制造执行系统在电子企业中的应用研究

科技广场2012.60引言２１世纪是全球化的世纪，有全球化的消费者，也有全球化的制造企业，因此，企业必须兼具创新、灵活、效率三项能力，才能在全球化的知识经济浪潮下生存。树立顺应全球趋势的现代化管理思路，明确现代化的管理理念，引进现代化的管理机制，提高核心竞争力已经成为企业迫切的需求和机遇所在。因此，信息化是必然选择。为了提高竞争力，很多企业通过信息系统来提高企业管理水平，实施了以企业资源计划（ＥｎｔｅｒｐｒｉｓｅＲｅｓｏｕｒｃｅＰｌａｎｎｉｎｇ，简称ＥＲＰ）为主的企业资源计划管理系统、产品数据管理系统（ＰｒｏｄｕｃｔＤａｔｅＭａｎａｇｅｎｍｅｎｔ，简称ＰＤＭ）、产品数据收集系统等。这些软件提升企业的管理水平，给企业带来了不错的效率，然而也带来了一些新的问题，形成了企业生产管理与制造管理之间分离，使企业生产管理软件得不到精确的生产数据支持，而生产线又常常不能及时得到指令来调整生产计划，严重影响了制造企业的生产效率。随着信息化应用进程的不断提高，将这二者统一起来的制造执行系统成为必然的解决方案，通过ＭＥＳ将二者连接，形成ＥＲＰ、ＭＥＳ、现场监控（ＳｈｏｐＦｌｏｏｒＣｏｎｔｒｏｌ，简称ＳＦＣ）完整的企业信息化管理体系。随着公司业务不断发展，客户的要求也越来越多样化，电子工艺流程不断更新，客户对质量标准各

制造执行系统在电子企业中的应用研究TheApplicationResearchofManufacturingExecutionSystemintheElectronicsEnterprise饶瑾ＲａｏＪｉｎ（华东交通大学信息工程学院，江西南昌３３００１３）（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉａｎｇｘｉＮａｎｃｈａｎｇ３３００１３）

摘要：本文通过对电子制造行业特点以及实际管理模式的分析，系统概述了制造执行系统（Ｍａｎｕｆａｃ－ｔｕｒｉｎｇＥｘｅｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，简称ＭＥＳ）的定义、功能和现状，从生产流程角度研究和探讨各部门的系统适用性，在此基础上提出ＭＥＳ系统作为企业生产管理信息化的解决方案。研究结果对电子制造企业填补生产信息化管理的空白、提升管理效率和适应激烈的市场竞争的需要具有重要的参考意义。关键词：制造执行系统；现场监控系统；生产流程中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－４７９２（２０１２）０６－０１４４－０４Abstract：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅａｃｔｕａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｏｄｅ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｇｉｖｅｓａｎｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｘｅｃｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｅｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＭＥＳ）ｏｆｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｓｔａｔｕｓ．Ｉｔｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｕｄｉｅｓｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃ－ｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｅｘｐｌｏｒｅｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃ－ｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓｐｒｏｐｏｓｅｓＭＥＳｓｙｓｔｅｍａｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅ－ｓｕｌｔｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｉｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃｏｍｐａｎｉｅｓｔｏｆｉｌｌｔｈｅｂｌａｎｋｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎ－ｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｉｍｐｒｏｖｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｎｅｅｄｔｏａｄａｐｔｔｏｆｉｅｒｃｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍａｒｋｅｔ．Keywords：ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｅｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ；ＳｈｏｐＦｌｏｏｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ；ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ

