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    2. MES的原理和技術

      發布時間 : 2020-10-19     來源 : 深圳效率科技有限公司

        制造執行系統(MES)已經存在了很長一段時間,并且MES解決方案有數百種選擇。由于MES涵蓋了非常廣泛且經常是松散的增值主題,因此很難找到任何兩種提供相同功能范圍的MES解決方案。鑒于相關IT技術(例如工業物聯網(IIoT))和諸如“智能工廠”之類的計劃的迅速發展,尤其如此。因此,重要的是要了解MES的原理和技術,以便它可以滿足您的需求和要求,而不是相反。

        接近MES

        MES的最佳方法是找出需要實現的關鍵業務目標,然后進行反向工作。這樣可以避免無休止地瀏覽技術規范,該技術規范提供了無數功能,在明確需要的內容之前,這些功能可能會引起混淆。實際上,許多MES功能可能與眼前的特定需求無關,因此,盡管可能需要記住一些潛在的未來階段的考慮因素,但這對選擇過程有很大幫??助。

        MES軟件和支持硬件技術的選擇應為單一平臺鋪平道路,該平臺可以滿足長期目標,而無需更換。MES系統的成本不僅是軟件和硬件的成本,而且主要是對MES驅動的操作進行更改以使MES有效運行的投資。不同的MES系統有效地規定了“最佳實踐”,與當前和目標操作相比,必須考慮其基本原理。

        變更成本和擁有成本可能比資本購買更為重要。

        MES與ERP

        MES將與其他現有的和發展中的工廠控制系統一起使用。幾乎每個工廠都有一個企業資源計劃(ERP)解決方案,在許多情況下,它們似乎與MES具有重疊的功能。但是,ERP通常面向工廠的邏輯規劃,而MES更關心物理操作。ERP本身對各個制造過程和功能不了解得很清楚,因此需要一個中間過程來將ERP計劃“轉換”為可以執行的過程,而沒有MES則通常是手動完成的。借助MES,來自ERP的有關需求的信息被用作創建MES隨后將管理的特定生產操作的基礎。MES反過來

        ERP和MES之間的關系是需要考慮的關鍵因素,包括兩個系統之間的交換點在哪里。最簡單的方法是根據兩個系統的優勢來定義兩個系統的角色,這通常是在ERP內簡單且邏輯地完成計劃,而生產中發生的物理任務則由MES實時詳細地管理辦法。

        起步

        考慮MES的出發點是生產的終點,即準備交付的產品的完成。從客戶角度來看,關鍵指標是按時交付。對于制造操作,這是制造成本以及設施的容量。容量不僅取決于所用設備的范圍,還取決于面對從一種產品型號轉換為另一種產品型號的必然要求時如何利用容量。自動化和手動生產操作的靈活性程度決定了在生產大量產品時設施的整體效率。

        要確定滿足同時生產多種產品類型的交付目標的總體能力,這是非常困難的計算。這是MES的第一個潛在價值。具有基于計算機的數字化功能,可以在任何時候,任何情況下都能隨時了解過程的狀態和性能,為改進生產流程甚至分配工作訂單帶來了機遇。

        最終產品和子組件的實時跟蹤是MES的基石。唯一的ID(例如標簽或蝕刻的條形碼)可用于跟蹤每個生產單元在工廠中的行程。

        簡單的MES操作

        在每個關鍵站讀取每個生產單元的唯一ID,提供幾個與關鍵相關的值。首先,MES處理有關每個事件的信息,在這種情況下,能夠顯示每個生產單元的位置。使用每個讀數的時間,MES可以顯示有關圖形的生產單元流程的可視化,這些圖形顯示“關鍵關注點”(KPI)的表示形式,有助于生產管理和工程學理解制造性能。例如,可以確定在工作站之前產品排隊的瓶頸過程。當操作員等待下一個生產單元到達時,他們在閑置的地方會發現操作不足。還可以看到未通過測試或檢查過程且需要重新路由到維修站的生產單位,也會對主要生產流程造成破壞。效率,生產率,總體設備效率(OEE)等細節都可以通過分析每個生產過程中生產單元的吞吐量以及它們之間的行程時間來確定。

        以這種方式跟蹤生產單元會帶來其他好處。MES還可以確保在讀取產品ID時,確保與工單保持一致,以使每個生產單元只能按正確的順序執行每個過程,包括考慮維修循環。這樣可以確保不會錯過生產過程,或更重要的是,不會錯過測試或檢查操作。與工程數據準備系統鏈接的MES系統還可以確保,例如,適用于操作員的適當的操作標準和設置文檔將與制造的產品完全匹配,例如,包括任何版本變更或材料替換。

        電子顯示文檔的能力消除了與基于紙張的管理相關的問題的多個機會。還可以收集來自自動化和半自動化生產過程的數據(例如測試結果),并將其歸因于每個生產單位,以便可以以生產單位可追溯性的形式記錄生產歷史。其復雜性取決于可以從機器獲得多少數據以及有多少時間可用于手動操作員輸入。機器連接性和用戶界面是MES成功的關鍵部分。MES功能的明顯區分是能夠解釋來自許多不同機器的數據的能力以及以一致且受管理的方式收集手動操作員輸入的能力。通過手動流程,MES界面對操作員而言是個人的,而不是一定要固定在運營地點。在制造中很常見的是,某些產品具有專用的物理過程,例如功能測試,因此并非所有過程都需要同時進行人工操作。在當今的動態工廠中,MES在移動環境中運行而不是安裝在固定站上的能力至關重要。

        MES頂層的這種簡單的“第一階段”外觀提供了操作的基本可見性,有關其工作方式的知識,同時突出了可以進行改進的地方。但是,需要考慮許多潛在因素來確定如何應對任何更改以及這些更改可能產生的影響。生產對整個工廠運營的其他方面有很多依賴性。其中包括物料準備和物流,質量管理,工程數據準備,關鍵工具,資源以及人員的管理。因此,MES的范圍通常會深入工廠管理的各個方面,以包括對這些相關過程的支持,從而可以解決生產流程中出現的癥狀原因。

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