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制造业信息化

日期:2024-12-19

乾元坤和编辑

制造业信息化是用科技推动生产力发展的典型案例,也是社会发展的一种必然趋势。在制造业信息化的过程中,最为典型的信息化工具就是MES系统MES系统是专门针对生产车间层的制造执行控制的信息化而研发的信息管理系统。MES系统是制造业信息化最为典型、也最为成功的代表!

制造业信息化

制造业信息化就是通过利用信息技术,实现车间生产制造的传统人工作业方式的现代化转变,用信息化、自动化、智能化的方式,实现制造工厂的资源流通和配置、生产排程的最优化,实现从原材料供应,到产品出厂的整个生产过程的信息化、高效化、快速化。MES系统在这个过程中的地位举重若轻。  

但在此之前已经有了的制造业信息化基础,为MES系统的产生与完善提供了基础。

制造业信息化的发展历程

在MES系统出现之前,20世纪70年代,制造业信息化中,已经出现了能够解决单一车间生产制造管理问题的信息系统,比如车间管理系统、质量管理系统、设备状态监控系统,以及跟踪生产进度、统计生产状况的生产管理系统,各类型的制造业企业的信息化开始引入了这种单一功能的软件,但是距离整体性、综合集成的制造业信息化还有很大一段距离,特别是对于去上层决策计划管理与底层工业生产控制两者之间,应为缺乏信息交互渠道,而形成的信息孤岛,以及上层物料计划与下层生产控制执行间的耦合度是制造业信息化需要解决的重点问题。

为了解决这些问题,实现制造业信息化的集成整合已经成为共识,因此,“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的,面向车间层生产协调、跟踪、监控、发现的管理信息系统”——MES系统应运而生,MES系统可以实现上层企业管理ERP系统与下层工艺控制DCS系统的整合,填充其间的空隙或狭缝,通过实时地从DCS系统中采集、统计、分析各种生产数据,再将数据传递到上层,为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等方面)的当前状态,企业上层管理据此制定战略决策,通过MES系统传递指令,实现全面的制造业信息化管控!

那么制造业信息化需要从哪些方面来实现呢?换句话就是制造业信息化的需求是什么呢?

制造业信息化的需求

 制造业信息化的需求

1.传统人工管理的缺陷

传统的人工生产作业管理,通常是由人工系统和有经验的操作工人来完成,全工厂的生产效益由人工掌控,在大多数时候,有经验运行人员的判起着重要作用,但是在很多细节方面,人工管控的效率低、反应慢、缺乏竞争力,比如市场中产品需求的品种和数量在不断变化,生产力的提升,人工逐渐不能适应日益加速的产品、工艺、技术和用户要求的变化;在生产制造信息统计的即时性、准确性上,人工明显不能实现,给企业生产决策的及时性带来难度。统的数据流和控制流在ERP与控制层之间存在着巨大的鸿沟。所以制造业信息化迫在眉睫。

2.制造业信息化的优势

生产运行变化迅速,制造业企业的生产信息响应,需要以“分”、“秒”来反应,就MES系统来说,本身的生产信息采集,与各种系统之间的数据交换、生产调度、运输安排、生产计划的执行响应,控制的决策必须在“秒”级,MES系统能为上层管理人员提供实施的生产进程和资源消耗数据,同时能生成基于精确执行时间的材料供应提前量,实现库存的最优化控制,通过生产车间模型的建立,提供最优化的生产排程计划,为精确表达生产计划的实时行为提供支持。

其次在竞争日趋激烈的当下,要哦实现经营效益的最大化,占据市场最有价值的地位,企业需要有最好的产品质量、最低的制造成本、最快的市场快速响应、最及时的交货服务等来提升企业的总体实力,要实现这些目标,就必须通过全面的制造业信息化,在正确的时间提供正确的信息,为企业提供最佳的决策支持,而唯有MES系统能够为企业实现这些目标。由此可知,MES系统的效益不言而喻。

制造业信息化的集成模型

上文中已经提到,最初制造业信息化只有单一的信息化管理系统,而MES是对原本的分散的车间生产管理系统的集成性发展,是一个集成了车间管理系统、质量管理系统、设备管理系统、生产管理系统在内的,实现对整个生产现场的信息整合管理的集成化、综合性的制造业信息化解决方案。MES系统作为生产制造系统的核心,需要实现与各种信息系统的集成,比如ERPAPS、SCMCAPP和PDM、SSM、CAD/CAM、DNC等。

MES系统集成

 制造业信息化——MES系统集成

MES与ERP集成,通过从ERP系统中提取“粗”计划作为其生具体生产计划的源头和基础,提供实际生产数据,如成本、周期时间、产出和其它生产数据。

MES与APS集成,生产最佳生产排程方案,实施监控生产计划执行状况。

MES与SCM提供实际订货状态、生产能力和容量、班次间的约束等。

MES系统与CAPP和PDM的集成,实现对工艺数据文件的保存、管理和归档。

MES与SSM集成,提供在一定时间内根据生产设备和能力成功进行报价和交货期的数据。

MES向P/PE提供有关产品产出和质量的实际数据,便于CAD/CAM作适当调整。

DNCMES的集成实现了车间计划指令与机床的物理关联,同时机床的生产状态能及时反馈给MES,为MES的工序加工计划提供可靠的依据。

制造业信息化的实现效益

制造业信息化的效益,通过,MES系统的高度信息集成得以实现,可以完善并提升制造业企业的生产过程管控能力、质量管理能力、及时交货能力,提升客户的满意度;同时通过对生产过程变化的及时反映与及时控制,提高生产效率降低无价值的生产,降低生产成本,提高盈利,提高企业竞争力,具体来说,制造业信息化的实现效益包括以下几点: 

过程管理透明化:MES系统通过设备控制技术和实时数据采集技术,实时采集生产过程中的各种详细数据,比如工序、产量、料号、不良率、在制品移转,同时内置各种汇总分析报表工具,通过多种数据图形报表,实现过程管理透明化,为企业不同层面管理者的生产管理决策提供有效依据。

缩短制造周期:MES系统实现大量手动作业流程制造的信息化、自动化,提高了生产速度,同时通过实时的生产状态反应与控制,减少了生产过程延误状况,使产出与计划结合更加紧密,缩短制造周期。

提高产品质量:MES系统通过对产品生产全过程的监控,提供给品管人员有的基础数据和分析工具,帮助企业进行日常品质分析和周期性的品质持续改进,帮助制造业企业持续改善生产质量。

持续提升客户满意度:实现制造业信息化的MES系统通过利用数据挖掘技术,可以自动产生大量综合生产状况汇总报表,向客户提供了产品生产过程人、机、料、法数据和产量、良率等汇总数据,并通过生成各种制程状况的图表,使客户能够准确、方便的了解产品数据。

降低生产成本:MES系统提高了生产效率,通过生产现场的实时监控与预警,降低了无价值的生产,提高了资源的利用率,从而大大降低了生产成本。

中国是第一制造业大国,制造业信息化是科技发展、社会信息化的必然趋势,只有通过制造业信息化才能实现企业在生产力、生产率、生产质量等多发方面不断的提升,从而不断提升企业的生存实力!


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