制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能與實踐（MES）

第 1章　緒論………………………………………………………………………………1
1．1　MES的產(chǎn)生背景……………………………………………………………………………　1
1．2　MES的定義及標準…………………………………………………………………………　2
1．2．1　MES的定義 …………………………………………………………………………　2
1．2．2　MES的標準 …………………………………………………………………………　4
1．3　MES的發(fā)展歷程……………………………………………………………………………　5
1．4　流程制造行業(yè)和離散制造行業(yè)中的MES…………………………………………………　7
1．4．1　流程制造行業(yè)和離散制造行業(yè)的差異 ……………………………………………　8
1．4．2　流程制造行業(yè)和離散制造行業(yè)對MES要求的區(qū)別 ………………………………　9
1．5　MES的標準體系架構(gòu)………………………………………………………………………　11
1．5．1　ISA-SP95企業(yè)運作模型 ……………………………………………………………　11
1．5．2　ISA-SP95 MES流程模型 ……………………………………………………………13
小　結(jié) ………………………………………………………………………………………17
練習題　………………………………………………………………………………………17
第　2章 MES功能模塊…………………………………………………………………　19
2．1　制造BOM …………………………………………………………………………………19
2．1．1　設(shè)計BOM與制造BOM的集成 ………………………………………………………19
2．1．2　制造BOM的組織 ……………………………………………………………………23
2．1．3　制造BOM從ERP到MES的傳遞 ……………………………………………………25
2．2　生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)排產(chǎn) ………………………………………………………………………26
2．2．1　滾動的生產(chǎn)計劃 ……………………………………………………………………27
2．2．2　生產(chǎn)排產(chǎn)的約束與優(yōu)化 ……………………………………………………………28
2．2．3　生產(chǎn)延遲策略對生產(chǎn)排產(chǎn)的影響 …………………………………………………30
2．3　生產(chǎn)執(zhí)行 ……………………………………………………………………………………31
2．3．1　生產(chǎn)訂單下達和生產(chǎn)指示 …………………………………………………………31
2．3．2　數(shù)據(jù)采集 ……………………………………………………………………………33
2．3．3　生產(chǎn)跟蹤及控制 ……………………………………………………………………39
2．3．4　MES與PLC接口 ……………………………………………………………………41
2．4　質(zhì)量管理系統(tǒng) ………………………………………………………………………………42
2．4．1　追溯管理系統(tǒng) ………………………………………………………………………42
2
制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的功能與實踐
2．4．2　防錯系統(tǒng) ……………………………………………………………………………46
2．4．3　質(zhì)量檢查系統(tǒng) ………………………………………………………………………48
2．5　物料配送系統(tǒng) ………………………………………………………………………………50
2．5．1　場內(nèi)物料配送組織方式 ……………………………………………………………51
2．5．2　現(xiàn)場物料叫料及配送管理 …………………………………………………………55
2．5．3　零件排序區(qū)管理 ……………………………………………………………………57
2．5．4　Kitting撿料區(qū)管理 …………………………………………………………………59
2．6　安燈系統(tǒng) ……………………………………………………………………………………60
2．6．1　安燈系統(tǒng)的定義 ……………………………………………………………………60
2．6．2　安燈系統(tǒng)的分類 ……………………………………………………………………60
2．6．3　安燈系統(tǒng)的架構(gòu) ……………………………………………………………………63
2．7　產(chǎn)線管理與工廠維護系統(tǒng) …………………………………………………………………65
2．7．1　產(chǎn)線管理系統(tǒng) ………………………………………………………………………65
2．7．2　工廠維護系統(tǒng) ………………………………………………………………………68
2．8　MES與其他系統(tǒng)的接口……………………………………………………………………73
2．8．1　MES與上游系統(tǒng)的接口 ……………………………………………………………74
2．8．2　MES與下游生產(chǎn)線的接口 …………………………………………………………75
小　結(jié) ………………………………………………………………………………………76
練習題　………………………………………………………………………………………76
第3章　MES項目實施…………………………………………………………………　78
3．1　項目實施準備 ………………………………………………………………………………78
3．1．1　MES項目實施思考 …………………………………………………………………78
3．1．2　MES成本構(gòu)成 ………………………………………………………………………79
3．1．3　MES項目實施風險和挑戰(zhàn) …………………………………………………………80
3．1．4　MES項目實施步驟 …………………………………………………………………82
3．2　項目實施組織架構(gòu) …………………………………………………………………………85
3．3　項目實施過程管理 …………………………………………………………………………88
3．3．1　項目實施范圍文檔 …………………………………………………………………88
3．3．2　項目實施計劃制定與控制 …………………………………………………………91
3．3．3　項目風險控制 ………………………………………………………………………93
3．3．4　系統(tǒng)驗證跟蹤 ………………………………………………………………………94
3．3．5　項目變更管理 ………………………………………………………………………96
3．3．6　項目成本管理 ………………………………………………………………………97
3．4　項目交付過程管理 …………………………………………………………………………97