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有不同，对信息管理系统提出了更广泛、更灵活、更迫切的需求。ＭＥＳ在生产应用中起到了重要作用，提高了生产运行管理的实时性、灵活性，生产状况更直接地反应到管理者面前，使得业务战略制订得更有针对性和实时性，满足了公司业务发展需求。随着信息技术的进步和普及，世界上大型的流程型企业，特别是制造企业，十分重视ＩＴ信息集成系统的应用，以极大的热情和精力，构架了工厂级、公司级甚至集团级的信息系统。2研究原理２．１ＭＥＳ定义ＭＥＳ是主要面向离散制造企业（如机械制造、电子电器、航空制造、汽车制造等行业）和流程生产行业（如化工、制药、石油化工、电力、钢铁制造、能源、水泥等）的生产模式、管理模式的软件系统。ＭＥＳ是介于ＥＲＰ和自控系统之间的系统，是管控一体化的桥梁。对于已经实现ＥＲＰ系统的企业来说，缺少ＭＥＳ系统就相当于在计划与过程控制间形成了“断层”。ＭＥＳ属于与生产过程连接的企业信息系统，是实现企业综合自动化的关键环节。ＭＥＳ是利用条码序号来管控每一产品的制造流程，同时系统即时地储存生产资料，作为追踪管理之用。在产品制造过程中读取条码，经系统比对固定准则后，若发现有异常时则即时反应给作业人员，以确保流程合理性；若无异常时，系统即时地储存产品的生产资料，包括工单、机种、生产地点、生产时间、客户代码、不良原因等资料。之后，ＭＥＳ根据部门特性来统计基本资料，例如订单进度、工单生产时间与产量、制造良率等等，以提供即时的制造资讯，提升生产决策速度。生产执行系统通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，确保整个生产行为的最优。生产信息管理系统的主要作用是：一方面，实时收集和传递生产数据，通过设计的功能（程序）提供给所有需要的管理者，使他们能迅速知晓生产的变化，对生产进行有针对性的调控，实现对生产有效控制；另一方面，通过对生产数据的分析，找出规律，改进生产组织和管理的方法，优化生产管理体系。ＭＥＳ是在实时数据库系统之上的面向生产、物流等流程业的生产执行系统的解决方案。实施ＭＥＳ将给企业带来：（１）当站作业员防呆作用，防止作业员当站不作就直接放至下一站（ＭＥＳ管控站点未作业，下一站无法正常作业）；（２）线头看板，开线设置出勤人数，选择生产机种，设置班别时间及时间段，设置当前班别，协助产线干部管理生产线及时发现瓶颈工位及不良多发点，请求间接单位协助调查原因；（３）测试机台连线测试结果自动上传至ＭＥＳ系统，杜绝人为不测及不良不正确输入；（４）ＱＡ检验扫描入ＭＥＳ追查送检良率及品保检验记录；（５）ＭＥＳ自动上传入库数量到ＳＡＰ中扣除入库数量，防止充工单入库；（６）通过扫描条码记录相关数据（操作者、时间、

工单、机种、料号等资讯），通过系统整合所有生产报表，实现报表无纸化作业。２．２ＭＥＳ系统架构由于ＭＥＳ处于ＥＲＰ与ＳＦＣ之间，既要对ＥＲＰ内部系统和外部网络进行收发信息，又要对ＳＦＣ系统传递信息。因此ＭＥＳ开发与实施涉及的关键技术包括了计算机操作系统、数据库技术、ＭＥＳ体系结构、开发应用技术等。ＭＥＳ系统主要支持的操作系统有ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ、Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００、ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ、Ｗｉｎｄｏｗｓ７、Ｕｎｉｘ、Ｌｕｎｉｘ等。ＭＥＳ系统主要支持的数据库有Ｏｒａｃｌｅ、ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ、ＤＢ２、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ、Ｉｎｆｏｒｍｉｘ、Ｉｎｇｒｅｓｓ、Ｓｙｂａｓｅ等。ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ和Ｏｒａｃｌｅ是开发商主要采用的数据库，约有３０％的产品支持ＤＢ２，仅有小部分的产品支持其他数据库。ＭＥＳ系统开发主要采用ＤＣＯＭ、ＣＯＭ＋、Ａｃ－ｔｉｖｅ－ｘ、ＸＭＬ、Ｊ２ＥＥ、ＯＤＢＣ、ＯＬＥ、ＯＰＣ等技术。目前的厂商大多采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ的技术进行系统的开发。ＭＥＳ系统主要采用Ｃ／Ｓ、Ｗｅｂ、瘦客户端、分布

