-
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项目名称：制造执行系统（
MES
）<
/p>
术语定义
缩写、术语
MES
ERP
SAP
ERP
工单
解释
Manu facturi
ng Executi on System
制
9
造执行系统
En terprise
Resource Pla nning
企业资源计戈
U
全球第三大独立软件供应商
SAP
公司的
ERP
系统
又称工单、生产工单或生产订单，是企业中下达生产指令的主
要信息载体
APS
RF
高级调度系统
移动手持在线数据采集终端
系统名称：生产制造执行系统（简称
MES
）
随着企业的发展，、管理问题也越来越突出。为此，公司在
2007
年实施了
< br>SAP
的
ERP
系统，对财务、
采购销售、计划和库存等业务方面进行了管理，但
在制造过程
的管理中，还没有一套系统来支撑。随着汽车行业的
TS16949
认证
管理要求，同时也出于企业自己管理的需求，需要一套制造执行系统来
对制造环
节中的
物料、生产、质量、设备、关键部品批次跟踪等方面进行管理和追踪。
MES
系统从
SAP
ERP
系统得到工作工单，并将工作任令进行细化、调度、
<
/p>
排产，对制
造过程进行指引、控制，采集制造过程中的原料批次信
息、生产信息
和质量信息，并将采
集
到生产信息及时反馈到
ERP
中，从
而使
ERP
及时掌握生
产现场的信息。在采集的信息的
专业技术参考资料
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基础上实现产品、
部品之间的双向追踪和统计报
表功能
。在制造业信息平台中
，
MES
制造<
/p>
执行系统在计划管理层与底层车间生产
控制之间建立了联系，填补了两者之间的空隙。
MES
系统主要有以下目标：
资源管理：通过对设备、物料、人员的综合管理，平衡各方面的关系，
达到缩短
生产准备时间和生产周期，提高产品质量，全面提升设
备利用
率，大幅度提高生
产排程和调
度效率，更有效的利用车间资源，快速提
升车间管理能力和管
理效
率，进一步降低生产成本，有效控制产品的质
量问题，大幅度提高在制品追溯速
度和准确性，
工时管理更加科学合理，
减少成品<
/p>
/
半成品库存积压，缩短交货时
间，及时
响应市场变化的目标；
生产调度：建立科学、实用的生产排程
系统，帮助生产调度人员快速合
理地进行
生产调度，并可在情况发生变化时可以方便地随时调整作业计
戈在保证及时交付
的情况下，最大限度地节约生产能源，提高设备生
产率和工作效率，减少产品总
加工时间；
物料及批次管理：通过在线库存和物料条码管理，实现对生产物料的收、
发、
存、耗用管理，达到物料库存、
消耗和使用状况管理，并通过对产
品的制造过程
和质量信息进行实时采集，实现产品的制造过程追踪和产
品与原料批次之间的双
向追踪；
生产过程管理：控制指引制造过程，对产品各工序的生产、检验、维修
以及交付
过程进行控制和指引，在提高操作效率的同时杜绝
作业操作错
误的出现。实时监控生产，实现对生产过程的精细
化管理和控制；
生产质量管理：建立完整的质量管理体系，对
原料、生产、检验、交付
各环节进
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行质量保障和质量跟踪，提高产品质量。对缺陷及维修过程进
行跟踪和管理，实
现有针对性的生产质量改进过程，满足
TS16949
认证
中质量管理要求；
生产设备管理：通
过自动采集和人工辅助结合的方式，对生产设备进行
管理，保障生产过程持续正常地进行；
文档管理：控制、管理并传递与生产单元有关的信息文档，包括工程图
纸、标准
工艺规程、数控加工程序等。规范、唯一了工作中使用的文档
来源。增加文档的
查阅、修订时的安全性、
及时性和方便性。
现场监控：通过物料库存监控、设备状态监
控、生产进度监控、质量状
态监控，
提高现场管理的灵敏度；
<
/p>
自动化采集：通过与生产设备连接的自动化采集过程，
实现了数据
的集
中管理和实时采集，减少了人工录入的时间和差错率，提
高了数据的准
确性和米集效率；
<
/p>
与其他系统的集成：与
SAP
之间实现自
动数据交换，使订单的
