制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)實施與應用1.3.1MES的功能模塊框架構建MES基本功能框架的意義在于為制造企業(yè)提供標準化、模塊化、可擴展的解決方案，幫助企業(yè)明確引入MES系統(tǒng)的方向。依據(jù)國際標準和國家標準，MES有12項標準功能。1.3.1MES的功能模塊框架序號功能項目英文全稱功能簡述1資源分配與狀態(tài)Resourceallocationandstatus即資源管理，管理車間資源分配及狀態(tài)信息2操作與詳細調度Operations/detailscheduling即作業(yè)調度，生成操作計劃，提供作業(yè)排序功能3分派生產(chǎn)單位Dispatchingproductionunits即生產(chǎn)分派，管理和控制生產(chǎn)單位的流程4文檔控制/規(guī)范管理Documentcontrol/Specificationmanagement管理、控制與生產(chǎn)單位相關的文檔5數(shù)據(jù)采集與獲取datacollection/acquisition采集生產(chǎn)現(xiàn)場中各種必要的數(shù)據(jù)6勞動力管理labormanagement提供最新的員工狀態(tài)信息7質量管理qualitymanagement記錄、跟蹤和分析產(chǎn)品及過程特性8過程管理processmanagement監(jiān)視生產(chǎn)，糾偏或提供決策支持9維護管理maintenancemanagement跟蹤和指導設備及工具的維護活動10產(chǎn)品跟蹤和譜系producttrackingandgenealogy提供產(chǎn)品在任意時刻的位置及其狀態(tài)信息1l性能分析performanceanalysis提供最新的實際制造過程及對比結果報告12物料管理materialmanagement管理物料的進出、緩沖與儲存表1-1制造執(zhí)行系統(tǒng)的模塊化框架1.3.2MES的基本功能概述1.資源分配與狀態(tài)MES系統(tǒng)的資源分配與狀態(tài)功能用于識別和分配生產(chǎn)資源。它需要識別設備、生產(chǎn)線、工具等資源，并根據(jù)生產(chǎn)計劃將它們分配到特定任務中，同時考慮資源的可用性、能力和優(yōu)先級。例如，制造車間的庫房、加工和裝配單元等都需要在MES中建模以便管理。圖1-11資源分配-生產(chǎn)資源的管理1.3.2MES的基本功能概述2.操作與作業(yè)調度操作與作業(yè)調度功能用于創(chuàng)建工序計劃，實現(xiàn)生產(chǎn)目標。它依據(jù)訂單優(yōu)先級、對象特性、制造工藝等條件進行作業(yè)排序，減少設備調整時間，計算最優(yōu)加工順序和路徑。MES系統(tǒng)生成工序計劃，監(jiān)控執(zhí)行情況，優(yōu)化業(yè)務流程。圖1-12操作與作業(yè)調度-各個工序的時段執(zhí)行計劃1.3.2MES的基本功能概述3.生產(chǎn)分派生產(chǎn)分派功能根據(jù)生產(chǎn)計劃和排程，將作業(yè)、訂單等分配到合適地點和時間。它可及時調整作業(yè)指令和加工順序，應對突發(fā)問題，變更排程和計劃，通過重新安排和補救措施控制生產(chǎn)進度和在制品數(shù)量。圖1-13生產(chǎn)分派-工序派工1.3.2MES的基本功能概述4.文檔管理文檔管理功能用于處理生產(chǎn)相關文件（如工作指令、圖紙等），支持編輯、版本維護及法規(guī)和ISO標準信息管理。MES系統(tǒng)通過工位上的觸摸屏或顯示器，實現(xiàn)工藝文檔的無紙化和實時更新，確保員工獲取最新工藝指導。圖1-14文檔管理-電子作業(yè)指導書1.3.2MES的基本功能概述5.數(shù)據(jù)采集與獲取數(shù)據(jù)采集功能實時收集生產(chǎn)過程中的關鍵信息（包括對象、批次、數(shù)量、時間、質量、過程參數(shù)、設備啟停時間和能源消耗等），用于產(chǎn)品追蹤、生產(chǎn)記錄和管理任務。