mes制造執(zhí)行系統(tǒng)的原理與實(shí)現(xiàn)(已修改)
2025-07-07 20:46 本頁(yè)面
【正文】 前言近些年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)涌現(xiàn)了大量的制造型企業(yè)，隨著競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，特別是在電子制造型的企業(yè)里，對(duì)于制造流程控制的要求不斷提升。許多企業(yè)為了增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，不惜重金實(shí)施ERP 系統(tǒng)，以求縮減成本控制、縮短供貨周期。但在內(nèi)部生產(chǎn)控制上，卻沒(méi)有一個(gè)完善成熟的平臺(tái)。MES 制造執(zhí)行系統(tǒng)就是在這種背景上，受到大家越來(lái)越多的關(guān)注，越來(lái)越多的企業(yè)在考慮啊或?qū)嵤┳约旱腗ES系統(tǒng)。 本書(shū)系統(tǒng)地介紹了MES 的功能模塊和實(shí)現(xiàn)的邏輯。本人在國(guó)內(nèi)大型的電子產(chǎn)品制造企業(yè)擔(dān)任多年的工藝工程師和工廠(chǎng)控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析師，對(duì)制造的流程非常熟悉，參與設(shè)計(jì)了所在企業(yè)的MES 系統(tǒng)。本書(shū)是作者多年經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。 希望本書(shū)有助于大家理解MES 系統(tǒng)，有助于國(guó)內(nèi)制造企業(yè)的流程控制和質(zhì)量提升。 第一章 什么是制造執(zhí)行系統(tǒng) 的功能 在傳統(tǒng)的加工生產(chǎn)企業(yè)中，往往用流程卡來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的跟蹤控制。在流程卡上印刷工序列表，每經(jīng)過(guò)一個(gè)工位，則由作業(yè)人員打勾、簽名、標(biāo)注日期。這樣產(chǎn)品在生產(chǎn)線(xiàn)上流轉(zhuǎn)時(shí)，我們可以檢查產(chǎn)品是否經(jīng)過(guò)了所有的必須工序。 MES 全稱(chēng)Manufacturing Execution System制造執(zhí)行系統(tǒng)，它的核心功能與流程卡類(lèi)似，即通過(guò)流水號(hào)控制生產(chǎn)工序。MES 通過(guò)創(chuàng)建產(chǎn)品的序列號(hào)來(lái)取代流程卡號(hào)，生產(chǎn)過(guò)程中的任何一個(gè)工序通過(guò)序列號(hào)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，得到所有相關(guān)的控制信息。 流程卡在生產(chǎn)完成之后即作廢，而序列號(hào)卻一直保存在企業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，所以可以作為產(chǎn)品今后的跟蹤依據(jù)，方便質(zhì)量管理。簡(jiǎn)單地說(shuō)，MES 有兩大核心功能：根據(jù)序列號(hào)進(jìn)行工序的控制，根據(jù)序列號(hào)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的跟蹤。其它功能還有裝配、包裝、物料跟蹤，我們?cè)诰唧w的模塊中詳細(xì)介紹。 與ERP 的關(guān)系 ERP即Enterprise Resource Planning 企業(yè)資源計(jì)劃，是生產(chǎn)企業(yè)的核心模塊，其主要功能是物料管理和成本控制。所有的生產(chǎn)都是由ERP(通過(guò)工單)發(fā)起、由ERP(通過(guò)發(fā)貨單)結(jié)束的。一些ERP 系統(tǒng)也包含了簡(jiǎn)單的生產(chǎn)模塊。我們可以把MES 看成ERP 生產(chǎn)模塊的專(zhuān)業(yè)化。因此MES 與ERP的接口應(yīng)保持邏輯上的一致性。第二章 產(chǎn)品、工單、序列號(hào)(Product) MES的流程通常是由ERP系統(tǒng)發(fā)起的，因此對(duì)于產(chǎn)品的定義必須與ERP保持一致。 通常，用item_no(產(chǎn)品編或者item_no和item_revision(產(chǎn)品版本)的組合來(lái)定義一個(gè)產(chǎn)品(product)。從ERP的角度而言，產(chǎn)品等同于物編碼。 