《APS走向实践》书解读之六:APS与PCS集成的平台与桥梁MES



MES是车间执行管理系统,主要是追踪、监督、控制、管理。实现上层ERP管理与底层PCS(Process Control System)控制层之间的实时通信和指令执行,并与企业内其它制造管理信息系统进行信息传输与交换,实现企业信息无缝集成。

 

MES是业务应用系统与PCS集成的平台桥梁:

 

(1)、向ERP提供实际生产数据,如成本、周期时间、产出等其它生产数据。

(2)、向APS提供实际的订货状态、生产能力、班次等实时变化的约束。可以成功实时重排优化计划排程。

(3)、向销售服务系统提供生产设备及能力可以成功进行交货期的承诺CTP和报价。

(4)、向工程研发提供产品产出和质量的实时数据,便于CAD/CAM做出适当调整。

(5)、向过程控制PCS提供生产设备以优化的方式进行生产的工艺规程与指令,并下载。

 

MES对于离散行业和流程行业各有专注:

 

离散行业的MES:

          在过程管理与控制方面:通过对过程的离散事件动态监控,自动纠正生产操作或提供决策支持,以实现生产调度要求;在出现例外或生产进程偏离太大时,及时报警相关人员使其采取相应的措施。

         在生产调度与任务派工方面:根据工厂设备实际加工、运输、存储能力的变化,制定并优化生产的具体过程及各设备的详细操作顺序;为了提高生产柔性,生产任务根据生产执行具体情况及设备情况,结合资源配置进行现场动态分配。

         在资源配置和状态控制方面:提供各种资源的实时状态,与任务分配紧密协调,为各生产工序配置工具、设备、物料、文档等资源,保证各操作按调度要求准备和执行。

         在质量管理方面:跟踪产品原料、各加工的零件的设备、操作人员、工序批次等,为产品的使用、改进设计及质量控制提供依据;根据检测结果确定产品问题、提供相应的决策支持。

        在维护管理方面:管理和指导设备、工模具的维护活动,却报其可用。

        在劳动力管理方面:提供人员的状态和相关的信息,跟踪个人的工作执行情况,为操作人员提供决策支持。

        在文档管理方面:管理产品的设计、操作流程、工艺说明等;根据任务分配,为生产工序提供相应的程序和信息等。在数据采集方面:获取各工序、设备、物料、产品等数据,并汇总成其它系统、管理者所需的信息。

 《APS走向实践》书解读之六:APS与PCS集成的平台与桥梁MES
    在性能分析和模拟方面:分析对比资源利用率、资源可用性、产品加工周期等的实际与标准的对比分析,做出相应的评估;通过模拟仿真为生产调度提供可视化的分析。

 

流程行业的MES:

 

      在过程管理与控制方面: 与数据采集、质量控制底层控制系统进行实时通信;以控制层的控制能力为基础,提供各种先进的算法,实时地监控生产动态过程按调度要求安全、稳定地进行;提供对生产失控或出现故障的实时报警,并能采取相应得紧急措施。

        在生产调度与任务派工方面: 根据生产计划,综合流程的实际能力、物料与能源的供应可用、预防维护及切换线的代价等因素,制定生产的具体班次安排、生产进度安排等;由于产品的生产周期长、切换较少,以及流程设备柔性小,所以各任务的加工设备在调度时已经确定。

 在资源配置和状态控制方面:由于生产存在波动变化的特性,为了保证生产连续、顺利进行,实时地监控生产过程的资源和设备状态,按调度要求安全、稳定地进行;并提供对生产波动或出现故障的实时预警。

       在质量管理方面:把直接或间接质量测量及分析结果实时反馈,保证产品符合行业标准和客户要求,跟踪产品原料的相关的信息、生产控制参数和配方、质量检测结果及相关的批次号和数量。  

       在维护管理方面:管理和指导设备、工具的维护活动;根据数据采集的数据进行故障分析和诊断。 

       在劳动力管理方面:提供人员的状态及所在班次等相关的信息,跟踪个人的工作执行情况,为操作人员提供决策支持。

       在文档管理方面: 管理产品的配方、工艺流程、控制参数、相关行业标准、污染控制标准。在数据采集方面:及时为其它系统提供所需的数据,从工厂层实时地采集数据,并进行数据校验及数据格式的转换等处理;为管理者、上层如计划系统提供所需的信息。 

      在性能分析和模拟方面: 产品的相关的数据、能源耗费、设备的使用情况进行综合评估;依据采集的数据建立、修正生产模型,使其真实有效的反映实际生产过程,通过模拟仿真可视化的分析、改善控制效果。

 

    虽然,ERP等业务系统也在向执行层渗透,PCS过程控制系统也在向计划层渗透。实际上MES受到上下的挤压,所以MES在实际行业运用中各有不同。现在,作为一个集成计划层和控制层的中间的平台,MES从单一功能的MES已转向集成的I-MES,向计划层与控制层扩展;利用最新技术发展为敏捷的MESII。   

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