制造執(zhí)行系統(tǒng)操作與應(yīng)用課件 1-1-2制造業(yè)MES系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)

MES系統(tǒng)原理及應(yīng)用領(lǐng)域認(rèn)知制造業(yè)MES系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)1生產(chǎn)管理模型2影響生產(chǎn)的主要功能模型目錄3影響生產(chǎn)的其他功能模型制造業(yè)MES系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能體系結(jié)構(gòu)模型如圖所示，該模型定義了MES的基本功能體系結(jié)構(gòu)，以“生產(chǎn)管理”為中心，對制造執(zhí)行層進行了功能結(jié)構(gòu)的劃分，給出了制造執(zhí)行層內(nèi)部的主要功能，以及功能之間傳遞的信息流，具體劃分為以下三部分模型，并對其進行描述。制造業(yè)MES系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)生產(chǎn)管理模型“生產(chǎn)管理”可定義為一組滿足成本、質(zhì)量、數(shù)量、安全性和實時性要求的活動，這組活動對關(guān)于利用原材料、能源、設(shè)備、人員和信息來制造產(chǎn)品的諸多功能進行協(xié)調(diào)、指導(dǎo)、管理和跟蹤。生產(chǎn)管理模型中的三個虛線框表示了三個不同性質(zhì)的區(qū)域。通過這三個區(qū)域的功能劃分，可使得生產(chǎn)管理模型形成一個完整的邏輯閉環(huán)，從而可以有效控制整個生產(chǎn)運行的全過程。這三個區(qū)域分別是基礎(chǔ)靜態(tài)信息定義區(qū)域、生產(chǎn)調(diào)度指令下達(dá)區(qū)域和生產(chǎn)績效統(tǒng)計反饋區(qū)域。1生產(chǎn)管理模型①產(chǎn)品定義管理產(chǎn)品定義管理定義為：制造執(zhí)行層中管理所有關(guān)于制造所必需的產(chǎn)品信息的功能模塊，包括產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)則。②

資源管理資源管理定義為：一系列有關(guān)生產(chǎn)運行所必需的信息的資源管理的活動。這些資源包括機器、工具、勞動力（經(jīng)過專門技術(shù)培訓(xùn)）、原料和能源。對這些資源進行直接控制是為了滿足完成其他活動的生產(chǎn)要求，比如生產(chǎn)分配和生產(chǎn)執(zhí)行管理。1生產(chǎn)管理模型③生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)調(diào)度定義為：一組滿足生產(chǎn)要求的生產(chǎn)路線安排和最佳利用本地資源的活動。它基于業(yè)務(wù)計劃層中生產(chǎn)計劃的要求產(chǎn)品定義信息和資源能力信息，來解決生產(chǎn)的約束性和可用性；同時利用生產(chǎn)跟蹤模塊的信息來解決過程中的實際工作。包括對最少設(shè)備設(shè)置或清洗的要求進行排序，對設(shè)備最佳利用要求的協(xié)調(diào)，以及由于批量和有限產(chǎn)率所引起的拆分請求。生產(chǎn)調(diào)度會考慮本地資源的情況和可用性。1生產(chǎn)管理模型④生產(chǎn)分派生產(chǎn)分派定義為：一組管理把生產(chǎn)任務(wù)分派給設(shè)備和人員的生產(chǎn)流的活動。包括：按照控制系統(tǒng)中調(diào)度分批開始。生產(chǎn)線上調(diào)度生產(chǎn)運轉(zhuǎn)的開始。在生產(chǎn)單位中指定標(biāo)準(zhǔn)操作條件的對象。向工作中心傳遞工作順序。1生產(chǎn)管理模型⑤操作管理操作管理應(yīng)該定義為：一組指導(dǎo)生產(chǎn)執(zhí)行的活動，對應(yīng)了生產(chǎn)分派名單所列出的內(nèi)容。操作管理的活動包括：通過產(chǎn)品生產(chǎn)的操作次序的合理安排，來選擇、啟動和移動工作單元（例如批次、子批次，或批量）。實際的操作工作（手工或自動）則是過程控制層的一部分。1生產(chǎn)管理模型⑥數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)收集定義為：一系列為特定工作過程或特定生產(chǎn)要求收集、編輯和管理生產(chǎn)數(shù)據(jù)的活動。制造執(zhí)行系統(tǒng)主要處理諸如數(shù)量（重量、單位等等）和有關(guān)參數(shù)（比率、溫度等等）的過程信息，以及諸如控制器、傳感器和執(zhí)行器狀態(tài)的設(shè)備信息。處理的信息包括：傳感器讀取、設(shè)備狀態(tài)、事件數(shù)據(jù)、操作員登錄數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)、操作行動、消息、模型計算結(jié)果，以及其他產(chǎn)品制造的重要信息。數(shù)據(jù)收集是基于固定時間或事件的，按時間或事件添加數(shù)據(jù)把收集的信息聯(lián)系起來。1生產(chǎn)管理模型⑦生產(chǎn)跟蹤生產(chǎn)跟蹤應(yīng)定義為：一系列根據(jù)生產(chǎn)和資源的歷史數(shù)據(jù)跟蹤生產(chǎn)過程的活動。它向生產(chǎn)調(diào)度模塊提供信息，使得生產(chǎn)調(diào)度可以根據(jù)當(dāng)前情況進行更新；同時，它也向生產(chǎn)統(tǒng)計模塊提供產(chǎn)品生產(chǎn)過程中詳細(xì)的人員設(shè)備的實際使用情況、物料的消耗、物料的生產(chǎn)等信息。1生產(chǎn)管理模型⑧績效分析績效分析定義為：一系列為業(yè)務(wù)系統(tǒng)分析和匯報績效信息的活動。包括：對裝置生產(chǎn)周期、資源利用、設(shè)備使用、設(shè)備性能、程序效率，以及生產(chǎn)可變性等信息的分析。⑨生產(chǎn)統(tǒng)計生產(chǎn)統(tǒng)計應(yīng)該定義為：一系列為業(yè)務(wù)計劃層作出生產(chǎn)響應(yīng)準(zhǔn)備的活動。包括總結(jié)和匯報關(guān)于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中人員和設(shè)備的實際使用情況、物料消耗、物料生產(chǎn)，以及其他諸如成本和績效分析結(jié)果的有關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的信息。1影響生產(chǎn)的主要功能模型①維護管理維護管理可以定義為一組協(xié)調(diào)、指導(dǎo)和跟蹤設(shè)備、工具及相關(guān)資產(chǎn)的維護功能的活動，該功能保證了設(shè)備工具及相關(guān)資產(chǎn)的制造可用性，并且保證反應(yīng)性的.周期性的.預(yù)防性的，成者先發(fā)性的維護調(diào)度得以順利執(zhí)行。維護管理支持以下4個主要的維護類別：提供設(shè)備故障響應(yīng)的維護、基于時間或周期的循環(huán)維護的調(diào)度和實施、提供基于狀態(tài)的維護，源于從設(shè)備或從設(shè)備推斷獲得的信息、資源運行績效和效率的優(yōu)化。2影響生產(chǎn)的主要功能模型②質(zhì)量管理質(zhì)量管理定義為協(xié)調(diào)、指導(dǎo)和跟蹤質(zhì)量測量和報告的功能的活動集合。廣義的質(zhì)量管理同時包括質(zhì)量操作和那些以保證中間和最終產(chǎn)品質(zhì)量為目的的操作管理。③庫存管理庫存管理可以定義為制造設(shè)施在企業(yè)生產(chǎn)運行的過程中協(xié)調(diào)、指導(dǎo)、管理、跟蹤庫存和物料移動的活動。2影響生產(chǎn)的其他功能模型①

