制造执行系统范文精选

摘要：针对电机行业具有能够设计复杂焊接钢结构的下料车间的生产管理的特点，建立事业部管理机制下的车间生产管理模式。在此生产运作模式基础上，建立支持与套裁等有效集成的车间生产信息管理系统，以适应下料车间复杂多变的特点，解决车间级管理中计划、监控、调度等关键问题。该系统研究为电机行业下料车间制造执行系统提供了有效的方法和途径。

关键词：制造执行系统；电机行业；下料车间；信息化

中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）010-0079-03

基金项目：国家重点自然科学基金项目（61034003）

作者简介：刘利平（1966-），男，湘潭电机股份有限公司结构件事业部总经理，研究方向为企业信息化管理；李利民（1964-），男，湘潭电机股份有限公司结构件事业部技术副经理，研究方向为企业信息化管理；周应军（1968-），女，湘潭电机股份有限公司结构件事业部信息主管，研究方向为企业信息化管理。

0引言

纵观我国制造业信息化系统的应用，建设的重点普遍放在企业资源计划系统和生产车间自动化系统上。然而，由于产品营销在这一、二十年间从生产导向逐渐转变成市场导向、竞争导向，对制造企业现场生产的组织和管理提出了新的挑战，仅仅依靠企业资源计划系统和生产车间自动化系统往往无法应对新的局面。为建立完整的、能够引导企业保持长期的业务利益和企业价值的信息化系统，必将是企业资源计划系统、制造执行系统和生产车间自动化系统三者的结合，真正实现管控一体化。

1990年，美国先进制造研究中心AMR首次提出制造执行系统（MES）的概念，填补了车间层管理的空白。制造执行系统是企业CIMS信息集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。它在计划层与控制层之间架设了一座信息沟通的桥梁，填补了两者之间的鸿沟。

摘 要：制造执行系统MES能够帮助制造企业全面提升其敏捷性同时起到全局优化的作用，为企业资源计划系统和设备控制系统之间创造连接的桥梁，除此之外，制造执行系统MES也是制造企业中除计划层和控制层外不可或缺的执行层。本文详细的叙述了制造执行系统的产生、发生以及含括的模型，深刻解析制造执行系统目前存在的问题，为实现管理扁平化和综合生产指标优化流程工业MES所需要的关键技术。

关键词：制造执行；管理系统；应用

中图分类号：TP315

1 MES的产生、发展及其模型

1.1 单一功能的MES系统

MES系统在20世纪70年代后半期出现时只具备简单的功能，比如：设备状态监控系统，质量管理系统以及生产进度跟踪、生产统计等功能，只能够运用在一些个别问题上，不能提供完整的实施方案。与此同时，制造企业也分为进行ERP层与DCS层的使用工作，导致出现了横向系统之间的信息孤岛（island of information）以及MRP、MRPⅡ和DCS之间形成缺损环或链接（missing ring or link）等问题。

1.2 T-MES原型

为解决以上件简述的问题，在20世纪80年代中期，生产现场的信息系统开始发展，生产进度跟踪信息系统、质量信息系统、绩效信息系统、设备信息系统以及整合已经达成共识。在生产现场开始发展的同时，过程控制系统和生产技术系统也在与时俱进，产生了由POP（生产现场管理，point of production）与SFC（车间级控制系统，shop floor control）组成的传统的MES（traditional MES，TMES）。

【摘 要】近年来，受到金融危机影响，全球经济依旧不景气。随着企业市场竞争逐渐激烈，使得企业发展的压力递增。在这样的状况下，企业应该重视管理过程，保证管理质量，通过实际管理实现企业经济增长。我国电子制造业的发展在我国整个制造行业当中占据重要位置，本文针对电子制造业制造执行管理系统绩效评估进行研究，实现综合评价指标体系。

【关键词】电子制造业；执行管理系统；绩效评估

MES在企业发展进程中，是协助企业进行生产控制的一种执行手段，能够实现通过信息传达，保证订单下达直至完成的整个过程中进行管理优化，实现对企业管理系统的集中控制。在电子制造业当中进行制造执行管理系统的应用，能够有效实现企业生产运营，保证企业可持续发展。

