1、项目名称：制造执行系统（MES ）术语定义缩写、术语 解 释MES Manufacturing Execution System 制造执行系统ERP Enterprise Resource Planning 企业资源计划SAP ERP 全球第三大独立软件供应商 SAP 公司的 ERP 系统工单 又称工单、生产工单或生产订单，是企业中下达生产指令的主要信息载体APS 高级调度系统RF 移动手持在线数据采集终端系统名称：生产制造执行系统（简称 MES）随着企业的发展， 、管理问题也越来越突出。为此，公司在 2007 年实施了SAP 的 ERP 系统，对财务、采购销售、计划和库存等业务方面进行了管理
2、，但在制造过程的管理中，还没有一套系统来支撑。随着汽车行业的 TS16949 认证管理要求，同时也出于企业自己管理的需求，需要一套制造执行系统来对制造环节中的物料、生产、质量、设备、关键部品批次跟踪等方面进行管理和追踪。MES 系统从 SAP ERP 系统得到工作工单，并将工作任令进行细化、调度、排产，对制造过程进行指引、控制，采集制造过程中的原料批次信息、生产信息和质量信息，并将采集到生产信息及时反馈到 ERP 中，从而使 ERP 及时掌握生产现场的信息。在采集的信息的基础上实现产品、部品之间的双向追踪和统计报表功能。在制造业信息平台中, MES 制造执行系统在计划管理层与底层车间生产控制之
3、间建立了联系，填补了两者之间的空隙。MES 系统主要有以下目标： 资源管理：通过对设备、物料、人员的综合管理，平衡各方面的关系，达到缩短生产准备时间和生产周期，提高产品质量，全面提升设备利用率，大幅度提高生产排程和调度效率，更有效的利用车间资源，快速提升车间管理能力和管理效率，进一步降低生产成本，有效控制产品的质量问题，大幅度提高在制品追溯速度和准确性，工时管理更加科学合理，减少成品/半成品库存积压，缩短交货时间，及时响应市场变化的目标； 生产调度：建立科学、实用的生产排程系统，帮助生产调度人员快速合理地进行生产调度，并可在情况发生变化时可以方便地随时调整作业计划，在保证及时交付的情况下，最大
4、限度地节约生产能源，提高设备生产率和工作效率，减少产品总加工时间； 物料及批次管理：通过在线库存和物料条码管理，实现对生产物料的收、发、存、耗用管理，达到物料库存、消耗和使用状况管理，并通过对产品的制造过程和质量信息进行实时采集，实现产品的制造过程追踪和产品与原料批次之间的双向追踪； 生产过程管理：控制指引制造过程，对产品各工序的生产、检验、维修以及交付过程进行控制和指引，在提高操作效率的同时杜绝作业操作错误的出现。实时监控生产，实现对生产过程的精细化管理和控制； 生产质量管理：建立完整的质量管理体系，对原料、生产、检验、交付各环节进行质量保障和质量跟踪，提高产品质量。对缺陷及维修过程进行跟踪
5、和管理，实现有针对性的生产质量改进过程，满足 TS16949 认证中质量管理要求； 生产设备管理：通过自动采集和人工辅助结合的方式，对生产设备进行管理，保障生产过程持续正常地进行； 文档管理：控制、管理并传递与生产单元有关的信息文档，包括工程图纸、标准工艺规程、数控加工程序等。规范、唯一了工作中使用的文档来源。增加文档的查阅、修订时的安全性、及时性和方便性。 现场监控：通过物料库存监控、设备状态监控、生产进度监控、质量状态监控，提高现场管理的灵敏度； 自动化采集：通过与生产设备连接的自动化采集过程，实现了数据的集中管理和实时采集，减少了人工录入的时间和差错率，提高了数据的准确性和采集效率； 与
