要设备的运行状态数据，在生产计划部门和生产管理部门的操作终端画面上显示，监视各工序的生产。

2.5 生产过程跟踪(SM_PT)

生产过程跟踪模块采用Wonderware公司基于ISA-95国际标准的过程跟踪软件

PEM(Production Events Module)，对太钢炼钢厂不锈钢生产线和碳钢生产线的生产过程进行跟踪，处理各区域各种生产工艺对象的生产过程事件以及相应的原材料和能源消耗数据、生产产品数据、生产过程数据、设备数据、操作员数据等。

生产过程跟踪的各种生产事件和生产数据从太钢炼钢厂各工序的过程控制计算机系统收集，部分生产事件和生产数据可从各工序的基础自动化系统直接采集。

生产过程跟踪中收集和处理的各种数据存入PEM数据库中，通过Wonderware公司的SuiteVoyager软件进行数据的浏览和查询，追溯产品相应的生产谱系结构、生产路由经过和相应的生产活动，并进行生产过程的统计和分析。

生产过程跟踪中产生的事件和数据，发送到生产计划排程模块，以便进行生产作业计划的动态调整。

2.6 生产实绩收集(SM_DA)

生产实绩收集模块从太钢炼钢厂各工序和区域的生产过程数据、生产实时数据、检化验数据等生产实绩数据中收集数据，并将收集到的生产实绩数据存储到数据库里，为太钢炼钢厂生产成本核算和产品产量计算提供数据依据。

2.7 生产异常记录(SM_AR)

对太钢炼钢厂各工序生产过程中发生的异常情况进行记录，并将生产异常数据存储到相应的数据库里，管理人员通过画面方便技术进行统计与分析。

2.8 原材料管理(SM_RM)

原材料管理模块从太钢炼钢厂各工序和区域收集铁水、废钢、散状料、铁合金、粉剂、镍板、保护渣、丝线、耐材、测温探头等原材料进厂和消耗数据，进行相应的处理，并将原材料数据存储到数据库里，为太钢炼钢厂成本核算提供数据依据。

2.9 能源介质管理(SM_EM)

能源介质管理模块从太钢炼钢厂各工序、区域的一、二级系统中收集能源介质消耗数据和回收数据，进行相应的处理，并将能源介质消耗数据和回收数据存储到数据库里。为太钢炼钢厂成本核算提供数据依据。

2.10 产品管理(SM_PM)

产品管理模块从太钢炼钢厂铁水区域、转炉、电炉、AOD炉、LF炉、RH真空处理装置、板坯连铸机、板坯精整系统收集太钢炼钢厂的钢水和板坯等产品数据，进行相应的处理，并将产品数据存储到历史数据库里，为太钢炼钢厂各工序产量计算、查询、分析各工序相关产品数据提供条件。

2.11 副产品管理(SM_BPM)

副产品管理模块从太钢炼钢厂各工序、区域收集废钢、除尘灰、修磨钢渣和渣等副产品数据，进行相应的处理，并将副产品数据存储到数据库里，为统计、分析副产品提供依据。

2.12 生产设备管理(SM_FM)

生产设备管理模块对太钢炼钢厂的主要生产设备静态数据进行集中管理，输入设备的基本信息，存入数据库中，为全厂设备管理、统计、分析设备故障提供依据。

第三篇：基于车间底层设备信息化的制造执行系统

基于车间底层设备信息化的制造执行系统

——基于机械加工车间物联网的生产任务的实时控制

1.概述

企业的底层生产设备的信息化对提高产品的市场竞争力、强化企业的内部管理有重大意义，但是这项工作又面临难以克服的困难而很少真正得到实现。首先，生产车间有大量的传统设备，不具备信息化的基本条件，其次部分新型自动化设备，有数据交换的接口，但是标准不一，集成困难，连网不方便。企业的信息化缺少底层数据的支持而成了残缺的信息化，没有根基的信息化。

底层设备的信息形式多样，来源各异。车间管理人员和检验人员每天用大量的时间填写报表，再输入到计算机中。由于数据太多，只能对部分数据进行处理，而有关开完工时间、检验调试过程、设备的状态等等极具分析价值的数据无暇记录。底层数据的采集困难使得ERP的生产计划只能离线产生而不具备操作性，质量分析难以深入。

本成果针对数控设备和普通设备采取不同的数据感知方法，做到自动的双向无缝的传输数据，不仅使生产状态信息及时传输给管理层，而且将管理层的调整和控制指令下传到每台设备上，将全部设备的程序传输、状态监控、生产数据采集、优化排产等功能集成在一起，在较大程度上提高了资源的利用率。