它通過掃描儀、輸入終端或與其他軟件集成，以手動或自動方式在車間采集數(shù)據(jù)。1.3.2MES的基本功能概述圖1-15數(shù)據(jù)采集與獲取-生產(chǎn)設備實時情況如圖1-15所示，MES系統(tǒng)集成生產(chǎn)線傳感器和PLC，實時采集編織機的物料用量、牽引速度等參數(shù)，用于監(jiān)控生產(chǎn)、保障質量，并支持生產(chǎn)調整、工藝優(yōu)化及后續(xù)分析改進。1.3.2MES的基本功能概述6.勞動力管理數(shù)據(jù)采集功能實時收集生產(chǎn)中的關鍵數(shù)據(jù)（如對象、批次、數(shù)量、時間和質量），用于產(chǎn)品追蹤和生產(chǎn)管理。MES系統(tǒng)通過與設備集成，自動采集工藝參數(shù)，監(jiān)控生產(chǎn)，保證質量，并支持優(yōu)化和分析。圖1-15數(shù)據(jù)采集與獲取-生產(chǎn)設備實時情況1.3.2MES的基本功能概述7.質量管理質量管理功能實時收集和分析質量數(shù)據(jù)，監(jiān)控產(chǎn)品品質，識別問題并提出改進措施。MES系統(tǒng)通過質量管理模塊，標準化和條碼化質量缺陷數(shù)據(jù)，建立電子質量檔案，實現(xiàn)產(chǎn)品追溯和自動處理不合格品。圖1-17質量管理-質量電子檔案1.3.2MES的基本功能概述8.過程管理過程管理功能通過MES系統(tǒng)監(jiān)控生產(chǎn)流程，采集數(shù)據(jù)并自動糾正，偏差管理生產(chǎn)報警。它響應設備或作業(yè)員的報警，處理缺料、停工、維修等異常，執(zhí)行鎖定產(chǎn)線、停機、復機等操作，保障生產(chǎn)連續(xù)性。圖1-18過程管理-在制活動的監(jiān)控和處理1.3.2MES的基本功能概述9.維護管理維護管理功能記錄設備信息、狀態(tài)、維修計劃和故障情況，跟蹤維護活動，確保設備可用性并處理緊急問題。MES系統(tǒng)通過實時數(shù)據(jù)采集，完成設備故障記錄、維護保養(yǎng)和巡檢管理。圖1-19維護管理-設備維護保養(yǎng)、點巡1.3.2MES的基本功能概述10.產(chǎn)品跟蹤產(chǎn)品跟蹤功能實現(xiàn)生產(chǎn)流程全程透明，涵蓋責任人、零部件、批次、序列號及異常情況等信息。它通過在線系統(tǒng)創(chuàng)建詳細歷史記錄，確保零件和成品可追溯，主要功能為實時追蹤在制品（WIP）和管理產(chǎn)品生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)。1.3.2MES的基本功能概述圖1-20產(chǎn)品跟蹤-與產(chǎn)品相關信息與追溯如圖1-20所示,在生產(chǎn)過程中，MES系統(tǒng)可以實時收集關于原材料、生產(chǎn)過程、質量檢測和最終產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)問題，可以迅速追蹤到具體的批次和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了“產(chǎn)品跟蹤”。1.3.2MES的基本功能概述11.性能分析性能分析功能提供實時報告，比較車間操作活動與歷史和預期結果。它衡量資源利用率、設備效率和產(chǎn)能等關鍵指標。MES系統(tǒng)通過圖表和報表展示生產(chǎn)量、設備利用率、效率等數(shù)據(jù)，支持管理層決策和生產(chǎn)優(yōu)化。圖1-21性能分析-生產(chǎn)線的產(chǎn)能統(tǒng)計分析1.3.2MES的基本功能概述12.物料管理該功能貫穿原材料采購到成品出庫全流程，通過精準追蹤物料使用、優(yōu)化庫存、及時補貨，減少浪費和生產(chǎn)中斷，保障生產(chǎn)效率和質量。同時，它與供應鏈管理系統(tǒng)協(xié)同，提升