MES制造執行系統1目錄01、生產型企業面臨的問題02、什么是MES03、基于RFID的MES系統的核心價值04、MES系統設計方案05、MES系統所需硬件設備列表為企業生產可視提供智慧的管理平臺2一、生產型企業面臨的問題生產信息不透明生產過程缺乏有效防錯控制不能及時發現和處理生產品質異常不能及時全面提供各項績效指標、管理報表等資料缺乏完整的追溯體系制造管理現狀問題3一、生產型企業面臨的問題生產管理中常見的盲點能否實時掌握生產單進度及每個工序的JIT時間，該JIT時間是否和管理人員制定的生產計劃相同？當出現偏差時怎樣及時發現、解決瓶頸？不合格的產品，能否追溯其原材料采購、生產經過的工序、設備、所用物料和經手人員，調查不良品的成因及解決方法？能否實時掌握在制品的產量與品質狀況，以及設備運行狀況和在線物料？新產品試產和正常生產過程中，能否避免人為的錯料和跳站現象？能否自動統計和分析質量檢測數據？快速生成各種產量和質量報表？出現異常情況時，能否及時發現，并通知和督促相關人員及時處理，防止擴散？4一、生產型企業面臨的問題環境的壓力需要制造業的管理突破隨著供應鏈競爭加劇，企業開始進行精益化生產，對生產過程柔性和彈性要求不斷增強，生產進度透明化、實時化控制越來越成為企業關注的焦點。如何提升制造水平，提升內部管理績效是企業管理人員迫切希望解決的問題。產品召回制度的執行，綠色制造的趨勢以及RoHS、WEEE等環保安全法規的實施，使得生產企業建立完整追溯體系變得迫切而且必須。面對客戶對交貨期的苛刻要求，產品種類不斷變化，訂單的不斷調整，企業的決策者認識到需要及時透明的了解生產過程信息，了解生產計劃的執行情況，并需要對生產過程進行有效管控以縮短制造周期。5一、生產型企業面臨的問題車間層信息化薄弱成為制約生產企業發展的瓶頸無法實時獲取制造資源及制造過程信息，即使企業實施了ERP，可是企業管理人員仍然依靠電子表格運行他們的工廠，數據以及報告總是在需要的時候與實際情況表現出很大的出入。無法獲取符合實際制造條件的產品信息，管理人員在不符合實際的情況下制定了不準確甚至矛盾的生產計劃，最終難以被接收或者執行。企業ERP軟件沒有達到所承諾的預期目標。“生產操作的可視化”，對于世界領先的制造商均列為#1問題。但如何才能做到生產過程全局透明？不上ERP是等死，上ERP是找死。——業界流行的玩笑語企業實施ERP為什么這么難？6一、生產型企業面臨的問題企業領導關注的、過往無法解決的問題設備是由各個設備廠商提供，由于這樣那樣的原因，他們都有自己的操作畫面，但一個個都是控制和信息孤島，有什么好辦法能把他們整合起來？企業里控制設備品牌多，型號多，系統結構零散，怎么辦？不要老跟我談數據監控，我考慮的是工廠的生產和管理，除了PLC的數據，我還想整合其他諸如管理信息、過程控制等內容，我可不想弄一堆的系統？我的預算不夠一下子把整個工廠信息化，我有什么辦法能讓我每次的投資都是我整個規劃中有機的一分子，而又沒有過多的拘束？我們的領導很關心生產，不可能每次去現場，怎么樣讓它們在自己電腦甚至出差時也能隨時了解生產信息？7二、什么是MES(制造執行系統)制造（