6、其他系统的集成：与 SAP 之间实现自动数据交换，使订单的各个执行环节在 SAP 中始终可视，提高 SAP 动态反映的能力，使生产供应各个环节更加协调。提供与外部其他系统的接口，实现与其他供应商/客户的数据输出； 数据分析和挖掘：通过生产过程大量采集的现场作业数据，提供满足管理和业务的各类统计查询报表，并为将来的数据挖掘提供详实的数据；MES 系统功能：（7 大功能）库房管理、生产调度、制造过程管理、质量管理、设备工装管理、文档管理、物料批次跟踪1、1 库房管理1.1.1 业务流程描述1.1.1.1 原料条码打印对于有批次跟踪要求的原料，在原料收到并经 QC 检验合格后，将物料折分到最小包装，
7、打印跟踪条码并粘贴在最小包装上，建立原料与厂家条码、厂家批次、是否环保原料、收货日期等信息的关联关系。1.1.1.2 原料入库扫描已粘贴好跟踪条码的原料， 录入数量，建立对应的入库单，记录物料入库人、入库时间，原料完成入库。1.1.1.3 生产领料按生产计划通知单，开出领料单，仓管员提前套料（包括半成品）备好，放在的配仓区。实际发料时，将 SAP 中生产工单的发料清单导入到系统中，仓管员根据工单进行发料。发料时，扫描原料跟踪条码，建立工单与原料、半成品的对应关系。发料过程中系统对原料的条码和数量进行校对，防止错料、漏料、多领、少领等情况的发生。同时系统提供了可供选择的 PDA 指引式拣料模块，
8、该模块通过工单的发料清单和系统中库房原料存放的信息，通过 PDA 指引仓管员从仓库中进行拣料备料。1.1.1.4 生产退料在工单加工完成后，按工单将剩余的原料进行退仓处理。工单退仓完成后，可以在系统中对该工单的原料消耗进行差异分析，分析是否有物料超损或丢失的情况。1.2 生产调度1.2.1 概述SAP 中制定了月计划，但 SAP 的计划属于高层次的计划，无法对具体的生产工单在各个工序间的生产进行调度。MES 系统的生产调度管理模块，可以使用自动排产和手动排产对生产工单进行调度，安排每个工单在各个工序的具体生产线体、计划开始时间和计划结束时间，并根据库房管理模块提供的库房原料库存信息，进行物料齐
9、套等可用性检查。排产完毕后，通过排产结果发布，各授权岗位、角色可以在系统中马上查询到排产信息，并根据排产内容安排管辖岗位工作。1.2.2 业务流程描述1.2.2.1 订单下载MES 从 SAP 系统中下载最近一周的生产订单，在 MES 中生成生产工单。在下载的过程中，系统根据工单加工产品对应的标准工艺路径，生成当前工单生产加工的各个工序信息及各个工序的参数信息。系统提供人工下载和自动下载两种方式。人工下载方式根据人工输入的工单号将 SAP 系统中的工单信息下载写入到MES 系统的标准工单信息中，并将物料已经齐套的工单状态置为待产。当源工单信息的状态不符合下载要求（工程状态为确认、物料状态为齐套
10、或部分齐套）时系统提示操作者。自动下载方式：定时（时间长度由系统设定）扫描 SAP 系统中的工单信息，搜寻未下载过的工单，满足条件时系统自动将工单下载到 MES 系统中并将物料已经齐套的工单状态置为待产。1.2.2.2 订单录入系统允许手工录入非 SAP 中的订单，录入的订单与从 SAP 下载的订单在后续的加工过程中的业务流程和管理是一样的。1.2.2.3 工单维护从 SAP 下载的订单生成 MES 的工单后，仅仅只是根据产品标准的工艺路径生成了当前订单的工单加工信息，并没有考虑一些特殊的情况。通过工单维护功能，可以对工单进行适当的调整。工单的调整主要包括三个方面。一是工单身的信息，二是工单的
11、加工工艺路径，三是各个加工工艺路径中，一些具体的生产过程控制、质量检验方法、生产质量预警等参数的设置和调整。工单信息维护主要包括工单号、加工的产品、计划生产数量、计划开工日期、计划完工日期及其他一些工单属性的维护。工序信息维护主要包括产品的加工工序（可以增加、插入、删除产品的加工工序） ，每个工序可具体设置生产过程需要的控制和质量控制（如是否首检、首检标准、质量控制参数等） 。对于未完工的工单，可以修改（增加或减少）计划生产数量，进行追加生产或提前完成生产。对未开工的工序工单，可以删除其工序或更改设置。1.2.2.4 工单调度生产调度排程使调度人员能够在计算机系统的帮助下最优化地安排工单在各工