145科技广场2012.6式结构、负荷平衡等体系结构。Ｃ／Ｓ结构逐年呈下降趋势，瘦客户端架构却相反呈上升趋势。3MES应用实施策略要想充分发挥ＭＥＳ系统的功能，企业就需要完善自身的管理体系。没有严格的管理约束机制，ＭＥＳ系统信息的及时维护就难以保证；没有先进的管理模式，ＭＥＳ整理出来的信息就不能得到有效利用，从而也不能产生效益。因此，信息技术可以成为提高企业管理水平的有效手段，但不会自动地解决企业的管理问题。要想成功实施ＭＥＳ，企业必须先在管理上下功夫。电子制造行业属于典型的流程生产行业，生产流程及组织方式特点比较鲜明，其生产特点是工序多、工艺流程长、工序要求极高的灵活性，并且上下游装置结合非常紧密。电子制造企业内部业务流程可分为：经营管理层、生产控制层、设备控制层。在电子企业实现ＥＲＰ、ＭＥＳ、ＳＦＣ三层框架的信息系统体系，使企业的订单、物料需求、采购、生产、库存、销售、财务等管理计划合为一体，实现物流、资金流、信息流和控制流合一，是电子企业信息化建设的目标。３．１项目应用策略基于电子制造企业订单密集、生产进度安排紧张的前提下，ＭＥＳ实施小组在项目管理上采用“统一切入，统一管理，实施、项目管理、知识转移三条主线同步进行”的基本策略。“统一切入”是指各相关部门按照ＭＥＳ实施项目组制订的项目组织框架，以项目进度、人员配置、风险管控、效率管理等八项项目管理框架，以及制订的标准导入模板和流程，结合生产车间的实际情况进行的各项管理工作。“统一管理”是指电子制造部门ＭＥＳ实施项目组接受总部项目管理办公室的统一协调与管理，在上述项目管理职能上，按照与总部的标准信息接口，实现项目资源的共享。ＭＥＳ实施项目组在项目计划制订、系统配置测试以及各种项目教育训练时，不仅要与相关部门进行沟通确认，而且还要接受总部项目管理组的进度审查，及时沟通，以规避潜在的项目风险，解决实际实施过程中出现的各种问题。“三条主线同步进行”是项目开始后，以有效的管理来保障实施效果，以全面的知识转移来加强实施成效。知识转移的主要方法就是通过培训、技术交流等管理方法使工作重心逐渐从总部项目实施支援人员转移到生产部门的资讯信息技术人员身上。对各部门的关键用户进行统一教育训练、统一管理，培养ＭＥＳ系统实施和维护团队，从而使企业的ＭＥＳ系统能够不断的自我完善。３．２电子企业ＭＥＳ实施流程（１）管理信息系统对ＭＥＳ功能介绍（２）使用管理者对现场监控系统（ＳｈｏｐＦｌｏｏｒ）功能需求提出（３）ＭＥＳ管控点确定（４）人员教育训练及考核（５）不良代码表及各站常见不良现象对照表（６）ＭＩＳ根据产线网点布设网点（７）产线根据网点到ＭＩＳ处领取ＭＥＳ导入使用设备（８）各部门提供部门使用者账号（９）ＭＩＳ根据各部门提供的用户在系统里面分配权限（１０）ＩＥ根据不同客户、不同机种维护ＭＥＳ基本资料（１１）生管维护工单基本数据（１２）打印室根据工单条形码规则打印卷标（１３）各单位严格执行ＭＥＳ，收集ＭＥＳ数据4研究结果４．１建立企业信息化系统ＭＥＳ建立了能够真实反映企业生产运行管理流程的完整信息化应用系统。（１）通过生产数据的实时上传，实现了高效的现场生产监控，保证了生产能够高效运行；生产流程的标准化，促进了各生产线能够按规定操作，提高了生