Manufacturing）：從投料到產品入庫的生產過程

執行（

Execution）：重在資源和資源使用結果

系統（

Systems）：重在流程的系統性和集成性MES

(ManufacturingExecutionSystems，制造執行系統)是企業CIMS信息集成的紐帶，是實施企業敏捷制造戰略和實現車間生產敏捷化的基本技術手段。制造執行系統傳遞信息使得從下單到完成品間的生產過程能夠最佳化。生產活動在進行時，MES使用及時、正確的數據，提供適當的導引、響應及報告。針對條件改變立即快速反應的目的，在于減少無附加價值的活動，達到更有效的生產作業及流程。MES改善了設備的回收率，準時交貨率、庫存周轉率、邊際貢獻、現金流量績效。MES提供企業與供貨商之間雙向溝通所需的生產信息。8二、什么是MES(制造執行系統)MES的定位9二、什么是MES(制造執行系統)MES與ERP的關系10二、什么是MES(制造執行系統)MES系統目標11二、什么是MES(制造執行系統)MES與RFIDMES系統必須依靠實時、準確的數據。當今，只有RFID技術，才能做到數據的實時、準確的獲取，讓MES真正成為MES。在我國已實現數字化管理的企業中，超過50%通過使用條碼作為產品的唯一標記，通過條碼識別方式追蹤該產品的生命周期。但條碼識別方式因其本身存在缺陷，常常為企業管理人員帶來一系列問題難以解決：條碼無法實現實時監控，生產進度將難以掌握，平衡生產線、實時解決生產瓶頸無法實現；使用條碼作為工人計件工資的證據，每個工序需額外消耗“剪菲”動作約10秒時間，1000個工人的企業，每人每天因“剪菲”動作而流失的工作時間15-20分鐘，企業合計每天損失250-300工時；條碼一般是紙制品，通過條碼打印機打印出來。一旦印刷不清晰、有折疊痕跡、甚至出現破損等問題時，條碼槍便很難識別。統計人員經常會為遇到不能識別的條碼菲頭痛。企業上一套系統為的是規范管理、降低成本，使用了條碼，反而因條碼本身缺陷問題增加了企業的負擔。12二、什么是MES(制造執行系統)企業對MES的需求

為決策層提供完備、精確的制造數據將生產意圖無歧義地傳遞到制造執行層，并得到貫徹

提高生產效率提高制造質量最大化客戶滿意度技術人生產

智能化敏捷化可視化低成本可擴展MES13三、基于RFID的MES系統核心價值基于RFID的MES系統價值14三、基于RFID的MES系統核心價值基于RFID的MES系統價值通過回訪已實施基于RFID的MES系統的勞動密集型的生產型企業如擁有1000個生產工位的廣東深圳某制衣公司，我們得到如下的真實數據：每月節省統計人員工資使用前，使用條碼計菲方式，需要3個統計人員專門負責統計菲票統計工作；使用后：無需人工統計，按當地工資標準每人￥4,500元，實現基于RFID的MES系統節省統計員工資￥13500元。每月節省耗材成本使用前，使用條碼系統需要條碼紙及打印耗材，還需要專門人員在電腦旁負責打印、發放條碼；使用后：基于RFID的MES系統屬于一次性投資項目，每月合計耗材、打印用電費用、打印人員工資費用合計約￥45,000元。提升產能，增加收入使用基于RFID的MES系統，每人每個工序可節省約10秒“剪菲”時間，每天可節省大約15-20分鐘的時間；1000人的企業共增加250~330工時，每個工時按6元計算，每月增加收入￥42000~￥56000元管理更規范，計劃更準確實獲取數據并進行分析，實現實時自動統計每個工人生產進度及自動統計工人產量、每道工序工時，監控每個工位的產能，解決瓶頸問題，平衡生產線產15三、基于RFID的MES系統核心價值深圳某制衣公司MES系統案例圖片16三、基于RFID的MES系統核心價值直接提升制造執行力（交付能力）生產過程透明化管理通過對瓶頸環節的實時監控，即時發現、解決生產問題數字化管理讓質量問題追蹤到個人變成可能實時把握每一生產環節的變化，準時地執行生產計劃基于RFID的MES核心價值17三、基于RFID的MES系統核心價值

實施基于RFID技術的MES系統對企業的影響（一）實時數據流RFID可提供不斷更新的實時數據流。與制造執行系統互補，RFID提供的信息可用來保證正確使用勞動力、機器、工具和部件，從而實現無紙化生產和減少停機時間。更進一步地，當材料、零部件和裝配件通過生產線時，可以實時進行控制、修改甚至重組生產過程，以保證可靠性和高質量；生產線實時監管有了實時數據流作為基礎，MES可對這些大量的數據進行挖掘，找出關鍵數據，對生產進度、生產過程進行實時的有效的監管，即時找出生產瓶頸、解決生產問題，部署更高層次的質量控制和各種在線測量，提高產品質量，增強生產力。18三、基于RFID的MES系統核心價值