12、序的加工，保障及时交付，同时保障生产线利用率最高，将工单安排到各个工序、各个线体上进行连续有效地生产。系统提供了自动排产和人工排产两种图形操作模块，自动排产采用业界先进的“遗传算法” ，根据待排产工单的工艺路径、设备产能、运行状态、人员配备等因素，自动寻优，找出次优解的排产结果。手工排产使用交互性图形化界面，易操作、直观。工单某工序的加工时间根据产品工序的机台效率、工单的批量大小、转机种时间设置等条件自动算出，简化了调度人员的低级劳动，提高了排产效率。手工排产可以对自动排产的结果进行调整。排产的结果以表格和甘特图两种方式进行展示。1.2.2.5 齐套检查根据工单调度确定的各个工单的加工顺序，同
13、时根据库房管理系统中，当前各原料的库存情况，根据工单的物料清单，逐一预检查各个工单原料的齐套情况，并在排产的结果图形中以颜色区分表示，使计划能够清楚整个生产的产能和物料的齐套情况，合理安排相关的生产活动。1.2.2.6 排产结果发布排产完毕后，通过排产结果发布，各授权岗位、角色可以在系统中马上查询到排产信息，并根据排产内容安排管辖岗位工作。1.3 制造过程管理1.3.1 概述工单经过计划员排产发布后，已经确定每个工单在何时，在哪个工序的哪个线体上进行加工。MES 指导物料员、库房管理员及时进行拣料、备料和上料，同时也指导线长协调生产人员，对设备进行调试，指导条码打印人员打印工单需要的产品条码准
14、备进行生产。并通过工单及文档管理系统中相应的作业指导书，指导生产的顺利进行。在生产过程中，以条码、RFID 等信息载体，MES 实时采集生产制造过程中的加工和质量信息，在采集的同时，将采集到的信息与工单、工艺路径及参数、物料、质量等信息进行相互验证，起到物料防错、工序防错防漏、工艺防错的作用，同时也将采集到的生产及质量信息实时反馈到系统的各看板、SPC和统计报表中，使管理者在第一时间掌握车间的物料、生产进度、质量情况，为管理者的决策提供数据支持。1.3.2 业务流程描述1.3.2.1 工单单板、部品条码打印根据待加工的工单及批量信息，选择适当的条码生成规则，为每一块主板、外壳、外装盒、配件等生
15、成生产加工过程中的唯一条码信息并打印，并记录这些条码与工单的关系。在后续的作业过程中，需要在对每一块单板或部品条码扫描时，校验工单与条码的对应关系，防止生产加工过程中的错误。1.3.2.2 SMT 备料上料工单在 SMT 工序生产所需的原料经库房管理系统拣料并领料出来后，根据生产工单的备料指令，为 SMT 设备准备各物料，并进行上料操作。上料时，系统自动进行指引、校验，防止上错物料。订单（工单）上料必须检验原料的环保信息。如果订单（工单）为环保，则不允许上非环保的物料。同时系统给出明显的“警告”信息，以提醒操作员。上料时，如果订单（工单）料没有上齐，则系统出明显的“警告”信息，以提醒操作员。如
16、果在此环节遗漏没有控制住，则在该订单（工单）加工的第一块板进行检验时，系统再重新给出“警告”提示信息。为实现 SMT 备料上料的业务，需要对 SMT 及附属设备，如飞达、TABLE、TRAY 盘进行条码管理和运行维护管理（详见设备条码管理部分） 。SMT 上料分为移动 TABLE 和固定 TABLE 两类。SMT 工序的备料和上料过程，为进行物料批次跟踪提供了最原始的信息。1.3.2.3 其他工序上料SMT 工序由于设备的特殊性，需要经过多个步骤的操作。而在其他工序，例如插件、装配、包装这些工序环节，其上料过程相对简单。操作员扫描物料根据系统提示确定是否为当前需要加工的物料，然后扫描工位，系统
