首先,让我们统一一些术语。最流行的术语“MES”代表制造执行系统,这仍然是最常用和认可的。最近,人们也开始使用“MOM”(制造运营管理)。这个新名称试图概括传统MES不断扩大的范围,传统MES主要被视为生产系统。随着MES的范围扩大到涵盖所有制造业务(库存、质量、维护),一些业内人士认为该名称没有准确反映应用程序的功能。
MOM是一个更准确、更具描述性的名称,但不幸的是,这种分歧已经演变,因为现在有两个可互换的术语,这会带来混乱。
展望未来,智能工厂和智能制造可能会得到更多重视,也许MES/MOM术语最终会消退。时间会证明一切,但目前MES和MOM都将继续存在。
在本文中,我将使用原始的MES术语,因为它仍然是最流行的。
概述MES应用程序管理所有工厂运营,包括:
生产运营:车间的制造过程。
质量运营:所生产产品的质量。
库存运营:车间的库存和可追溯性,以及整个工厂的库存管理。
维护操作:工厂设备的资产维护。
MES是智能制造、工业4.0和数字工厂的基础。
MES之前的生活在MES出现之前,制造公司依靠不同系统的拼凑来管理其制造运营的不同方面。在某些情况下,这些系统可能是软件应用程序,但可以使用文书工作和电子表格来管理流程。使用这种方法会导致数据孤立,部门之间的沟通有限,从而很难全面了解车间发生的情况。最终,这会导致缺乏可见性、数据管理不善、沟通效率低下以及错误风险增加。制造部门的相关数据存在一定程度的重叠。例如,生产和维护都对机器停机时间感兴趣,但如果有两个不同的系统试图提供相同的数据,则可能会发生冲突。这种方法阻碍了做出数据驱动决策和敏捷响应的能力。如果应用程序和系统之间的连接很重要,那么需要构建这些解决方案之间的集成以共享数据。集成解决方案很常见,但需要时间并产生成本。应仔细考虑集成,以确保数据以适当的频率和数据粒度在系统之间移动。
MES生活随着MES的出现,这些不同的操作系统可以被一个连接制造运营各个方面的单一集成平台所取代。所有运营管理的单一平台意味着:
处于流程核心的操作员可以从所有部门获取所需的信息。
所有用户都可以访问所有数据的单一事实来源。
可以实现强大的跨部门功能。
所有操作用户只需接受一套系统的培训。
系统之间的集成不是必需的,这有时可能成本高昂且脆弱。并且数据传输可能会延迟。
制造执行系统功能MES涵盖所有制造业务。每个单独的MES应用程序的范围会有所不同,但一般来说,您可以期望看到以下功能:
生产排程生产计划通常从ERP下载。对于复杂的调度要求,可能还需要高级规划和调度(APS)应用程序。MES接收生产计划,允许计划人员进一步调整计划(如果需要),然后将订单发布到生产中以在车间执行。MES系统可以考虑各种因素,例如机器可用性、劳动力能力、原材料可用性和需求预测,以帮助生产计划人员有效地管理进度。当计划发布到生产中时,操作员能够在MES中遵循该计划,而无需纸质打印输出。如果计划人员需要对时间表进行实时调整,更改会立即反映在生产中,无需进一步打印或直接沟通。
更多信息请参见:生产排程
生产监控MES通过提供对产量、废品数量、停机时间、劳动力和OEE等关键指标的实时可见性和洞察,在优化制造流程中发挥着至关重要的作用。MES记录有关制造过程的关键信息,以衡量生产力和效率。理想情况下,生产操作数据是直接从工厂设备实时捕获的,但如果所需信号不可用,也可以手动捕获。MES系统使制造商能够深入了解其生产运营,做出数据驱动的决策,并采取主动措施解决持续改进活动中出现的问题。制造商可以降低成本、提高生产率并提高整体效率(OEE),帮助制造商保持竞争力并在日益复杂和竞争激烈的市场中蓬勃发展。
更多信息请参见:生产监控
质量控制MES使用统计过程控制(SPC)和六西格码等一系列技术来监控和控制制造过程中的产品质量。在流程的早期发现并纠正质量问题,意味着制造商可以减少缺陷产品的数量,提高客户满意度,并避免代价高昂的召回。MES了解生产线上生产的材料的背景情况,并了解质量控制计划。有了这些信息,一个好的MES系统将提示操作员在正确的时间执行正确的检查。使用单独的QMS(质量管理系统)意味着生产订单和正在生产的材料的上下文不可用。这意味着用户每次记录检查时都需要手动输入附加数据,而MES会自动识别该信息,从而无需手动输入数据并节省时间。MES还能够确保始终使用正确的规格。一些质量检查由操作员在线执行,但其他检查可能需要实验室设备,或者发送到场外进行进一步检查。从生产线上采集的样品通常会贴上标签,以便在其他地方进行进一步测试。测量结果可以手动输入,但更先进的MES系统允许通过秤和仪表等计量设备自动收集。这可以通过从MES到设备的直接连接,或通过导入MES的测量文件来实现。MES自动导入的自动化文件减少了操作人员的手动输入,并提高了数据的准确性。