一、电子制造业生产特点

随着社会科技水平的逐渐提升，使得电子制造业产品更新较快，对于电子产品的实际需求也呈现个性化特点，导致量少品种多的特点，品质在实际生产过程中很难掌握。电子制造业属于劳动密集型产业，实际生产过程加工复杂，部分管理内容依旧需要计算机进行实际控制。

通过电子制造业本身的特点能够看出，其对于制造执行管理的依赖程度相对较高。制造执行控制系统，与电子制造企业自身资源管理具有密切关系，是保证企业内部控制水平的关键。制造执行管理系统应该明确企业内部实际发展中的绩效标准，保证企业发展按照相应标准实现发展方向规划，并根据具体数据做出相应调整。MES在电子制造业的实际发展中，在电子制造业当中起到纽带作用，对企业发展具有重要意义。

二、MES模块介绍

制造执行系统协会（Manufacturing Execution Solutions Association）将MES各个功能模块分为几个部分：

摘要：介绍了MES系统的热潮现象、MES系统的可集成平台模型及MES系统在烟草企业信息化中的定位和应用实施，并结合烟草行业信息化的现状，对实施MES系统提出了自己的观点和建议。

关键词：制造执行系统；数据采集与集控；可集成MES

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）05-1144-03

1 概述

众所周知，当前中国烟草行业正处在从传统计划经济时代向以市场为导向的市场经济时代迈进的过渡时期，面对经济全球化、信息网络化的新形势，中国烟草行业将面临日益加重的、来自国内外的双重竞争与挑战。为了更好地应对挑战，中国烟草行业正在对传统的管理体制、组织机构等进行一系列的重大变革，通过信息化，来改变传统的生产经营模式，提高客户的忠诚度，提高办公效率和宏观决策能力，全面提升烟草企业的管理水平，最终达到提升烟草企业整体竞争实力。目前，企业信息化建设已经形成了“政府推动，企业实施”的基本格局，企业对于企业管理系统信息化建设的思考已经不再是“上不上”的问题了，而是涉及“怎么上？如何上？”的战略问题。那么如何搞好这一时期的企业管理系统信息化建设工作，真正以信息技术为支点，以信息化为突破点，推动企业的业务流程再造与组织结构重组，就成为一个新的课题就摆在我们烟草企业的面前[7]。

2 MES系统建设热潮

当今时代，流程式的烟草企业，无论是多品种小批量生产、少品种重复生产还是主流产品大量生产的产品加工制造，内部管理都可能遇到以下一些问题：由于上层生产计划管理受市场影响越来越大，明显感到计划跟不上变化，面对客户对交货期的苛刻要求，面对更多产品的改型，订单的不断调整，企业决策者认识到，计划的制订要依赖于市场和实际的作业执行状态，而不能完全以物料和库存回报来控制生产；另外，又如企业产品销售得非常好，但是生产线上的工人却没有办法按时按质交货，企业管理人员则抱怨说车间生产现场信息交流不及时，管理不透明，指挥不到位等等。不能否认，以上这些情况正是我们大多数现代烟草企业目前所面临的一个重要的问题，然而，针对这一现象，我们又能有什么有效的办法来解决它呢？事实上，在国内的一些主要烟草企业早已进行着MES系统建设的应用实践，找出任何影响产品质量和成本的问题，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率，并随着时间的推移，MES系统已逐渐被大多数烟草企业所认同。

作为企业信息化建设一个重要组成部分，MES系统所能带来的巨大效益确实对很多企业具有相当大的诱惑力。根据美国生产与库存控制学会（APICS）的不完全统计，企业成功地运用一个MES系统，平均可以为企业带来如下经济效益：

摘要：随着烟草行业改革不断深入，各中烟公司一体化重组后业务流程和职能发生根本性变化，面对一对多的集团化管理模式，如何实现多点有效控制和资源整合，其中一个有效途径就是构建跨区域的运营管理信息系统平台。而生产制造执行系统（简称MES系统）处于企业信息链的关键环节，起到承上启下的作用，为企业资源深度整合提供了技术手段。

