淺談牛工廠MES在電子制造業(yè)信息化中的應(yīng)用

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電子制造企業(yè)也都意識(shí)到利用的信息化手段， 是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的必經(jīng)之路，紛紛加快其自身的信息化建設(shè)。然而，縱觀我國(guó)電子制造企業(yè)的信息化現(xiàn)狀， 大部分企業(yè)信息化建設(shè)的普遍放在MRP，ERP等計(jì)劃管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（如PCS， Process Control System）。前者關(guān)注于計(jì)劃， 力求充分的利用企業(yè)的各種資源，服務(wù)對(duì)象主要是上層的管理人員， 對(duì)車間管理并不提供直接有力的支持。而后者強(qiáng)調(diào)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備控制的優(yōu)化和工藝數(shù)據(jù)的監(jiān)控，它可以向車間現(xiàn)場(chǎng)人員提供檢測(cè)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但并不能提供管理支持。 這樣就導(dǎo)致了上層計(jì)劃層次的 ERP 系統(tǒng)與下層的現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化 PCS系統(tǒng)的信息斷層， 給電子制造企業(yè)的生產(chǎn)管理帶來(lái)了很多困難， 制造執(zhí)行系統(tǒng)（M E S, Manufacturing Execution System）便在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生。

2、 牛工廠MES在我國(guó)電子制造業(yè)的應(yīng)用

現(xiàn)狀
上個(gè)世紀(jì)80年代寶鋼從 SIEMENS公司引進(jìn)個(gè) ME S 系統(tǒng)開啟了我國(guó)應(yīng)用MES之路。并引起了廣泛的重視，在“十五”期間流程工業(yè)領(lǐng)域成為 MES的突破口，針對(duì)鋼鐵，石油這兩個(gè)典型的流程制造業(yè)成功的應(yīng)用并開發(fā)完成了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 MES系統(tǒng)， 并產(chǎn)生了上海寶信等一批國(guó)內(nèi)的 MES系統(tǒng)供應(yīng)商， 但是技術(shù)研究和應(yīng)用上大都還停留在制造設(shè)備的集成，狀態(tài)的監(jiān)督和控制階段。近些年來(lái)，隨著信息化建設(shè)的深入開展， MES的應(yīng)用開始向一些離散制造業(yè)延伸，主要應(yīng)用在電子，汽車，食品和醫(yī)藥加工等離散制造業(yè)。特別是電子制造企業(yè)由于競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈， 對(duì)視為其競(jìng)爭(zhēng)的主要手段之一的信息化建設(shè)尤為重視， MES的需求比較旺盛。一些富有眼光的企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)引進(jìn)并實(shí)施 MES 系統(tǒng)，并給企業(yè)的生產(chǎn)管理水平以的提高。但是總的來(lái)看 MES在我國(guó)電子制造行業(yè)的應(yīng)用還處在起步階段， 還面臨著許多困難，這中間不僅僅是資金的問(wèn)題更多的是企業(yè)對(duì) MES應(yīng)用效果認(rèn)識(shí)的模糊不清和技術(shù)環(huán)節(jié)上的顧慮重重。

3、 電子制造企業(yè)應(yīng)用 MES產(chǎn)生的效益和影響

3.1 牛工廠MES的應(yīng)用產(chǎn)生的效益

MES 的應(yīng)用給企業(yè)帶來(lái)的影響是
的， 制造執(zhí)行系統(tǒng)國(guó)際聯(lián)盟組織MEAS調(diào)查結(jié)果表明，企業(yè)實(shí)施MES以后，帶來(lái)的效益主要表現(xiàn)在:
（1）生產(chǎn)周期縮短45%(6%的被調(diào)查企業(yè))

（2）數(shù)據(jù)輸入工作減少57%(6%的被調(diào)查企業(yè))

（3） 半成品的積壓減少24%(57%的被調(diào)查企業(yè))

（4）交接班的紙面工作減少16%(36%的被調(diào)查企業(yè))

（5）次品減少18%。

（6） 交貨時(shí)間減少27%。

（7） MES投資平均回收期14個(gè)月。

3.2 MES應(yīng)用對(duì)生產(chǎn)管理的影響

MES在產(chǎn)生效益的同時(shí)也能提升電子制造企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，使品質(zhì)管理走向標(biāo)準(zhǔn)化，信息化，地提高企業(yè)生產(chǎn)的靈活程度和對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)的敏捷程度， 主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

( 1 )實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控
MES的應(yīng)用使自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集代替了原來(lái)的人工記錄， 使得信息得到實(shí)時(shí)的收集和分析整理， 從而為管理層實(shí)時(shí)的了解生產(chǎn)狀況， 及時(shí)決策提供有力的支持。同時(shí)， 也大大減輕了現(xiàn)場(chǎng)管理人員的統(tǒng)計(jì)工作量。

(2)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的全程追蹤
MES通過(guò)在各個(gè)中作中心的監(jiān)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的全程追蹤。 也就是說(shuō)MES對(duì)每個(gè)產(chǎn)品使用了哪些物料， 生產(chǎn)了多長(zhǎng)時(shí)間， 某時(shí)某刻在哪個(gè)線上由哪個(gè)操作人員操作，何時(shí)入庫(kù)等整個(gè)完整的產(chǎn)品信息進(jìn)行跟蹤和記錄， 便于統(tǒng)計(jì)和查詢。