欲了解更多信息,请参阅:质量运营
库存管理库存是指任何可移动的材料数量。例如:
一盒碎片
一袋粉
一托盘箱子
其他
工厂内的库存称为“库存”。
库存通常有一个带有唯一标识符(条形码)的标签,指定库存的材料、数量和其他关键信息。MES确保在正确的时间提供正确的材料。通过实时跟踪库存水平并考虑生产计划和需求预测,MES可以帮助降低库存成本。MES跟踪制造过程中的材料消耗、输出材料的创建、打印标签并跟踪在制品(WIP)。大多数MES系统以比ERP更细的粒度跟踪可追溯性(请注意-许多对MES接触有限的ERP专家可能会反驳这一点)。真正了解ERP的人都明白,ERP不应该保存车间交易的详细记录,而应该让MES记录这些信息,并将关键数据发送回ERP。您可以在这里阅读更多相关内容:MES消除了ERP的复杂性物流操作也可以在MES中进行管理,在工厂内移动库存、管理库存状态、将库存放入仓库、将交货接收到工厂以及拣选和整理运送出境货物。在仓库中使用哪种系统的决定是一个复杂的问题,没有一种适用于所有情况的方法,请仔细考虑什么最适合您的组织或客户。
欲了解更多信息,请参阅:库存与物流
维修工程MES监控和管理设备和机器的维护,确保它们正常运行并最大限度地减少停机时间。MES应在设备需要维护时发出警报,并在低产量期间安排维护活动,以尽量减少对运营的影响。资产护理越来越成为运营商的责任,他们通常需要执行自主维护程序,例如安全检查和清洁。通过MES,维护工程师和经理可以访问实时机器状态和停机信息以及生产计划。
制造执行系统的好处MES在现代制造业中变得越来越重要,当您考虑一些关键优势时,就很容易理解其中的原因。
数字化和自动化MES是智能制造的基础,智能制造是当前制造业转型的热门话题。制造过程数字化可以消除文书工作、改善沟通并减少错误。与MES集成的工厂自动化可实现先进的流程和数据捕获,从而提高生产力并加强流程。
提高能见度MES提供制造过程各个方面的实时可见性,包括设备状态、生产进度、质量数据等。这使公司能够做出更明智的决策,并在出现问题时快速识别和解决问题。
MES可以提高从原材料到成品的整个制造过程的可见性和可追溯性。这可以帮助识别质量问题或缺陷的根源,以及跟踪和追踪产品以记录成品的完整可追溯性。
提高效率和生产力MES可以通过提供有关制造流程的实时信息来帮助制造商提高效率和生产力。这有助于识别瓶颈、减少浪费并优化资源的使用,从而提高产量和盈利能力。MES支持持续改进计划,实现数据驱动的决策。
更好的质量控制MES可以通过实时监控和控制制造过程来帮助提高产品质量。这有助于在质量问题成为问题之前识别并纠正它们,确保产品符合所需的规格。
遵守法规一些MES系统可以帮助制造商遵守法规和标准,例如:
美国食品和药物管理局(FDA21CFRPart11)针对药品和医疗器械的法规。
国际标准化组织(ISO)质量管理标准。
通过提供制造流程的实时数据,MES帮助制造商证明合规性并避免代价高昂的罚款和处罚。一些MES解决方案还生成电子批次记录(EBR)。
数据分析MES提供制造过程各个方面的实时数据,可用于分析和优化。这可以帮助公司发现改进机会并提高整体效率。一个好的MES系统将具有先进的内置报告和分析功能,并且能够在需要时轻松与其他报告工具共享数据。
MES数据是丰富、准确、有趣的数据集,非常适合AI(人工智能)和ML(机器学习)。这些高级功能由算法驱动,而算法的好坏取决于它们所构建的数据。
一体化MES通常不用作独立应用程序。ISA-95模型是一项全球标准,定义了MES在IT(信息技术)和OT(运营技术)方面在客户领域的地位。
欲了解更多信息,请参阅:ISA-95MES可能需要与其他应用程序(ERP、PLM、WMS)以及工厂设备(机器、计量设备)集成。仔细考虑MES和其他系统之间的界限非常重要。许多因素会影响绘制这些接触点的方式和位置:
“其他”系统中的功能。
MES系统中的功能。
物理制造过程。
部门流程。
概括MES涵盖整个工厂的所有制造业务:生产、质量、库存和维护。然而,MES的范围因MES供应商而异。
通过替换旧的部门或自行开发的应用程序,MES为工厂运营提供了单一应用程序。
随着制造业的不断发展,MES将在帮助制造商保持竞争力和满足客户需求方面发挥越来越重要的作用。
MES目前是一个令人难以置信的令人兴奋的领域。如果您想了解更多信息,请查看
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