3．4．1　項目階段性總結(jié) ……………………………………………………………………98
3．4．2　明確維護職責 ………………………………………………………………………99
3．4．3　MES異常情況處理 ………………………………………………………………　100
3．4．4　交付文檔列表 ……………………………………………………………………　101
3
目錄
小　結(jié) ……………………………………………………………………………………　103
練習題　……………………………………………………………………………………　103
第4章　項目實戰(zhàn)：一家小型機械加工企業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計…………………………　104
4．1　生產(chǎn)流程及生產(chǎn)線布局 …………………………………………………………………　104
4．1．1　毛坯入庫 …………………………………………………………………………　106
4．1．2　毛坯自動化上線 …………………………………………………………………　106
4．1．3　軸端面銑、打孔 …………………………………………………………………　107
4．1．4　零件打標 …………………………………………………………………………　107
4．1．5　零件中間細軸加工及一端螺紋加工 ……………………………………………　108
4．1．6　零件中間細軸及一端螺紋智能測量、切屑殘留檢測 …………………………　108
4．1．7　零件另一端螺紋加工 ……………………………………………………………　109
4．1．8　零件另一端螺紋智能測量、切屑殘留檢測 ……………………………………　110
4．1．9　中心孔研磨 ………………………………………………………………………　111
4．1．10　軸中段、圓弧精磨 ………………………………………………………………　111
4．1．11　螺紋精磨 …………………………………………………………………………　111
4．1．12　產(chǎn)品全檢 …………………………………………………………………………　112
4．1．13　成品自動化下線 …………………………………………………………………　113
4．2　用戶需求定義 ……………………………………………………………………………　113
4．3　系統(tǒng)功能設(shè)計 ……………………………………………………………………………　114
4．3．1　生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理 ……………………………………………………………………　115
4．3．2　生產(chǎn)計劃及排產(chǎn) …………………………………………………………………　126
4．3．3　訂單管理 …………………………………………………………………………　129
4．3．4　生產(chǎn)控制 …………………………………………………………………………　132
4．3．5　物料拉動 …………………………………………………………………………　133
4．3．6　刀具管理 …………………………………………………………………………　136
4．3．7　設(shè)備維護管理 ……………………………………………………………………　137
4．3．8　設(shè)備監(jiān)控報表 ……………………………………………………………………　142
4．3．9　安燈系統(tǒng) …………………………………………………………………………　147
4．3．10　系統(tǒng)監(jiān)控電子看板 ………………………………………………………………　148
4．3．11　庫存管理 …………………………………………………………………………　149
小　結(jié) ……………………………………………………………………………………　152
練習題　……………………………………………………………………………………　152
第5章　項目實戰(zhàn)：一家大型汽車生產(chǎn)企業(yè)的制造運行模式及應(yīng)用……………　154
5．1　汽車制造的工藝流程 ……………………………………………………………………　154
5．1．1　沖壓工藝 …………………………………………………………………………　155
5．1．2　焊裝工藝 …………………………………………………………………………　155
5．1．3　涂裝工藝 …………………………………………………………………………　156
4
制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的功能與實踐
5．2　沖壓車間的生產(chǎn)計劃、控制和庫存管理 ………………………………………………　157
5．2．1　生產(chǎn)計劃與庫存管理 ……………………………………………………………　158
5．2．2　生產(chǎn)執(zhí)行與控制 …………………………………………………………………　158
5．3　焊裝車間的計劃和控制系統(tǒng) ……………………………………………………………　160
5．3．1　生產(chǎn)排產(chǎn)的工時平衡 ……………………………………………………………　160
5．3．2　生產(chǎn)執(zhí)行與控制 …………………………………………………………………　161
5．4　涂裝車間的車身調(diào)度系統(tǒng) ………………………………………………………………　163
5．4．1　車身存儲區(qū)域與自動化立體倉庫 ………………………………………………　163
5．4．2　車輛調(diào)度過程 ……………………………………………………………………　164
5．5　總裝車間的上線物流系統(tǒng) ………………………………………………………………　165
5．5．1　物流模式設(shè)計 ……………………………………………………………………　165
5．5．2　JIS …………………………………………………………………………………　167
5．5．3　JIT …………………………………………………………………………………　168
5．5．4　小車物流 …………………………………………………………………………　172
5．5．5　自動配載 …………………………………………………………………………　172
5．6　車輛跟蹤系統(tǒng) ……………………………………………………………………………　174
5．7　車輛檢測系統(tǒng) ……………………………………………………………………………　176
5．8　質(zhì)量管理系統(tǒng) ……………………………………………………………………………　177
5．8．1　追溯管理系統(tǒng) ……………………………………………………………………　177
5．8．2　防錯系統(tǒng) …………………………………………………………………………　178
5．8．3　合格證系統(tǒng) ………………………………………………………………………　179
小　結(jié) ……………………………………………………………………………………　181
練習題　……………………………………………………………………………………　181
習題參考答案………………………………………………………………………　183
參考文獻……………………………………………………………………………　187