一個(gè)完整的產(chǎn)品周期可能包含以下環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)都與產(chǎn)品相關(guān)，如圖21所示：對(duì)于MES而言，產(chǎn)品除了物料屬性以外，還有一些其它與生產(chǎn)密切相關(guān)的屬性，如工藝流程、裝配結(jié)構(gòu)、測(cè)試規(guī)范等。我們?cè)诤竺娴恼鹿?jié)中將陸續(xù)展開(kāi)。 (WorkOrder)工單又稱(chēng)任務(wù)單、計(jì)劃單。一個(gè)工單定義了一次加工作業(yè)，包含以下信息：待加工產(chǎn)品、數(shù)量、加工起點(diǎn)、原材料輸出倉(cāng)庫(kù)、成品輸入倉(cāng)庫(kù)，以及工單狀態(tài)、計(jì)劃完成時(shí)間等輔助信息。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MES系統(tǒng)是由工單驅(qū)動(dòng)的。首先由計(jì)劃員在ERP中定義工單，然后將此工單刷新到MES，車(chē)間的主管將工單落實(shí)到具體的產(chǎn)品工藝路線(xiàn)，操作人員按照工藝路線(xiàn)進(jìn)行作業(yè)。如圖22： (SerialNumber)在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程中，我們往往用流程卡來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)。在MES系統(tǒng)中，我們用序列號(hào)來(lái)代表一個(gè)具體的產(chǎn)品。序列號(hào)代表系統(tǒng)里唯一的一個(gè)產(chǎn)品，它具有item_no屬性(ERP物料號(hào))，此外，它必須與工單關(guān)聯(lián)，這樣才能夠用工單進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。對(duì)于制造件和裝配件，它們的序列號(hào)規(guī)則是不一樣的。對(duì)于制造件，其序列號(hào)可以全部由MES系統(tǒng)分配產(chǎn)生，而采購(gòu)件的序列號(hào)是供應(yīng)商產(chǎn)生的，只能作為外來(lái)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MES，同時(shí)賦予其item_no屬性。在一些情況下，序列號(hào)是企業(yè)的重要資源。如對(duì)于網(wǎng)卡MAC地址，其前6位是企業(yè)代號(hào)，后6位是企業(yè)內(nèi)部的MAC流水號(hào)，MAC地址的申請(qǐng)需要向相關(guān)組織繳納費(fèi)用。另如中國(guó)GSM手機(jī)的IMEI號(hào)碼，是由政府信息產(chǎn)業(yè)部分配的。 在某些情況下，序列號(hào)并不代表ERP中明確定義的產(chǎn)品。如有一款手機(jī)產(chǎn)品G10，其ERP物料號(hào)為10010，MES系統(tǒng)會(huì)為其分配一序列號(hào)20061100001(item_no屬性為10010)，然而在ERP的BOM中并沒(méi)有定義IMEI，為了保持序列號(hào)格式的一致，我們?yōu)镮MEI定義一個(gè)“虛擬”(ERP中沒(méi)有此物料號(hào))的item_no：IMEI。這樣此手機(jī)在生產(chǎn)完成之后，至少有2個(gè)序列號(hào)，1個(gè)是10010對(duì)應(yīng)的序列號(hào)，1個(gè)是IMEI對(duì)應(yīng)的序列號(hào)。 車(chē)間的操作人員在作業(yè)時(shí)，將序列號(hào)與工單建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，這樣工藝路線(xiàn)就落實(shí)到每一個(gè)具體的序列號(hào)了。產(chǎn)品、工單、序列號(hào)三者之間的關(guān)系如圖23所示，序列號(hào)繼承自產(chǎn)品，工單通過(guò)與序列號(hào)關(guān)聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。為了提高序列號(hào)輸入的效率，MES系統(tǒng)采用條形碼(以下簡(jiǎn)稱(chēng)條碼)來(lái)記錄序列號(hào)。條碼是用條碼打印設(shè)備，把序列號(hào)打印在尺寸裁切好的不干膠貼紙上，然后用激光掃描設(shè)備識(shí)別。常用的條碼打印設(shè)備有zebra公司的系列條碼打印機(jī)。常用的激光掃描識(shí)別設(shè)備有symbol公司的手持激光掃描槍系列。常用的條碼編碼規(guī)范有39碼和1
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