关键词：烟草；生产制造执行系统；研发

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0073-01

一、研发背景

2006年河南中烟实现一体化重组后，公司业务流程和职能发生了根本性变化，对外要面对国家局的统一管理和市场竞争，对内形成了一对多的集团化管理模式。因此，必须构建跨区域的运营管理信息系统平台，以实现多点有效控制和有机融合，进一步整合资源，提升管理及业务效率。MES系统处于企业信息系统的中间层，是信息链的关键环节，承接公司ERP系统，指挥底层生产自动化系统和物流自动化系统。

二、研发思路

在烟草行业两化融合的关键节点上，河南中烟大力推进公司和工厂两个层面信息化建设。我们的研发思路是以国家局MES规范和信息化三层架构为指导，紧紧围绕创建数字化工厂的目标，坚持“智能化生产、数字化管理”，将信息化与企业管理高度融合，高起点规划、高品质设计、高标准要求打造MES系统。完成公司到工厂的垂直管控，实现生产现场的精细化、扁平化，支撑河南中烟“四大中心”的业务运作。

三、研发方法

本文对离散制造特点的制造执行系统进行了研究，以沈飞公司数控加工厂制造执行系统的研发过程为依据，提出了将企业中系统管理活动分离，形成静态管理和动态配置两种模式，并对其分别进行论述，最后结合MES实施的实际情况对此模式予以肯定，形成了一套具有离散型制造企业特色的制造执行系统。

制造执行系统（MES，Manufacturing Execution System）能够优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的全部信息：其运用及时、准确的信息，指导、启动、响应并记录生产活动，从而能够对条件的变化做出迅速的反应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的效率。MES系统不但可以改善设备投资回报率，而且有助于加快库存周转、提高收益。

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，使计划、生产、资源三者密切配合，从而确保决策者和各级管理者可以在最短的时间内掌握生产现场的变化，做出准确的判断并制定快速的应对措施，保证生产计划得到合理而快速的修正、生产流程畅通、资源充分有效地得到利用，进而最大限度地发挥加工效率。

一、MES技术存在的问题

构建和实现一个有效的制造执行系统，将会在一定程度上解决信息集成和实现过程中所带来的问题。首先要评估集成的现有状况和基础结构的有效性，另外，设计的系统框架要针对具体车间的现实条件。

近年来，我国制造业MES的研究和实施有了较大的发展：流程型制造业的水平普遍高于离散型制造业。离散制造特点带来的任务繁重，零件流量庞大，数据量庞大、信息分散及信息交流不畅等现象，使得无论是在MES技术深度上还是在应用广度上都存在一些问题，主要表现为以下几点。

（1）缺乏MES技术标准。MES的设计、实施和维护缺乏技术标准，影响了MES产品的技术性能，加大了系统开发和应用的成本。

（2）集成性差。由于缺乏统一的工厂数据模型，MES各功能子系统之间以及MES与企业其他相关信息系统之间缺乏必要的集成。

【摘 要】 本文从MES在汽车生产过程中的所起的重要作用出发，以昌河铃木九江分公司焊装车间MES为例，阐述了MES系统的设计思路以及系统组成。

【关键词】 MES Andon 生产及物料系统等

1 引言

随着汽车行业竞争的日益激烈、管理方法的不断创新，面向生产制造的精益化是汽车整车制造趋势。要实现精益化生产，将制造过程中各种信息汇总，使其延伸到的工厂的设备管理、质量管理、交货期管理、供应链采购、成本控制，物流管理等各个环节。本文通过对MES系统在昌河铃木九江分公司焊装车间的实际应用情况的介绍，阐述该系统在车间现场生产管理和调度执行中所发挥的重大作用。

2 系统构成和概述

昌河铃木九江分公司焊装车间MES系统主要功能：具有车间生产指挥调度功能；实时监控整车车身焊接线及各个分焊线的生产；通过关键点的数据采集提供整个生产过程的数据分析；提供质量的在线跟踪控制和预警提示；实现与车间底层控制系统（传送系统、工艺系统）的有机集成；与上层ERP（Oracel）数据库实现无缝连接。系统总体架构如图1所示：