本成果开发了智能数据采集器，分别从以太网口、智能数据采集器获取数据，利用电流模式和数控程序宏指令辨识和获取机床的加工状态信息，不受数控系统或厂家型号的限制，既可得到加工信息，又可以收发数控程序。

研究成功了基于RFID和无线网络的数据双向传输系统，将每个加工任务绑定在RFID卡上，无线数据终端绑定在设备上，自动记录加工、检验、调试发生的时间和所在的设备并在现场输入加工的质量数据，显示本台设备的生产指令等信息。

根据采集到的实际加工时间、设备状态等信息，自适应地重构生产计划，保证生产目标的实现；同时，根据实际加工工时更新原来安排的工时定额。建立了生产在制定能力计划时根据设备的实时状况来选择设备，将并行异质等效设备列入选择范围。通过四维算法进行计划的优化重构。进一步挖掘现有设备的潜力。

2.功能模块

生产执行系统包括车间生产计划和调度、生产过程监控、生产任务查询、数据采集、质量检测与控制、物料跟踪、原辅料消耗控制、成本管理、统计分析、人力资源管理、Web服务等功能：

生产计划和调度：根据生产的现状将上层的生产计划转化为车间的作业计划，制定各个工作中心的任务作业顺序、开工和完工时间、生产准备要求等，对设备能力进行平衡。

生产过程控制：根据生产工艺控制生产过程，可通过连接设备控制系统实现自动投料控制，监控在制品、成品和物料的生产状态和质量状态，并支持订单取消、产品改制、加装、分批、返工、补料等事务的处理，实时统计车间采集数据。该模块还包括通过数据终端双向提醒和报警功能，提醒管理者和操作者及时处理紧急事务。

数据采集：主要采集两种类型的数据，一种是基于自动识别技术（RFID、BarCode）的数据采集，主要应用于离散行业的装配数据采集，另一类是基于设备的自身数据采集，主要应用于自动控制设备如数控机床或流程自动化设备的物料信息采集。该功能在于设置参数，管理数据传输，查看设备状态等。质量检测与控制：基于全面质量管理的思想，从底层开始对产品的生产过程进行质量记录和分析，并严格控制和预防重大质量事故，有效地防止不良品的流动，降低不良品率。

物料追踪：根据物料的批次信息，追踪到所有使用了该批次物料的成品，也支持从成品到原料的逆向追踪，查清全部生产过程的信息，以适应行业的召回制度，协助制造商把损失最小化、更好地为客户服务。

原辅料消耗控制：记录和管理车间原辅材料的入库和领用，控制耗材的浪费，降低生产成本，实现全面的制造资源管理。

成本管理：输入间接成本、自动汇集直接成本，制定标准成本，计算每批任务的实际成本，统计没到工序的成本。

人力资源管理：管理车间人员台账，记录考勤信息，管理业绩数据，计算工资收入。统计过程分析（SPC）：该模块帮助企业稳定生产过程和评估过程能力。通过监测过程的稳定程度和发展趋势，及时发现不良或变异，以便及时解决问题；通过过程能力指数评估，明确过程中工作质量和产品质量达到的水平。众多的经过合理设计和优化的报表，为管理者提供迅捷的统计分析和决策支持，实时把握生产中的每个环节。

Web服务：通过web网页跟踪订单的执行情况，查询车间的资源利用状况，展示企业的产品生产的技术实力和管理水准，同时根据登陆的权限，提供生产调整或信息交流的窗口，无论在厂还是出差旅行都可以通过上网进行查询和管理。方便融入企业联盟，成为供应链的一环。

ERP/财务系统接口：本系统可实现与SAP、ORACLE、用友、金碟等主流ERP系统无缝集成，也可根据用户需求提供二次开发，满足成长型企业个性化管理的需求。

USB发卡器无线网关普通机床数据终端普通机床数据终端普通机床数据终端图1 本系统的网络结构图。

3.效益分析

本系统可以从两方面给企业带来效益。

（一）增强企业的市场竞争能力。1）成本领先

明确产品的成本状况，有改进的目标，成本数据来源于实际生产过程和材料的领用。本系统自动记录和输入实际制造成本的所有要素，所采集的数据包含时间、加工者、设备、材料，并依此分摊全部间接费用。产品的成本还包括车间的非直接生产因素，如培训，设备维护，工装制造调试，现场管理等，用本系统可以将这些任务以发卡的形式作为类似于生产任务的形式布置下去，统计其实际的成本。