17、验正合法性，物料与工位是否匹配。通过以上几个制造过程中对物料的管理模块，保障了生产过程中物料使用的安全性，防止了错料等情况的发生，特别是在环保/ 非环保工单/ 物料的加工过程中起到了非常关键的作用。1.3.2.4 制造过程采集与控制系统在各个工序的每条生产线上设有生产及检验采集点，分别采集质量检测信息、维修记录信息及各工序生产完工信息。根据工单的加工工序及在各个工序上设置的参数，要求工单在加工过程中严格按照规程进行加工。在加工的过程中，系统指引各工序的下工序是什么并进行工序防呆：校核工序路线是否正确、上工序是否加工完成、上工序加工质量是否合格。对于不合规则的产品移动，系统及时提示用户，并指引到
18、正确的加工工序。通过在各个工序的采集收集到的信息，得到了与制造相关统计报表的基础数据。系统提供了多种数据采集方式：人工录入、扫描条形码、批量文件导入、与工控设备接口获取、与其他生产/检验系统接口获取等多种数据采集方式。制造过程信息的采集主要分三类。一类是普通的加工工序，即产品经过该工序时，采集一个条码信息，记录了该工单、该条码的产品在当前工序当前线体上的加工时间、操作员和相关的质量信息。第二类是装配类加工工序，该工序除了要记录第一类工序的所有信息外，还要记录主板与外壳的关联关系。第三类是包装类加工工序，需要记录产品与各种配件的关系，同时也要记录多层的包装盒与包装箱之间的关联关系。1.3.2.5
19、 在线维修产品维修有两种情况，在线维修和批量返修。按照工段可分为 SMT 修理/SMT 外观修理 /补焊修理 /ICT 修理/FT 修理/涂敷修理 /板测修理等。在线维修由IPQC 指引，批量维修则根据批量返修工单进行。产品维修功能主要对维修过程中的故障类型、故障原因、涉及器件、涉及人员以及维修状态信息进行记录。当 IPQC 检查产品有质量问题并进行了记录，则该产品将不能再继续到下工序加工，必须先要进行维修。维修员扫描产品条码，系统自动列出该产品的所有待维修的缺陷信息：缺陷代码、缺陷名称、缺陷位置、元器件、缺陷数量、类型类别、缺陷发现所在工序、缺陷发现人等相关情况。维修人员可直接根据系统中 I
20、PQC 记录的缺陷情况对产品进行维修。维修完成后，将维修过程记录到系统中。修理更换器件需要自动比对工单与器件的环保属性,防止非环保物料用于环保工单.在维护的过程中，如果维修人员发现了检验人员没有发现的缺陷信息，则由维修人员将新发现的缺陷信息录入到系统中，同时对新的缺陷也可进行维修处理。维修完成后，产品重新返回原工序的检验人员处进行检验，此时，检验人员可以看到原检验人员录入的缺陷，也可以看到维修人员录入的缺陷，并根据缺陷和维修信息进行重检。1.3.2.6 产品报废对于无法维修等原因产品需要进行报废处理，在系统中登记报废产品的条码、报废原因，同时从系统中提取相关的生产和质量信息进行归档，以便进行分
21、析和查阅。1.3.2.7 产品隔离对于一些原因不明的不良品，为防止流入下工序，可以进行产品隔离，以便进一步分析发生问题的原因。已隔离的产品，在任何工序上操作时，系统都会给出明确的提示，防止误操作。1.3.2.8 工单管控由于生产环境中，各种可变的因素可能导致生产的暂停，因此，需要对工单进行各项控制。工单控制主要有以下工作：1） 工单挂起和恢复生产2） 工单删除3） 工单更改 ECN在生产过程中出现意外情况时将工单置为挂起状态暂停执行工单的挂起有多种情况1） 首检不合格经相关人员确认后将工单挂起2） 生产线上设备发生异常生产过程不能继续3） 其他行政性因素工单挂起后当条件发生变化需要继续生产时将工单的状态重新置为生产。工单控制分为三个层次，分别为：1) 部门级工单控制：对整个工单进行控制；2) 工序级工单控制：对产品加工过程中的某个工序的工单进行控制，对当前工单的其他工序不产生影响；3) 班次级工单控制：对产品加工过程中的某个工序的某个线体的某个班次的工单进行控制，不影响当前工单在当前工序其他线体的班次工单的生产；