能源管理能源管理通常是一種企業(yè)的業(yè)務(wù)功能，它對于企業(yè)的生產(chǎn)管理和能耗控制等關(guān)鍵問題都可能會產(chǎn)生重要的影響。能源管理的主要作用是節(jié)約能源；提高能源利用效率；保護和改善環(huán)境。能源管理的主要功能包括能耗統(tǒng)計和能源優(yōu)化。3影響生產(chǎn)的其他功能模型②生產(chǎn)安全管理生產(chǎn)安全管理通常是一種企業(yè)的業(yè)務(wù)功能，可能會對企業(yè)的生產(chǎn)管理產(chǎn)生重要的影響。它基于企業(yè)業(yè)務(wù)流程和企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范，針對企業(yè)資產(chǎn)、人員、邊界的安全需求，構(gòu)建包括安全評估、安全檢查、教育培訓(xùn)、上崗管理、風(fēng)險源管理、作業(yè)管理、應(yīng)急響應(yīng)等在內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)安全管理體系；并且可通過企業(yè)生產(chǎn)過程、消防、安防以及環(huán)保、氣象監(jiān)測等實時信息，構(gòu)建企業(yè)綜合預(yù)警、防災(zāi)系統(tǒng)。3影響生產(chǎn)的其他功能模型③文檔管理文檔管理通常是一種企業(yè)的業(yè)務(wù)功能，可能對企業(yè)的生產(chǎn)管理產(chǎn)生重要的影響。企業(yè)的生產(chǎn)運行需要管理廣泛的文檔。這包括許多條款，比如SOP（標(biāo)準(zhǔn)操作程序）、工作說明、訣竅、控制系統(tǒng)程序、圖表、工程變更通知、警報日志，以及突發(fā)事件報告。它有時還包括了對環(huán)境、健康、安全等方面的規(guī)定，以及與ISO標(biāo)準(zhǔn)信息的控制和整合，比如校正行為程序、儲存歷史數(shù)據(jù)等。對這些信息的管理通常是企業(yè)能夠更好運轉(zhuǎn)所必需的。一般地，企業(yè)準(zhǔn)備了一套程序、方針，以及軟件工具來管理所有的文檔。3影響生產(chǎn)的其他功能模型④系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真雖然不是對于所有制造類企業(yè)都是必需的組成部分.但它可以為制造執(zhí)行系統(tǒng)提供以下的幫助：在沒有新設(shè)備、機器、或者勞動