产品的总成本还包括质量成本，以前的生产不容易得到完整的质量成本数据，也无法将每批任务的检验费用、废品损失真正统计出来，但在这套系统中，每次检验都通过数据终端输入检验数据，批号，数量，缺陷类型，检验时间，检验者等全部自动输入数据库，且按照产品、批次、加工者等分类统计分析。至此生产成本问题才能真正得到解决。

2）产品领先

当产品设计完成后如何尽快试制定型投放市场，是每个企业必须面对的问题，传统做法的困惑在于：生产和新品开发争资源，两头都很紧迫，但人力和设备有限；新品开发工艺不成熟，没有定额记录，生产检验人员不愿做，加重了管理负担。在这套系统中，由于所有生产过程均实时记录，通过ERP的调度排产功能模块，很快就能找到最佳调度方案，提高设备利用率20%以上，相当于不购买设备而扩大了生产能力。同时照实际记录新品开发的加工时间，也使合理评估生产者的绩效有了科学依据，管理者的指挥比较容易。

3）顾客亲密度领先

冠云公司的客户群是企业，客户也是市场竞争的参与者，对供货时间和数量，品种和质量的要求很高，希望供应商的计划与主机厂的计划高度匹配，信息透明，具备充分的可预测性和可调性。本系统具备双运行模式，即可在厂内局域 网内运行，也能够在互连网上登录查看，输入信息，客户可知道每批任务的进展情况，可与客户交流沟通，甚至可赋予客户一定的调整权限。

按照产业链优化的理论，构建虚拟企业、动态联盟，要解决快和廉的问题，只有将生产过程透明了（在安全前提下），才能面对瞬息万变的市场环境，做出及时的调整，这样在遥远地理位置的企业，可以身临其境般感受计划的一步步实现，才可以放心购买本公司的产品。

（二）优化企业管理

1）全面评估车间管理水平，创造更高的生产效益

本系统可以采集的数据不仅有生产进程的全部数据，也包括成本、质量、辅料、设备维护、培训等等实际数据，能够全方位地分析管理状况，鼓励车间管理者向可持续发展的方向进行全面管理。

2）为ERP提供强有力的数据支持

解决了ERP在生产管理方面的数据瓶颈，形成了生产计划和执行的闭环，消除了巨大的实时数据的采集压力，使ERP的投资价值得到体现。

应用情况：在4家企业运行了多年，在基本不增加资源的情况下生产效率提高10%~20%，按时交货率从63％左右提高到85％以上。近三年企业总计新增利润3089万元，税收1192万元，节约人力资源成本75万元。另外还产生了节约编程时间、保护设备、提升管理水平的效果。

4.技术特点

1）数据终端和基站之间的无线通讯采用zigbee技术传送数据，该技术具有自动组网功能，每个数据终端均可传送自己的数据，同时又可以传输其它数据终端的数据，不仅传输快、成本低，而且数据终端越多传输越可靠。

2）采用RFID作为事件数据媒介，具有不怕脏污、不怕高温、不怕机械损毁的特点，而且可以循环使用，管理比较容易。

3）生产现场与MES数据库自动地随时双向传输数据，还能够传递通知、提醒等信息。4）本系统与自动控制设备（如数控机床）集成在一起，构成完整的底层设备生产监控系统，传递生产或控制指令，并与生产现场进行实时信息交流。

5）本系统提供C/S运行软件，在车间局域网内实现快速的数据传送，同时又提供web服务模式，用户可以用计算机、手机、ipad等平板电脑等上网跟踪订单执行情况，传输计划调整指令，查询订单质量状况。

5.项目信息

授权发明专利：

数控机床刀具的在线管理方法 发明专利 中国

201010129780.1 车间加工设备群加工运行优化的方法 发明专利 中国

200910031198.9 正在申报的发明专利有6项 技术创新点如下： 1）数控加工监控技术

技术发明点1：智能数据采集器 技术发明点2：在线刀具管理系统

2）基于无线网络的生产信息双向数据传输 技术发明点1：现场生产数据采集系统 技术发明点2：无纸化车间质量信息反馈 3）自适应在线优化排产系统

技术发明点1：自适应在线优化排产系统控制

技术发明点2：四维算法是最优控制器使用的优化算法 技术发明点3：等效设备的选择

技术发明点4：分批和合批理论和方法，技术发明点5：设备选取和能力平衡法。

项目负责人陈进，1958年10月生。江南大学机械学院教师，副教授，博士后，主要从事制造自动化、ERP软件定制和开发等。曾在科研院所、家电企业、机械加工企业担任过技术骨干，开发的MES和ERP软件被多家企业使用。

