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如何看待离散制造业的 MES 和 PLM

如何看待离散制造业的 MES 和 PLM. 蒋明炜. 2008 年 11 月. 2. 报告提纲. 离散制造业的 MES 与 ERP. 1. 离散制造业的 PLM 与 ERP. 离散制造业的 MES 与 ERP. 什么是制造执行系统 MES ？. 制造执行系统 MES （ manufacturing execution systems ）。按照美国 AMR 研究公司对 MES 的定义：

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Presentation Transcript

  1. 如何看待离散制造业的 MES和PLM 蒋明炜 2008年11月

  2. 2 报告提纲 离散制造业的MES与ERP 1 离散制造业的PLM与ERP

  3. 离散制造业的MES与ERP

  4. 什么是制造执行系统MES？ 制造执行系统MES（manufacturing execution systems ）。按照美国AMR研究公司对MES的定义： MES是一个工厂层的信息系统，介于企业领导层的计划系统与生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员／管理人员提供生产过程的全部资源(人员，设备，材料,工具和客户要求)的数据和信息。 MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作在ERP系统产生的长期计划的指导下，MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据，对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。 功能模块包括工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集等模块。 在MES下层，是底层生产控制系统，包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或这几种类型的组合。

  5. 业务计划系统planning MRPII/ERP 生产什么? 制造执行系统Execution MES 如何生产? 控制系统Controls DCS/PLC 生产怎样? -----AMR,1992 制造执行系统的三层模型

  6. 离散制造业MES总体框架 电子商务EC，商业智能BI SRM CRM ERP 供应商，采 购，运输， VMI，接收 生产，财务，成本，物流， 设备，质量，人力资源，绩效 工程数据，OA，门户 销售，分销 服务，运输 市场，客户 管理信息系统 FML/FMS/FMC 作业计划调度，设备能力状态，物流运输，质量管理， 数据采集，工装库存状态，自动化立体仓库，数控编程 制造执行系统 DNC，CNC数控系统，现场总线，PLC，AGV，AS/RS 底层控制系统

  7. internet 工厂ERP 车间管理SFC FMS/ FMC。。 物流系统 刀具室 AGV CNC。。。 自动检测 离散制造车间四层控制模式

  8. 制造执行系统的发展方向 • 加快发展各种工艺内容的柔性制造单元和小型FMS,FMC的投资比FMS少得多而效果相仿，更适合于财力有限的中小型企业。 • 多品种、大批量生产中应用FML的发展趋势是用价格低廉的专用数控机床代替通用的加工中心。 • 完善MES的自动化功能。MES完成的作业内容扩大，由早期单纯的机械加工型向焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸锻等综合性领域发展。 • MES要与计算机辅助设计和辅助制造技术相结合，向全盘自动化工厂方向发展。 • 发展智能制造IMS、虚拟制造VMS。 • MES要与ERP，SCM，底层控制系统集成。

  9. 案例：宁夏小巨人生产制造系统 • 年产数控加工中心600台，员工275人，年销售收入3亿元。 • 工厂全部采用日本山崎马扎克智能化生产制造技术。 • 全员劳动生产率109万元。

  10. 小巨人精加工车间

  11. 小巨人自动化立体仓库

  12. 三维CAD PDM 客户服务 系统 数控技术服务 设计开发系统 售后服务 产品销售 市场信息 意向信息 订单 交期回答 现场终端 MRP终端 出库指示、外购订单 材料出库外购件到货机器完成/发货 原材料采购 供应商管理 自动仓库管理 供应商 数据库 宁夏小巨人生产制造数据流程 销售 技术 运转记录数据/夹具数据 运转状况数据/刀具数据 加工向导数据/进展数据 技术部件表构成 数控机床 CAD数据 工序数据 夹具数据库 刀具数据库 夹爪数据库 编号信息 各种数据 MPC DATAACCESS工序基准/刀具DB/准备DB 树状基准数据 单价数据 半成品数据 生产 LGM UTILITYACCESS MRP M640 程序文件 刀具数据/刀具文件 切削条件/准备数据 部分工序基准数据 入出库指示/盘点在库报告 缺货报告 库存数据 日程数据 物流 各种数据库查询 加工日程数据 智能生产中心 计调、编程、刀具、监控 现场终端 进展数据 刀具数据库 夹具数据库工序基准 加工 日程文件 机外测刀器 程序文件 加工向导 准备指示 文件 刀具准备指示数据 刀具室 安装信息

  13. ERP与MES生产计划之间的关系 ERP 销售管理 产品产出计划 工程数据 。物料定义 。物料清单 。工艺路线 采购管理 主生产计划 粗能力计划 投产顺序优化 物料需求计划 细能力计划 库存数据 产品日进度计划 MES 生产线日进度计划 车间任务管理 看板 管理 领送料 计划 车间作业计划 设备状态 作业分配 工装管理 进度报告 车间在制 生产监控 物料搬运

  14. 成本项目定义 成本BOM 费用分摊准则 工程数据 物料清单BOM 工艺路线工时定额 工时价格 库存管理 计划价,实际价 调节价,车间领用 完工入库 财务总帐 车间经费，管理费用 材料差异 标准成本模拟 辅助生产核算 模拟成本1，2，3 基本生产核算 实际成本 分析比较并确认 标准成本 成本分析 MES与ERP成本核算的关系 MES 车间在制 完工汇报 废品统计 ERP成本管理