實施基于RFID技術的MES系統對企業的影響（二）工人工資、工時計算RFID可提供不斷更新的實時數據流。與制造執行系統互補，RFID提供的信息可用來保證正確使用勞動力、機器、工具和部件，從而實現無紙化生產和減少停機時間。更進一步地，當材料、零部件和裝配件通過生產線時，可以實時進行控制、修改甚至重組生產過程，以保證可靠性和高質量；平衡生產線有了實時數據流作為基礎，MES、ERP等企業信息管理系統可對這些大量的數據進行挖掘，找出關鍵數據，對生產進度、生產過程進行實時的有效的監管，即時找出生產瓶頸、解決生產問題，部署更高層次的質量控制和各種在線測量，提高產品質量，增強生產力。19三、基于RFID的MES系統核心價值

實施基于RFID技術的MES系統對企業的影響（三）準時生產JIT(Justintime)：通過看板方式追求無庫存的高效率拉動式生產模式；精良生產LP(LeanProduction)：通過精簡一切不必要的組織活動，通過團隊協作來實現；敏捷制造AM(AgileManufacturing)：通過動態聯盟，最大限度地利用全球資源，抓住市場機遇，實現敏捷制造；全面質量管理TQM：通過全體員工的參與、改進流程、產品、服務和公司文化，達到在百分之百時間內生產百分之百的合格產品，以便滿足顧客需求。20三、基于RFID的MES系統核心價值

實施基于RFID技術的MES系統對企業的影響（四）基于RFID技術的MES系統可提供為優化從訂單投入到產品完成的生產活動所需的信息。RFID運用實時、準確的信息，指導、啟動、響應并記錄生產過程，從而讓管理人員能夠對生產線條件的變化做出迅速的響應、減少非增值活動、提高工廠運作過程的效率。RFID的應用，讓MES可以改善設備投資回報率，有助于及時交貨、加快庫存周轉、提高收益和現金流的績效。RFID在企業和供應鏈間，以雙向交互的形式提供生產活動的基礎信息。21三、基于RFID的MES系統核心價值

實施基于RFID技術的MES效益分析22三、基于RFID的MES系統核心價值

系統后期的擴展基于RFID的MES系統可為日后企業業務流程全局透明做好硬件及數據基礎。無線通訊方式，也為企業IT系統的擴展做好了準備。企業業務流程的各個環節可產生海量數據，它包括訂單管理、需求管理、客戶關系管理、計劃、供給、原材料采購、生產、倉庫、物流配送和財務，甚至企業內部每一個角落。企業可通過RFID，實現實時獲取所關注的數據，并把這些數據集中處理并進行挖掘、分析，形成一個完整的商業智能系統，實現企業全局透明。23三、基于RFID的MES系統核心價值

系統后期的擴展-企業全局透明24四、MES系統設計方案

MES系統設計目標基于RFID技術，讓MES實現生產流水線的每個工序的生產狀況以及在生產過程中的數據操作的準確化和系統化，建立產品生產控制跟蹤，實現從原材料到半成品到產品的可監控可追溯，提升現場管理水平，提高成品一次下線合格率和生產效率，促進生產組織管理精細化，提高產品制造質量，降低制造資源消耗；針對企業現場實際考慮，設計引入ZigBee(IEEE802.15.4)工業級無線通訊技術作為實時數據傳輸的基礎。無線通訊結合RFID，提供高速獲取原始刷卡數據，簡易的數據接入辦法，可幫助企業實時獲得生產線信息以及工人效能，讓客戶隨時隨地了解訂單生產進度、員工表現、工位狀態、在制品數量等各方面的綜合信息，快速找到并解決生產減速環節、平衡各個生產線。25四、MES系統設計方案

