MES的原理和技术

发布时间 : 2020-10-19     来源 : 深圳效率科技有限公司

  制造执行系统(MES)已经存在了很长一段时间,并且MES解决方案有数百种选择。由于MES涵盖了非常广泛且经常是松散的增值主题,因此很难找到任何两种提供相同功能范围的MES解决方案。鉴于相关IT技术(例如工业物联网(IIoT))和诸如“智能工厂”之类的计划的迅速发展,尤其如此。因此,重要的是要了解MES的原理和技术,以便它可以满足您的需求和要求,而不是相反。

  接近MES

  MES的最佳方法是找出需要实现的关键业务目标,然后进行反向工作。这样可以避免无休止地浏览技术规范,该技术规范提供了无数功能,在明确需要的内容之前,这些功能可能会引起混淆。实际上,许多MES功能可能与眼前的特定需求无关,因此,尽管可能需要记住一些潜在的未来阶段的考虑因素,但这对选择过程有很大帮??助。

  MES软件和支持硬件技术的选择应为单一平台铺平道路,该平台可以满足长期目标,而无需更换。MES系统的成本不仅是软件和硬件的成本,而且主要是对MES驱动的操作进行更改以使MES有效运行的投资。不同的MES系统有效地规定了“最佳实践”,与当前和目标操作相比,必须考虑其基本原理。

  变更成本和拥有成本可能比资本购买更为重要。

  MES与ERP

  MES将与其他现有的和发展中的工厂控制系统一起使用。几乎每个工厂都有一个企业资源计划(ERP)解决方案,在许多情况下,它们似乎与MES具有重叠的功能。但是,ERP通常面向工厂的逻辑规划,而MES更关心物理操作。ERP本身对各个制造过程和功能不了解得很清楚,因此需要一个中间过程来将ERP计划“转换”为可以执行的过程,而没有MES则通常是手动完成的。借助MES,来自ERP的有关需求的信息被用作创建MES随后将管理的特定生产操作的基础。MES反过来

  ERP和MES之间的关系是需要考虑的关键因素,包括两个系统之间的交换点在哪里。最简单的方法是根据两个系统的优势来定义两个系统的角色,这通常是在ERP内简单且逻辑地完成计划,而生产中发生的物理任务则由MES实时详细地管理办法。

  起步

  考虑MES的出发点是生产的终点,即准备交付的产品的完成。从客户角度来看,关键指标是按时交付。对于制造操作,这是制造成本以及设施的容量。容量不仅取决于所用设备的范围,还取决于面对从一种产品型号转换为另一种产品型号的必然要求时如何利用容量。自动化和手动生产操作的灵活性程度决定了在生产大量产品时设施的整体效率。

  要确定满足同时生产多种产品类型的交付目标的总体能力,这是非常困难的计算。这是MES的第一个潜在价值。具有基于计算机的数字化功能,可以在任何时候,任何情况下都能随时了解过程的状态和性能,为改进生产流程甚至分配工作订单带来了机遇。

  最终产品和子组件的实时跟踪是MES的基石。唯一的ID(例如标签或蚀刻的条形码)可用于跟踪每个生产单元在工厂中的行程。

  简单的MES操作

  在每个关键站读取每个生产单元的唯一ID,提供几个与关键相关的值。首先,MES处理有关每个事件的信息,在这种情况下,能够显示每个生产单元的位置。使用每个读数的时间,MES可以显示有关图形的生产单元流程的可视化,这些图形显示“关键关注点”(KPI)的表示形式,有助于生产管理和工程学理解制造性能。例如,可以确定在工作站之前产品排队的瓶颈过程。当操作员等待下一个生产单元到达时,他们在闲置的地方会发现操作不足。还可以看到未通过测试或检查过程且需要重新路由到维修站的生产单位,也会对主要生产流程造成破坏。效率,生产率,总体设备效率(OEE)等细节都可以通过分析每个生产过程中生产单元的吞吐量以及它们之间的行程时间来确定。

  以这种方式跟踪生产单元会带来其他好处。MES还可以确保在读取产品ID时,确保与工单保持一致,以使每个生产单元只能按正确的顺序执行每个过程,包括考虑维修循环。这样可以确保不会错过生产过程,或更重要的是,不会错过测试或检查操作。与工程数据准备系统链接的MES系统还可以确保,例如,适用于操作员的适当的操作标准和设置文档将与制造的产品完全匹配,例如,包括任何版本变更或材料替换。

  电子显示文档的能力消除了与基于纸张的管理相关的问题的多个机会。还可以收集来自自动化和半自动化生产过程的数据(例如测试结果),并将其归因于每个生产单位,以便可以以生产单位可追溯性的形式记录生产历史。其复杂性取决于可以从机器获得多少数据以及有多少时间可用于手动操作员输入。机器连接性和用户界面是MES成功的关键部分。MES功能的明显区分是能够解释来自许多不同机器的数据的能力以及以一致且受管理的方式收集手动操作员输入的能力。通过手动流程,MES界面对操作员而言是个人的,而不是一定要固定在运营地点。在制造中很常见的是,某些产品具有专用的物理过程,例如功能测试,因此并非所有过程都需要同时进行人工操作。在当今的动态工厂中,MES在移动环境中运行而不是安装在固定站上的能力至关重要。

  MES顶层的这种简单的“第一阶段”外观提供了操作的基本可见性,有关其工作方式的知识,同时突出了可以进行改进的地方。但是,需要考虑许多潜在因素来确定如何应对任何更改以及这些更改可能产生的影响。生产对整个工厂运营的其他方面有很多依赖性。其中包括物料准备和物流,质量管理,工程数据准备,关键工具,资源以及人员的管理。因此,MES的范围通常会深入工厂管理的各个方面,以包括对这些相关过程的支持,从而可以解决生产流程中出现的症状原因。

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