一文读懂MES系统在离散型制造企业中的应用价值

一、离散型企业的生产现状

离散型企业主要是通过对原材料的物理形状进行改变或组合，使其成为产品并增值。离散型企业加工过程中物料呈离散状态，主要经物理加工和组装实现产品的批量生产。

典型的离散制造行业包括机械设备、汽车、电子、家电等。下面做详细说明：

1、产品结构

离散企业主要生产离散型产品，如汽车零部件、电子设备、家电配件、机械配件等，这些产品由许多组件和部件组成，通常采用BOM表的结构。

2、生产流程

离散企业的生产流程通常是间歇性的，即通过一系列离散的步骤来完成产品的加工和装配。

3、工艺流程

离散企业的主要工艺流程较为简单，一般先对原材料处理，比如铸锭，然后进行机加工、机加完成后进行组装和测试，最后入库。

4、设备自动化程度

离散企业的设备自动化程度较高，常采用机床进行机加工，然后通过人工协同自动化的装配线进行装配，以提高生产效率和质量。

5、生产控制

离散企业的生产控制主要依赖于工序的顺序和时间规划，以确保产品的按时交付。

6、产品转换

离散企业可以相对容易地变换生产线或加工方式来生产不同类型的产品。以满足多品种、小批量的需求。

7、计划管理

离散企业的生产计划主要是按单生产，通过计划部门制定主计划，然后下发至车间，由车间制定具体产线的生产计划。

二、离散型MES系统的主要功能

离散型MES在产品结构管理、生产计划与执行、作业调度与任务派工、过程管理与控制、数据采集与生产监控、物料管理与追踪、质量检测等主要表现在以下几方面。

1、流程管理与控制

离散型MES强调实时控制和监测离散生产流程，例如汽车零配件制造或电子产品组装。

2、生产调度与任务分配

离散型MES根据订单需求进行生产任务安排和分配给适当的工作站或设备。

3、资源配置

离散型MES系统会着重协调优化人力资源、设备和工具的使用。

4、物料管控

离散型MES会实时跟踪物料的位置和数量，关注进出库、仓储数量和物流运输等环节。

5、质量管理

离散型MES会监控生产过程的各个环节，实时反馈质检结果数据并进行质量控制。

6、设备维护管理

离散企业中的设备通常成批运行，设备维护管理主要包括点巡检、预防性维护和故障处理。离散型MES需要提供设备维护计划和故障报警等功能。

7、技术文档管理

离散型MES统一管理产品工艺和操作指导等技术文档，并可以通过MES系统进行下发，确保操作规范和一致性。

8、数据采集

离散型MES采集生产环节的各项数据，如计划进度、产量、质量指标和设备状态等。

9、报表统计分析

离散型MES可以自定义报表，分析计划达成率、生产效率、合格率、设备运行效率等关键绩效指标。

离散型企业由于设备与工艺具有较大的柔性，因此对生产计划调度与现场管控的要求较高，往往以生产效率、订单交付、制造柔性、生成成本与产品质量等为主要管控与优化目标。

三、离散型MES系统架构

离散型MES产品体系结构中一般包括设备控制层、基础数据层、生产执行层、呈现层、BI分析层组成。

1、设备控制层

该层将来自不同源头的数据进行整合和处理。它包括了数据采集、传输和转换等功能，能够从工厂现场的各种设备和系统中采集数据，并将其转换为MES系统所需的格式，同时MES系统可以通过设备控制层对设备进行控制。

2、基础数据层

这一层提供了MES系统的核心数据和基础设施。它包括工厂建模、工艺建模、工作流引擎、算法引擎、报表引擎等功能。通过基础数据层，用户可以访问MES系统的各项功能，并进行配置、监控和管理生产过程。

3、生产执行层

该层负责对生产现场进行实时监控和控制。这一层包含了MES系统的核心业务逻辑。它提供如生产计划、生产管理、质量管理、设备管理、仓库管理、异常管理、追溯中心等关键功能。核心业务层根据工厂的需求和规则，协调和优化生产资源，并实现生产计划的执行。

4、呈现层

这一层主要是针对MES系统的各项功能进行结果展示，通过现场的大屏电子看板，实时呈现车间的各项生产数据，辅助现场管理人员决策，同时还可以通过移动端进行实时查看工厂的生产情况。另外针对3D模型、运动仿真、产线孪生等可视化展示也可以通过系统实现，帮助现场作业人员降低学习难度，提高效率。

5、BI分析层

这一层主要通过各种可视化的图表来展示订单执行分析、生产任务分析、生产成本分析、人员效率分析、设备效率分析、质量情况分析等数据变化情况，并且可以通过报表引擎自定义企业所需报表，帮助企业管理层分析整个工厂的运行情况，辅助管理者决策。

这些层次相互关联并相互作用，构成了离散型MES产品体系结构的基本框架。通过这个体系结构，企业可以实现对生产过程的全面控制和管理，提高生产效率、降低成本，并满足客户需求和质量标准，从而实现工厂的透明化管理，提升市场竞争力。

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