第四篇：中国制造执行系统的应用现状分析

中国制造执行系统的应用现状分析

在经济全球化、市场全球化的必然趋势下我国部分行业如化工、钢铁等等面临严峻的竞争

形势和经历着深远变化的生存发展要求转变与趋势相符的现代管理思路建立现代管理理

念引进现代管理决策机制提高核心竞争力已经成为企业最迫切的要求和机遇所在。观察

世界生产管理模式的发展趋势可以清晰的得出企业行为势必从单项、局部的改善向着综合、集成的优化转变尤其是计划、组织、控制三大职能的整体优化更是企业实现经营目标和获

得竞争优势的难点和重点制造执行系统(Manufacturing Execution System)主要用来解

决整体优化中生产计划与生产过程的脱节问题——这一问题长期以来不仅直接影响企业的生产效率而且成为制约现代企业内部信息集成和企业之间供应链优化的瓶颈。

一、MES的产生及发展

1MES的产生背景

自上世纪八十年代以后伴随着消费者对产品的需求愈加多样化制造业的生产方式开

始由大批量的刚性生产转向多品种少批量的柔性生产以计算机网络和大型数据库等IT技

术和先进的通讯技术的发展为依托企业的信息系统也开始从局部的、事后处理方式转向全

局指向的、实时处理方式。在制造管理领域出现了JIT、LP、TOC等新的理念和方法并依此

将基于定单的生产扶正、进行更科学的预测和制定更翔实可行的计划在企业级层面上管

理系统软件领域MRPII以及OPT系统迅速普及直到今天各类企业ERP系统如火如荼的进行

在过程控制领域PLC、DCS得到大量应用也是取得高效的车间级流程管理的主要因素。可以

说企业信息化的各个领域都有了长足的发展但是在工厂以及企业范围信息集成的实践过程

中仍然难以解决这一瓶颈带来的各种问题在计划过程中无法准确及时地把握生产实际状

况另一方面则在生产过程中无法得到切实可行的作业计划做指导工厂管理人员和操作人

员难以在生产过程中跟踪产品的状态数据、不能有效地控制在制品库存而用户在交货之前

无法了解定单的执行状况。产生这些问题的主要原因仍然在于生产管理业务系统与生产过程

控制系统的相互分离计划系统和过程控制系统之间的界限模糊、缺乏紧密的联系。针对这

种状况1990年11月美国的调查咨询公司AMR首次提出MES的概念为解决企业信息集

成问题提供了一个被广为接受的思想就是我们今天要谈的制造执行系统。

2MES的发展历程

20世纪80年代后期随着计算机技术和网络技术的迅速发展流程工业控制中出现了

多学科间的相互渗透与交叉同时信号处理技术、计算机技术、通信技术及计算机网络与

自动控制技术的结合使过程控制开始突破自动化孤岛模式出现了集控制、优化、调度、管

理和经营于一体的综合自动化新模式。

20世纪90年代随着计算机技术的日新月异计算机集成生产系统的研究已成为自动

化领域的一个前沿课题。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实

施CIMS计划推动了流程工业综合自动化系统在实际生产中的应用。通过计算机网络向上

下游、产供销一体化或集成化方向发展意大利AGIP石油公司提出了以数据模型为核心的工厂信息集成系统方案信息采集从底层到上层从供应链的源头到尽头而计算结果和指

令则从上层一直传递到底层。它以面向数据而非面向应用的模型为核心系统连接实时

数据库和关系数据库对生产过程进行过程监视、控制和诊断、环境监测、单元整合、模拟

和优化。并在管理决策层进行物料平衡、生产计划、调度、排产、企业资源计划、离线在线

模拟与优化等。

流程工业综合自动化系统的理论和技术经过多年的研究发展特别是经过实际应用的考

验已逐步形成合理的体系结构其结构框架已由下图所示的五层Purdue模型演变为

ERP/MES/PCS三层结构。目前这已成为西方先进工业国家流程工业综合自动化系统理论和

产品的主流框架。

在Purdue模型中流程工业综合自动化系统自下而上从功能上分为过程控制、过程优

化、生产调度、企业管理和经营决策五个层次将生产过程和管理过程明显分开。虽然这种

体系框架在流程工业综合自动化系统的发展过程中起过很大的推动作用但随着研究与开发的深入它在综合自动化系统的设计和应用实践中遇到了较大问题。在流程工业企业的生产

经营活动中除了底层的过程控制与顶层的企业管理和经营决策外在中间层次是很难将生

产行为与管理行为截然分开的。因此在牵涉到大量既有生产性质又有管理性质的信息时