各个执行
环节
在
SAP
中始终可视，提高
SAP
动态反映的能力，使生产供应各个
环节更
加协调。提供与外部其他系统的接口，实现与其他供应商
/
客户
的
数据输
出；
数据分析和挖掘：通过生产过程大量采集的现场作业数据，提供满足管
理和
业务的各类统计查询报表，并为将来的数据挖掘提供详实的数据
;
MES
系统功能：（
7
大功能）
库房管理、生产调度、制造过程管理、质量管理、设备工装
管理、文档管理、物料批次跟踪
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< br>1
、
1
库房管理
i.i.i
业务流程描述
i.i.i.i
原料条码打印
对于有批次跟踪要求的原料，在原料收到并经
QC
检验合格后，将物料折
厂家
分到最小包装，打印跟踪条码并
粘贴在最小包装上，建立原料与厂家条码、
批次、是否环保原料、收货日期等信息的关联关系。
i.i.i.2
原料入库
扫描已粘贴好跟踪条码的原料，
入库人、入库时间，原料完成入库。
录入数量，建立对应的入库单，记录物料
i.i.i.3
生产领料
按生产计划通知单，开出领料单，仓管员提前套料（包括半成品）备好，放
在的配仓区。
实际发料时，将
SAP
中生产工单的发料清单导入到系统中，仓管
员根据工单进行发料。发
料时，扫描原料跟踪条码，建立
工单与原料、半成品的
对应关系。发料过程中系统对原料
的条码和数量进行校对，防止错料、漏料、多
领、少领等情况的发生。
同时系统提
供了可供选择的
PDA
指引式拣料模块，该模块通过工单的发料
清单和系
统中库房原料存放的信息，
通过
PDA
指引仓管员从仓库中进行拣料备
料。
1.1.1.4
生产退料
在工单加工完成后，按工单
将剩余的原料进行退仓处理。工单退仓完成后，
可以在
系统中对该工单的原料消耗进行差异分析，
情况。
分析是否有物料超损或丢失的
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1.2
生产调度
1.2.1
概述
SAP
中制定了月计划，但
SAP
的计划属于高层次的计划，无法对具体的生
产工单在各
个工序间的生产进行调度。
MES
系统的生产调度管理模块，可以使
用自动排产和手动排产
对生产工单进行调度，
安排每个工单在各个工序的具体生
产线体、计划开始时间和计划
结束时间，并根据库房管理模块提供的库房原料
库
存信息，进行物料齐套等可用性检查。
排产完毕后，通过排产结果发布，各授权
岗位、角色可以在系统中马上查询到排产信息，
并根据排产内容安排管辖岗位工
作。
122
业务流程描述
1.221
订单下载
MES
从
SAP
系统中下载最
近一周的生产订单，
在
MES
中生成生产工单。在
下载的过
程中，系统根据工单加工产品对应的标准工艺路径，
生成当前工单生产
加工的各个工序<
/p>
信息及各个工序的参数信息。
系统提供人工下载和自动下载两种方式。
人工下载方式根据人工输入的工单号将
SAP
系统中的工单信息下载写入到
MES
系统的标准工单信息中，并将物料已经齐套的工单状态置
为待产。当源工
单信息的状
态不符合
下载要求（工程状态为确认、物料状态为齐套或部分齐套）
时系统提示操作者。
自动下载方式：定时（时间长度由系统设定）扫描
SAP
系统中的工单信息，
搜寻未
下载过的工单，满足条件时系统自动将工单下载到
MES
系统中并将物料
已经齐套的工单状
态置为待产。
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1.2.2.2
订单录入
系统允许手工录入非
SAP
中的订单，录入的订
单与从
SAP
下载的订单在后
续的加工
过程中的业务流程和管理是一样的。
1.2.2.3
工单维护
从
SAP
下载的订单生成
MES
的工单后，仅仅只是根据产品标准的工艺路径
生成了当
前订单的工单加工信息，
并没有考虑一些特殊的情况。通过工单维护功
能，可以对工单
进行适当的调整。
<
/p>
工单的调整主要包括三个方面。一是工单身的信息，二是工单的加工工艺路
径，三
是各个加工工艺路径中，一些具体的生产过程
控制、质量检验方法、生产
质量预警等参数
的设置和调整。
工单信息维护主要包括工单号、加工的产品、计划生产数量、计划开工日期、
