中国制造业MES应用趋势分析

第五届中国制造业MES应用年会主题：精细化生产管理的推动力中国制造业MES应用趋势分析e-works 总编 黄培 博士 2010年 4月 武汉

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中国制造业生产管理面临的挑战 适应性差：制造系统对品 种变化的适应性差以某汽车发动机生产为例： 约每周切换一次，每次停产约8小时 量产化过程困难，周期长（平均大于4月） 效率低：生产过程中计划 制定不合理 出货计货——生产计划——物料进度/外协进度计划，各种计划间缺乏衔接， 生产负荷，车间负荷，工序负荷间缺乏平衡。 稳定性差：缺乏对不确 定因素的预测与应对以某汽车发动机生产为例：奇瑞发动机厂生产计划跟踪表 奇瑞发动机厂生产计划跟踪表

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制造企业信息化应用的特点研发 车间制造 生产管理 销售CADCRM CAT SCM CAM CAQPDM多 学 科 优 化 智 能 设 计 系 统 仿 真反 求 工 程车间层制造信息的管理 十分薄弱TCMSERP ERP系 统 工 程 信 息 经 济 学运 筹 学现 代 管 理 理 论

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制造“黑箱” 不可知的一线生产和产品信息 不可知的生产材料消耗…… 不可知的产品质量情况…… 不可知的制造成本…… 不可知的生产运营环境……

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MES的定义 成立于1992年的制造执行系统协会(Manufacturing Execution Systems Association，MESA)于1997年9月 发表的白皮书给出了MES定义：MES提供实现从订单下达 到完成产品的生产活动优化所需的信息；并运用及时准 确的数据，指导、启动、响应并记录车间生产活动，能 够对生产条件的变化做出迅速的响应，从而减少非增值 活动，提高效率。

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制造业对MES的需求提高市场 响应速度产品质量 及追溯降低 生产成本先进管理思想 的实践

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产品及质量追溯基于供应链的全面质量追溯，实现采购过程、生产过程、流通过程以及售后过 程的质量追溯，发现问题，快速定位，明确责任，准确召回。

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批次管理 生产的分批管理，有利于生产计划的编制 和实施； 达到分批追溯，便于分析和处理质量问 题； 防止不合格的扩大化。

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降低生产成本 提高生产设备利用率通过MES建立一个完整、统一的厂区关键设备监控与 管理系统 缩短生产周期通过MES对生产计划进行及时修正调整，实现对现场 异常情况的处理 减少在制品及库存量通过MES作业计划和实时调度弥补ERP系统通过市场 预测的偏差

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生产防错 生产过程的防错 控制操作和处理错误 保证按既定的要求进行生产 生产过程中有效的预警 及时发现问题、实现对问题的事务处理

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生产环境监控与追溯 对生产环境进行采集，包括湿度、温度、 洁净度等 对生产环境进行监控 对生产环境进行追溯

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实时车间信息管理LAN 实时的车间信息管理实时车间 信息管理 控制系统实时数据采集 工艺信息采集和归档 关键绩效指标计算 设备运行情况分析 现场生产信息共享 管理报告自动生成

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实时数据采集与发布采集方式 条形码 IC卡 RFID PLC集成 DNC技术 PC＋Scanner PDA 现场 有线网络和无线网络采集手段 采集地点 采集网络

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实时数据采集与发布条码设计设计原则 一致性 可视性 全面性 经济性 唯一性 – 条码规范 条码类别＋物品编码＋追溯号＋流水号 – 条码的可追溯设计 每一个物理标签内容为追溯链的基本单位 – 条码标签的生命周期和状态控制

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实时数据采集与发布客户销售订单XXXXX001 PK-XXXXX001 21XXXXXXX1产品&包装XXXXX002 21XXXXXXXX压缩机21XXXXXXX2储液器泵体22XXXXXXX4质量控制——正 向追溯和返溯供应商供应商09XXXXXXXX滑块09XXXXXXXX 22XXXXXXX5汽缸22XXXXXXX2生产批 原材料供应商生产批生产批供应商制造批号09XXXXXXX309XXXXXXX309XXXXXXX3原材料半成品包装和产品

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MES为企业带来的应用价值美国MESA协会的调查统计数据改善项目缩短制造周期时间 降低或消除资料 进入的时间 减少在制品（WIP） 降低或排除 转换间的文书工作 改善产品质量 排除书面作业和 蓝图作业的浪费统计数据平均降低：35% 降低的幅度：10-80% 平均降低：36% 降低的幅度：0-90% 近乎一半的报告中，反应有50%以上的降低 平均降低：32% 平均降低：67% 平均降低：22% 降低的幅度：0-100% 降低的幅度： 0-200% 降低的幅度： 0-65%平均降低：55% 降低的幅度： 0-100% 在62%的回应里，有75%以上有减少