(3)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的可追溯性
MES對(duì)生產(chǎn)的全程跟蹤和記錄使得系統(tǒng)可以靈活完整的實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的可追溯性，也就說(shuō)系統(tǒng)可以根據(jù)任何一個(gè)產(chǎn)品上的標(biāo)識(shí)碼查詢出這個(gè)產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中所包含的生產(chǎn)時(shí)間，批次，工藝參數(shù)，質(zhì)檢信息以及何人操作等等數(shù)據(jù)?？勺匪菪詫?duì)于企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題改善工藝生產(chǎn)流程有重要意義，另外對(duì)于有質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)品也能快速的界定責(zé)任的歸屬。

(4)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集代替了大量的手工記錄
在應(yīng)用 MES前大部分企業(yè)是靠手工的方式統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和檢測(cè)，維修記錄，且不說(shuō)消耗了大量的人力和紙張，更嚴(yán)重的是這樣的方式造成了生產(chǎn)信息的滯后 （一天生產(chǎn)結(jié)束后收集信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表， 管理人員要到第二天才能拿到天的報(bào)表）。MES實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集， 減輕了現(xiàn)在人員的工作量使他們有更多的時(shí)間投入生產(chǎn)管理中去， 同時(shí)也能使管理人員實(shí)時(shí)的掌握生產(chǎn)的情況。

4、 MES在電子制造企業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)

4.1電子制造業(yè) MES主要功能模塊設(shè)計(jì)

電子制造業(yè)屬于離散型制造業(yè)與流程
制造業(yè)相比較在生產(chǎn)流程和工藝上有很多不同， 其 MES應(yīng)用的功能模塊也有很大的區(qū)別。 其中電子制造企業(yè)主要應(yīng)用的模塊有：

(1)WIP（在制品管理）模塊：主要的功能是基于設(shè)備作業(yè)， 以及后臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行程序級(jí)調(diào)整， 以幫助車間進(jìn)行批次的生產(chǎn)調(diào)度。

(2)PRP(流程管理)模塊：主要的功能就是進(jìn)行工藝設(shè)置，定義與流程相關(guān)的產(chǎn)品， 并按照批次對(duì)應(yīng)的流程將工藝RunCard打印出來(lái)， 備操作員跟蹤填寫。

(3)EQP(設(shè)備管理)模塊：主要功能用來(lái)維護(hù)設(shè)備信息，并對(duì)各個(gè)區(qū)域的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和管理， 設(shè)定設(shè)備的 PM計(jì)劃，檢查計(jì)劃， 以及跟蹤計(jì)劃執(zhí)行的情況。

(4)EDC（參數(shù)采集）模塊：主要用于對(duì)加工制品的質(zhì)量參數(shù)和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)在線生產(chǎn)的批次采集數(shù)據(jù)，還包括參數(shù)數(shù)據(jù)采集和參數(shù)設(shè)置等。
MES的上述功能，通過(guò)對(duì)加工整個(gè)

流程的數(shù)據(jù)采集， 包括產(chǎn)品的過(guò)程數(shù)據(jù)，物料信息，品質(zhì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的監(jiān)控和生產(chǎn)過(guò)程的可追溯，并為車間現(xiàn)場(chǎng)的管理人員提供實(shí)時(shí)的管理支持， 大大提高現(xiàn)場(chǎng)的管理水平。

4.2 MES與其他系統(tǒng)的整合

在電子制造企業(yè)的 IT構(gòu)架中主要包括： 計(jì)劃層次的ERP執(zhí)行層次的MES以及控制層的 PCS。 前面也提到過(guò)在企業(yè)的 IT 構(gòu)架中 MES處于中間層， 起到承上啟下的作用， 對(duì)下監(jiān)控底層系統(tǒng)對(duì)計(jì)劃的執(zhí)行情況， 對(duì)上為ERP的計(jì)劃提供生產(chǎn)的事實(shí)數(shù)據(jù)支持。其中ERP處于MES的上層，主要是解決生產(chǎn)計(jì)劃問(wèn)題， 所以對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要要求不高， 因此ERP與 MES之間的整合采用中間數(shù)據(jù)庫(kù)的集成模式更為簡(jiǎn)便和直接， 所謂中間數(shù)據(jù)庫(kù)模式就是指建立中間數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一定義，通過(guò)訪問(wèn)中間數(shù)據(jù)庫(kù)抽取數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn) ERP與MES系統(tǒng)的信息集成過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS）位于MES的下層， 主要向 MES提供現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的事實(shí)數(shù)據(jù)。它與MES的整合主要存在兩個(gè)方面：協(xié)議轉(zhuǎn)換，接口。由于MES是運(yùn)行在以太網(wǎng)上的，其協(xié)議（TCP/IP）無(wú)法與 PDC的串口協(xié)議直接轉(zhuǎn)化， 因此PC 通過(guò) T CP/IP轉(zhuǎn)換器與串口設(shè)備相連。 接口方式常見的還是中間文件的模式，即接口雙方使用中間文件 （如中間數(shù)據(jù)庫(kù)表，中間文本，中間Access表等）來(lái)傳遞相關(guān)的指令及數(shù)據(jù)， 雙方各采用定時(shí)偵聽的方式讀取數(shù)據(jù)后解析成自己識(shí)別的格式。

5、 結(jié)語(yǔ)

MES無(wú)疑是電子制造企業(yè)完息化建設(shè)的必經(jīng)之路， 也是今后一段時(shí)間內(nèi)信息化建設(shè)的和難點(diǎn)。 所以在應(yīng)用 MES之前企業(yè)要清楚的了解其功效和影響， 這樣才能堅(jiān)定信心，不致半途而廢。在應(yīng)用過(guò)程中還要緊緊地抓住模塊設(shè)計(jì)和系統(tǒng)整合這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)， 才能使MES的應(yīng)用事半功倍，取得理想的效果。

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