计划
完工日期及其他一些工单属性的维护。
工序信息维护主要包括产品的加工工序
（可以增加、插入、删除产品的加工
工
序），每个工序可具体设置生产过程需要的控制和质量控制（如是否首检、首
检标准、质
量控制参数等）。对于未完工的工
单，可以修改（增加或减少）计划
生产数量，进行追加
生产或提前完成生产。
对未开工的工序工单，可以删除其工
序或更改设置。
122.4
工单调度
生产调度排程使调度人员能
够在计算机系统的帮助下最优化地安排工单在
各工序的
加工，保障及时交付，同时保障生产线利用率最高，将工单安排到各个
工序、各个线体上
进行连续有效地生产。
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系统提供了自动排产和人工排产两种图形操作模块，
自动排产采用业界先进
的“遗传算法
”，根据待排产工单的工艺路径、设备产能、运行状态、人员配备
等因素，
自动寻优，找出次优解的排产结果。
手工排产使用交互性图形化界面，易操作、直观。工单某工序的加工时间根
据产品
工序的机台效率、工单的批量大小、
转机种时间设置等条件自动算出，简
< br>化了调度人员
的低级劳动，提高了排产效率。
手工排产可以对自动排产的结果进行调整。排产的结果以表格和甘特图两种
方式进
行展示。
122.5
齐套检查
根据工单调度确定的各个工单的加工顺序，同时根据库房管理系统中，当前
各原料
的库存情况，根据工单的物料清单，逐一预检查各个工单
原料的齐套情况，
并在排产的结
果图
形中以颜色区分表示，
使计划能够清楚整个生产的产能和物料
的齐套情况，合理安
排相关的生产活动。
1.2.2.6
排产结果发布
排产完毕后，通过排产结果发布，各授权岗位、角色可以在系统中马上查询
到排产
信息，并根据排产内容安排管辖岗位工作。
1.3
制造过程管理
1.3.1
概述
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< br>工单经过计划员排产发布后，已经确定每个工单在何时，在哪个工序的哪个
线体上
进行加工。
MES
< br>指导物料员、库房管理员及时进行拣料、备料和上料，
同时也指导线长协
调生产人员，对设备进行调试，指导条码打印人员打印工单需
要的产品条码准备进行生
产。并通过工单及文
档管理系统中相应的作业指导书，
指导生产的顺利进行。
在生产过程中
，以条码、
RFID
等信息载体，
ME
S
实时采集生产制造过程中
的加工和
质量信息，在采集的同时，将采集到的信息与工单、工艺路径及参数、
< br>
物料、质量等信息
进行相互验证，起到物料防错、工序
防错防漏、工艺防错的作
用，同时也将采集到的生产及质量信
息实时反馈到系统的各看板、
SPC
和统计
报表中，使管理者在第一时间掌握车间的物料、生产进度、质量情况，为管理者
的决策提
供数据支持。
132
业务流程描述
1.321
工单单板、部品条码打印
根据待加工的工单及批量信息，选择适当的条码生成规则，为每一块主板、
外壳、外装盒、配件等生成生产加工过程中的唯一条码信息并打印，
并记录这些
条码
与工单的关系。在后续的作业过程中，需要在对每一块单板或部品条码扫描
时，校验
工单与条码的对应关系，防止生产加工过程中的错误。
1.3.2.2
SMT
备料上料
工单在
SMT
工序生产所需的原料经库房管理系统拣料并领
料出来后，根据
生产工单
的备料指令，为
SMT
设备准备各物料，并进行上料操作。上料时，系
统自动进行指引、校
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验，防止上错物料。
订单（工单）上
料必须检验原料的环保信息。如果订单（工单）为环保，则
不
允许
上非环保的物料。同时系统给出明显的“警告”信息，以提醒操作员。
上料时，如果订单（工单）料没有上齐，则系统出明显的“警告”信息，以
提醒操
作员。如果在此环节遗漏没有
控制住，则在该订单（工单）加工的第一块
板进行检验时，<
/p>
系统再重新给出“警告”提示信息。
为
实现
SMT
备料上料的业务，需要对
SMT
及附属设备，如飞达、
TABL
E TRAY
盘进行
条码管理和运行维护管理（详见设备条码管
理部分）。
SMT
上料分为移动
TABLE