2.1 车间信息系数据库服务器

信息系统数据库服务器和工厂ERP进行数据交互，对系统各功能模块的数据进行记录、汇总并产生报表，同时向用户提供数据查询和打印功能。系统特点如下：设置两台DELL DELL PowerEdge 2600服务器作为单独的车间级域服务器来管理和控制网络，该服务器将设置在车间中控室中。采用Microsoft SQL Server2000作为后台数据库；采用GE Fanuc公司的RSSQL软件作为实时数据和统计数据的接口，RSSQL作为统一平台，将所有重要实时数据直接采集进数据库系统中。

摘 要：在制造执行系统项目设计阶段，识别项目干系人并分析他们的需求期望，是项目的重要起步阶段。从而利于项目经理与每个项目干系人交流沟通同时决定他们参加项目的形式方法和范围。确保项目顺利的进行，降低项目的缺陷。在制造执行系统项目执行、控制阶段也要不断的对项目干系人进行分析，再沟通，做出相应的调整方案。

关键词：制造执行系统；项目干系人；期望

1 项目干系人的识别

在制造执行系统项目中，制造执行系统项目干系人即制造执行系统项目沟通的主体，他们是项目所涉及或者受项目活动影响的人。识别项目干系人时首先要考虑企业和制造执行系统部门的组织架构以及IT行业特殊背景，再参考以往项目的相关干系人结构。从而列出干系人登记表。

制造执行系统项目干系人可以来自制造执行系统项目组织内部或者组织外部。制造执行系统项目相对于其他IT项目，沟通主体相对简单：即内部项目沟通主体一般指项目团队、辅助人员、IT部门职能经理；外部沟通主体是用户、高层管理者、其他部门职能经理。表1是S芯片制造企业制造执行系统项目内部主要干系人识别表：

表1 S芯片制造企业制造执行系统项目内部主要干系人识别表

资料来源：作者整理

表2 S芯片制造企业MES某软件项目的问题描述

2008年，美国先进制造技术研究所(AMR.Advanced Manufacture Research)了名为《SOA in ManufacturingGuidebook》白皮书，书中分析了在制造领域应用SOA的必要性，提出了制造2.0(Mfg2.Manufacturing2.0)的概念：以服务和协作为基础，来实现对传感器和工控设备为主体的制造网络的动态集成，支持精益制造和六西格玛管理。

制造2.0的概念对制造领域原有的IT架构形成了巨大的冲击，MES作为制造领域重要的IT应用也受到了很大触动。国际制造执行系统联合会(MESA，Manufacture Execution SystemAssociation)也于2009年将《SOA inManufacturing Guidebook》接受为白皮书，并于2010年了白皮书《DataArchitecture for MOM：The Manufacturing Master Data Approach》对制造2.0中的一些关键问题进行了详细的解答。

为什么要提出制造2.0

AMR将传统的IVIES／ERP架构在制造企业的应用称为制造1.0，认为制造1.0存在很多问题：非柔性的MES构架无法满足多工厂的应甩非柔性的ERP业务过程不适合详细的制造运作；为了支持精益和六西格玛，企业的业务需要经常性的进行重构，而ERP和MES都难以支持经常性的重构：ERP和MES都有着个性化的数据模型，在面对不同类型的制造时，ERP和MES都在功能上有不足之处；MES的(部署)对工程技能的要求越来越高；MES(部署)的复杂度，以及IT人员在硬件自动化技术方面的技术瓶颈，使得很难合理评估制造软件的投资。

如图1所示，AMR描述了现代制造正在从传统的制造1.0向制造2.0过渡的趋势：从静态的内部协同制造，到动态的单级／多级协同；从单工厂模式，到多工厂及合同制造模式。制造2.0正在发展成为：依靠SOA支撑的，面向多制造类型的，基于需求驱动的，面向多企业协同和多供应商服务的，界面以用户为中心的，可由用户自己简便配置的，基于移动设备、RFID、智能传感器和无线网络的新型制造。制造2.0采用集中的产品数据管理和过程开发模型，使得能够适应市场对新产品快速研制的要求。