  15. ERP 工程数据管理 成本管理 基础数据管理 质量标准 销 售 管 理 物资供应 管 理 原材料、外购件外协件质量检测 产品档案 管 理 售后服务质量 外部质量损失 生产过程的质 量 检 测 最终产品 质量检验 质量统计分析 质量跟踪记录 质量内部损失 MES ERP质量管理与MES的关系

  16. ERP设备管理与MES的关系 生产计划 调度 固定资产 管理 设备台帐管理 ERP 设备润滑管理 设备维修管理 设备备品备件管理 设备监控 设备运行记录 设备保养记录 MES 车间调度

  17. SAP制造执行系统策略 • AMR Research 公司 2005 年 9 月的一份调查显示，接受调查的公司中不到百分之一能够将生产数据自动并入企业资源规划 (ERP) 解决方案。 即使是一个典型的小型制造公司也有 10 到 50 个车间自动化系统 (SFA)，通常也没做到有效使用系统数据。 • SAP/R3与制造系统的集成至少需要 50 个 SAP 组件接口。在此期间，编程和维护需要高达约五百万美元的费用 —通常每个接口花费约 20,000 美元。 • 2005 年 6 月，SAP 收购了专门开发企业制造智能软件的 Lighthammer 软件公司。SAP 增强了该公司在协作制造套件方面的研发能力，从而成功开发了 SAP xApp 制造集成和智能 (SAP xMII) —一个打包的复合应用程序，以支持生产环境下的业务流程。

  18. 离散制造业MES的实用范围 • 离散制造业MES的独特魅力是它与底层自动化系统的集成，有智能生产计划和调度，有设备的监控，有自动数据采集。 • 对于普通机床组成的生产车间，没有自动化加工设备，没有自动数据采集。ERP提供了完整的车间管理方案。这样的车间完全没有必要上MES。 • 停留在ERP车间管理系统功能范围的MES系统是不可取的。

  19. 离散制造业的PLM与ERP

  20. 产品生命周期管理--PLM的定义 CIMdata的观点 • PLM是一种企业信息化的商业战略。它实施一整套的业务解决方案，把人、过程和信息有效地集成在一起，作用于整个企业，遍历产品从概念到报废的全生命周期，支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。 • PLM为企业及其供应链组成产品信息的框架。它由多种信息化元素构成：基础技术和标准(如XML、视算、协作和企业应用集成)、信息生成工具(如MCAD、ECAD和技术发布)、核心功能(如数据仓库、文档和内容管理、工作流和程序管理)、功能性的应用(如配置管理)以及构建在其他系统上的商业解决方案。

  21. AMR赋予PLM的内涵 在由AMR主持的一个名为“2001—2006PLM应用报告”的详细研究 报告中，在解决方案分类里，把PLM的内容大致分为四个应用部分： (1)产品数据管理(PDM)起着中心数据仓库的作用，它保存了产品定义的所有信息。从这些中心仓库，企业管理各类的与研发和生产相关联的材料清单(BOM)。 (2)协同产品设计(CPD)让工程师和设计者使用CAD/CAM/CAE软件以及所有与这些系统配合使用的补充性软件，以协同的方式在一起研发产品。 (3)产品组合管理(PPM)是一套工具集，它为管理产品组合提供决策支持，包括新产品和现有产品。PPM工具集有三个部分：用于日常工作任务协调的项目管理；用于一次处理多个项目的纲要管理；用于理解产品如何共存于市场的组合管理。 (4)客户需求管理(CNM)是一种获取销售数据和市场反馈意见，并且把它们集成到产品设计和研发过程之中的软件。正如在名称上所体现的，它是一个分析工具，可以帮助制造商开发基于客户需求、适销对路的产品。

  22. 人员管理 制造数据 业务流程 人员管理 设计数据 业务流程 人员管理 维修数据 业务流程 设计生命周期管理 制造生命周期管理 使用生命周期管理 PDM MPM MES MRO SE 维护 支持 工艺 准备 详细 设计 总体 规划 生产 制造 • 工艺路线 • 工序工步 • 产能分析 • 设备资源 • 材料成本 • 人力工时 • 产品定义 • 性能仿真 • 质量评估 • 验证标准 • 产品质量 • 物流分析 • 产能统计 • 更改管理 • 日常操作 • 故障评估 • 维修策略 • 变更记录 • 需求跟踪 • 方案比较 • 指标分配 • 变更决策 • 实施跟踪 • 验证发布 产品全生命周 期的全部数据 产品生命周期管理解决方案 三套管理模型 ↑ 三个生命周期 阶段独立管理系统 产品全生命周 期的五个阶段

  23. 解读PLM • 出生---PLM是由PDM发展而来的，他们清一色是由CAD软件开发商开发的。是面向产品设计和工艺技术服务的。 • 目的---PLM实现CAD,CAE,CAPP,CAM的信息集成；实现PLM与ERP,MES的信息集成；它现在和将来也代替不了上述单元技术。 • 未来---靠PLM一套系统解决制造业信息化全部需求的愿望和规划是不切实际的。

  24. 欢迎批评指正！ Thank You ! www.riambsoft.com 蒋明炜：mwjiang@riambsoft.com

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