和固定
TABLE
两类。
SMT
工序的备料
和上料过程，为进行物料批次跟踪提供了最原始的信息。
1.323
其他工序上料
SMT
工序由于设备的特殊性，需要经过多个步骤的操作。而在其他工序
，例
如插件、
装配、包装这些工序环
节，其上料过程相对简单。操作员扫描物料根据
系统提示确定
是否
为当前需要加工的物料，然后扫描工位，系统验正合法性，
料与工位是否匹配。
物
通过以上几个制造过程中对物料的管理模块，
保障了生产过程中物料使用的
安全<
/p>
性，防止了错料等情况的发生，特别是在环保
/
< br>非环保工单
/
物料的加工过程
中起到了非常
关键的作用。
1.324
制造过程采集与控制
系统在各个工序的每条生产线上设有生产及检验采集点，分别采集质量检测
< br>
信息、
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维修记录信息及各工序生产完工信息。
根据工单的加工工序及在各个工序上设置的参数，
要求工单在加工过程中严
格按照
规程进行加工。在加工的过程中，系统指引各工序的下工序是什么并进行
工序防呆：校核
工序路线是否正确、上工序是否加工完成
、上工序加工质量是否
合格。对于不合规则的产
品移动，系统及时提示用户，并指引到正确的加工工序。
< br>通过在各个工序的采集收集到的信息，得到了与制造相关统计报表的基础数
据。系
统提供了多种数据采集方式：人工录入、扫描条形码、批量文
件导入、与
工控设备接口获
取、与其
他生产
/
检验系统接口获取等多种数据采集方式。
制造过程信息的采集主要分三类。
一类是普通的加工工序，即产品经过该工
序时，
采集一个条码信息，记录了该工单、该条码的产品在当前工序当前线体上
的加工时间、操
作员和相关的质量信息。
第二类是装配类加工工序，该工序除了
要记录第一类工序的所有
信息外，
还要记录主板与外壳的关联关系。第三类是包
装类加工工序，需要记录产品与
各种配件的关系，
同时也要记录多层的包装盒与
包装箱之间的关联关系。
1.325
在线维修
产品维修有两种情况，在线
维修和批量返修。按照工段可分为
SMT
修理
< br>/SMT
外观修理
/
补焊修理
/ICT
修理
/FT
修理
/
涂敷修理
/
板测修理等。在线维修由
IPQC
指引，批
量维修则根据批量返修工单进行。产品维修功能主要对维修过程中的故
障类型、故障原
因、涉及器件、涉及
人员以及维修状态信息进行记录
当
I
PQC
检查产品有质量问题并进行了记录，则该产品将不能再继续到下工
序加工，
必须先要进行维修。维修员扫描产品条码，
系统自动列出该产品的所有
待维修的缺陷信
< br>息：缺陷代码、缺陷名称、缺陷位置、元器件、缺陷数量、类型
类别、缺陷发现所在工
序、缺陷发现人等相关情况。维修人员可直接根据系统中
IPQC
记录的缺陷情况对产品进行
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维修。维修完成后，将维修过程记录到系统中。
修理更换器件需要自动比对工单与器件的环保属性
，
防止非环保物料用于环
保工单
.
在
维护的过程中，如果维修人员发现了检验人员没有发现的缺陷信息，
则由
维修人员将新发现的缺陷信息录
入到系统中，同时对新的缺陷也可进行维修处
理。维修完
成后，产品重新返回原工序的检验人员处进行检验，此时，检验人员
可以看到原检验人员
录入的缺陷，
也可以看到维修人员录入的缺陷，并根据缺陷
和维修信息进行重检
1.326
产品报废
对于无法维修等原因产品需要进行报废处理，在系统中登记报废产品的条
码、报废
原因，同时从系统中提取相关的生产和质量信息进行归档，
析和查阅。
以便进行分
1.327
产品隔离
对于一些原因不明的不良品，为防止流入下工序，可以进行产品隔离，
以便
进一步
分析发生问题的原因。已隔离的产品，在任何工序上操作时，系统都会给
出明确的提示，
防止误操作。
1.3.2.8
工单管控
由于生产环境中，各种可变的因素可能导致生产的暂停，因此，需要对工单
进行各
项控制。
工单控制主要有以下工作：
1
）
工单挂起和恢复生产
2
）
工单删除
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