MES系統設計目標26四、MES系統設計方案系統總體業務流程27四、MES系統設計方案庫存跟蹤原材料QA檢查庫存盤點原材料接收質量SPC分析批次跟蹤和譜系計劃執行成品庫存控制和管理生產性能（停機監控，廢品跟蹤，OEE）過程監控和報警管理批處理執行和分析過程管理和設備監控環境監控廢水處理能源監控潔凈系統手工步驟包裝和倉庫生產過程MES系統應用范圍28四、MES系統設計方案RFID及其硬件部署在生產線的每一個工位上安裝部署一臺無線的實時數據采集終端；在每一個生產組的中部位置安裝一臺控制器，通過無線方式接收所管轄組的工位機數據。RFID實時數據采集終端與控制器之間系統采用無線通訊方式，控制器與計算機之間通過RS232連接；在生產線的半成品上安裝RFID標簽，為物料、員工都使用RFID卡綁定。當生產線工人完成半成品加工后，通過RFID讀寫器讀取生產線上的半成品信息，實現生產過程的各個流程環節中一物一碼、一人一碼管理。每個員工上線、離線，每個生產工序完成都使用感應讀卡方式，數據通過無線方式實時回傳給管理系統，做到全程的實時跟蹤與監控，并為管理層提供實時精確的報表分析，管理層可以實時了解一線生產動態，發現生產瓶頸，優化工序從而縮短生產周期。29四、MES系統設計方案MES系統部署實例圖片30四、MES系統設計方案系統結構圖31四、MES系統設計方案生產流程圖32四、MES系統設計方案RFID硬件選型MES適合配搭無線、實時、高速、易開發的固定式無線數據采集終端作為生產線上實時獲取數據的利器。固定式無線數據采集終端特別適合用于制造業流水線、生產現場及企業倉庫的管理，也可應用于其他如銷售管理系統、產品防偽防串貨、RFID識別、業內各種實時數據庫系統等所有需要實時獲取數據的場合。技術優點：采用ZigBee網絡的基礎是IEEE802.15.4，技術成熟、成本低廉；使用國際ISM開放頻段，不需要申請無線頻道；通訊速度快，無線工位機實際信號在空氣中傳輸速度實際為115.2Kbps，足夠滿足實時生產線對速度要求；采用ZigBee無線網絡通訊的最大可劃分為250個設備組，每組允許最多設備數量70臺，共可容納17500臺設備；二次開發極其簡單便捷、可根據行業應用定制設備外觀，適用所有需實時獲取數據場合。33四、MES系統設計方案RFID工位機、控制器外觀G500DW工位機H200W配套控制器G300DW工位機現場安裝情況圖NEW新產品34四、MES系統設計方案RFID無線網絡拓撲圖35四、MES系統設計方案為什么使用無線通訊生產車間因在密度較高，需要鋪設密集聯網線路，通常是每車間鋪設幾百條電纜，一個工廠要鋪設幾百到幾千個信息點。而且通常生產車間建設初期信息化建設考慮不足，未能預留網絡管線，只能考慮打墻、挖地、明管安裝等方式重新敷設管線，線路鋪設成本高、施工周期長，而且線路太多，影響車間美觀。后期因線路故障而導致的維護工作量大、查找故障點效率低。RFID生產管理系統建設正因受通訊方式的限制，給設備的安裝普及帶來了極大的限制。為此，我們于把ZigBee無線通訊技術引入到RFID生產管理系統上，其應用前景相當廣闊。ZigBee網絡是一種新興的短距離、低速率無線網絡技術（相對于Wi-Fi而言，但比RS485網絡通訊速率快10倍），是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術方案。它依據IEEE802.15.4標準，在數千個微小的傳感器之間相互協調實現通信。36四、MES系統設計方案無線穩定性保障我們使用的ZigBee無線通訊技術符合國際IEEE802.15.4規范，它是一個工業級無線網絡，專門針對工業控制優化，具有長距離、低功耗、低復雜度、低成本、高穩定性、高抗干擾能力、高穿透力等特點。這種無線通訊技術不是由我們公司所創造，我們只是把ZigBee無線通訊技術引入到RFID實時生產線上，并成功研發出基于ZigBee無線通訊技術的電子工票，通過不斷的改進和行業針對性優化，今天我們的無線電子工票解決方案穩定、易用、優秀的擴展性能、快速組建、節省資源等優勢已得到用戶肯定。針對生產現場環境可能比較惡劣、干擾源可能較多、設備較密集的情況下，我們還特意對抗干擾性能進行優化，使用自動跳頻技術跨越干擾。我們的每臺控制器可由客戶自定義分組，按分組組號不同，控制器工作頻段不同。共有20個可用頻段，超過20個頻段時，無線頻段可被重復使用互不干擾。37四、MES系統設計方案無線與有線方式投資對比——前期安裝以一個擁有600個工位（假定分12個組，每組50個工位）的輕工業生產車間為例對比項TCP/IP傳輸方式ZIGBEE無線工位機設備工位機數量600600周邊網絡設備12臺48口交換機2臺24口交換機12個控制器2個PCI多串口卡設備成本￥xxx（元）￥xxx（元）線材使用線材超五類網線帶十字骨架六類網線平均布線距離平均布線距離為50米總耗費線材每個工位機需要布一根網線600x50=30000米=100箱每個（或每