根据五层结构模型就很难明确划分应该属于综合自动化系统的哪一层次这就造成了流程工

业综合自动化系统研究与开发过程中概念的混乱和标准的难以统一。

ERP/MES/PCS三层结构较好地解决了上述问题。这一结构将流程工业综合自动化系统划

分为考虑生产过程问题的过程控制系统PCS考虑企业经营管理问题的企业资源计划ERP

以及考虑生产与管理结合问题的中间层生产执行系统MES。这样就使流程工业综合自动化

系统中原来难以处理的具有生产与管理双重性质的信息问题得到了解决。

3MES的定义

国际制造执行系统协会Manufacturing Execution System AssociationMESA对

MES的定义是“MES提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。MES运用及

时、准确的信息指导、启动、响应并记录工厂活动从而能够对条件的变化做出迅速的响

应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的效率。MES不但可以改善设备投资回报率而且

有助于及时交货、加快库存周转、提高收益和现金流的绩效。MES在企业和供应链间以双

向交互的形式提供生产活动的基础信息。”

如此定义道出了MES的设计、开发、实施都是围绕企业生产----这一为企业直接带来

效益的价值增值过程进行的而针对目前企业信息化建设过程中通常对生产环节的重视不够的情况我们研究所开发的目前国内唯一针对大型流程企业的专业MES系统以其精心的设

计、完善的实施以及良好的维护等为MES的兴起迎来了良好的开端。

美国的权威机构先进制造研究中心AMRAdvanced Manufacturing Research提出的

MES是位于上层的计划管理系统与工业控制系统之间的面向车间层的管理信息系统。它为操

作人员/管理人员提供计划的执行和跟踪以及所有资源人员、设备、物料、客户需求等的当前状况。AMR于1992年提出了三层的企业集成模型将企业分为三个层次计划层

MRPII/ERP执行层MES控制层Control。计划层强调企业的计划它以客户

定单和市场需求为计划源充分利用企业内部的各种资源降低库存提高企业效益执行

层强调计划的执行通过MES把MRPII/ERP与企业的现场控制有机地集成起来控制层强调

设备的控制如PLC、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等的控制。

4.MES的作用

制造企业关心三个问题生产什么生产多少如何生产企业的生产计划回答的是前

两个问题“如何生产”由生产现场的过程控制系统掌?

第五篇：战略执行系统

战略执行系统:

企业战略执行系统包括目标系统、路径系统、动力系统和反馈系统的四个方面，主要是我在做企业战略管理咨询过程中结合各方面的理论总结出来的战略方案结构。其主要的出因在于：很多企业的战略方案虽然有美好的设想和定位，但是往往却很难实施和实现。原因在于以下方面，一是战略设想和定位没有变成企业日常工作的一部分，虽然战略设想有了，但企业每天的工作仍然是按照原来的（而不是按照实现战略的要求）习惯做事，使战略处在空想阶段；二是企业的薪酬和奖励体系没有和新战略结合起来，员工为了高收入必然会按照企业的奖励方式去做事，而不会不顾自己的收入单纯的按照企业的战略设想去做事；再有就是很多企业仍然按照上个世纪80年代甚至70年代以前的观点来看待企业战略，一旦制定下来就想一劳永逸的永远不变，由于环境的快速变化，战略审计已经成为很多企业战略的重要组成部分，也就是要经常的审查企业战略与环境之间的匹配关系，这种审查一般是按照时间的长短对战略的不同方面进行审查。

由于战略的四个方面一般在我进行企业战略咨询时体现在战略方案当中，而一般情况下也没有管理书籍把战略从这个角度来进行划分，所以我就把我的一些想法给您发去，以供探讨。

一般的企业战略书籍都把企业战略从战略分析、战略规划、战略实施三个方面来进行划分。但很多企业在按照这个思路进行战略设计时，往往会由于对管理手段跟踪的不及时而造成方案的错误。比如说，很多企业在战略分析的工具上可能仍然并且仅仅使用波士顿矩阵和PEST、SWOT分析，但现在的战略分析方法和规划工具还包括了波特竞争力分析、企业核心能力分析，甚至还有基于供应链价值的战略分析方法。因为战略首先是一种价值观、思维方式和看待客观世界的方法，所以如果不有效的运用这些战略工具和方法，就很难制定出符合现代环境的企业发展战略。