AMR为我们描绘了一种全新的制造模式。如图2所示，为了支持这种全新的制造模式，AMR认为需要一个基于事件驱动、供应链网络协同的平台，平台基于SOA理念搭建，平台内需要包括运作过程管理、运作事件／活动监听、运作智能。

制造2.0的基本原理

AMR将制造运作管理在SOA方面的特殊需求称为制造2.0，图3是AMR给出的制造视角的SOA全景，包含了业务运营的事件或活动监测、业务运营的过程管理、业务运营的智能优化。

摘要：本文在卷烟制造自动化和企业内部信息化的基础上，论述生产制造执行系统(MES)在烟草企业制丝工艺过程和质量控制过程中的应用，包括MES的系统结构和功能分析。

关键词：制造执行系统　制丝生产　烟草企业

目前国内卷烟市场总体是一个生产能力饱和的市场，掌握企业的内部动态的生产、财务和管理等信息，是企业做出正确决策的关键。国内各烟草企业的原材料类型基本相似，加工机械设备水平基本相近，烟草加工工艺也基本一致。虽然质量保证活动贯穿于卷烟企业的整个生产过程，但仍停留在对成品检验、对结果控制与回馈的阶段，对制品质量管理和过程控制的水平能力较低，对设立的质量目标要求不高，通常出了问题才着手解决，绝大部分质量问题由质量管理的专业人员来处理，而且损失比较严重而无法挽回。因此利用信息技术进行辅助提高加工的自动化和控制水平是各烟草企业面临的一个重大问题。

一、烟草企业实施MES管理的必要性和可行性

IVIES是美国管理界90年代提出的，全称l为ManufactufingEx-ecutlorl System，译成制造执行系统。制造执行系统协会给出定义：MES能通过信息传递，对从订单下达到产品完成整个生产过程进行优化管理。当工厂里面有实时事件发生，能对此及时做出反应，MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效知道工厂的生产运作过程，从而使其既提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能，又提高生产回报率。MES还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产品行为的关键任务信息。

1、烟草企业实施MES的必要性。随着外国烟草进入中国市场，国内烟草行业面临国外大型烟草集团的竞争日趋激烈。国产烟不能再以垄断利润取胜，国内烟草企业的规模和行业市场集中度与国际卷烟品牌相比差距较大，而且由于地方保护普遍对省内市场依赖度过高，在境外的销售量很小，在这种情况下，烟草企业如何加强对产品质量的控制，最大程度上降低成本、扩大市场是立于不败之地的重点。实现异地加工、多点生产是绝大部分卷烟品牌规模扩张的必由之路，但如何处理好品牌输出与输入方的利益关系、保证产品质量的稳定、防止出现大的市场波动，当前在技术、管理和政策方面都有许多需要继续探索和改进的地方。找出影响产品质量和导致成本增加的因素，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率已成为每个扩张企业所关心的问题。烟草企业要达到成本和质量的双赢，必须严格控制产品生产的全过程和影响生产的各种因素。有效的方法就是加强对原材料和人员工时的全面监控与调度，对生产线上的各个点进行有效地监控和信息管理，加强生产资源综合调度管理，使之发挥最大效益。烟草企业一般资金雄厚，在设备方面投人大，生产控制系统基本上实现了过程的自动化。在管理信息化方面ERP等管理软件广泛应用于烟草企业管理中，并形成了相对独立的系统，每个系统都有各自的处理逻辑、数据库和模型，导致信息资源缺乏共享和生产过程的统一管理。底层生产控制系统和上层的管理系统缺乏一个中间软件，使得大量的生产数据不能为企业决策所用。MES的高度信息化有效地结合了生产和管理。

2、烟苹企业应用MES可行性。从生产制造环节看，烟草企业已经实现了基础自动化和过程自动化，经营管理层面大多采用ERP等管理信息系统，但是管理信息系统和处于底层的工控系统难以进行接口，没有实际生产中产生的数据为基础，ERP难以通过运算与分析得出令人信服的结果，管理信息系统的效果也会大打折扣。MES以有效实现“以时间为关键”的制造思想，在发达国家推广非常迅速，给企业带来了巨大的经济效益，对国内已经实现了基础自动化和过程自动化的烟草企业将产生深远的影响。

二、国内烟草企业生产工艺的特点