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某装备制造行业企业智能工厂MES应用本项目是某装备制造行业企业智能化升级改造项目建设中的MES系统应用。该MES系统包括13大模块，并实现了与周边系统和现场控制设备的高度集成。生产管理人员借助于该MES系统实现了作业计划管理、现场作业指导、仓库作业管理、指标展示、产品档案、生产工艺管理、安灯和拉动项目等主要业务，构建了车间制造管理的整体框架，实现了车间制造的数字化、透明化。与生产线的集成，实现了生产过程可追溯、无纸化，并与设备改造同步形成了柔性加工生产线。

一、案例简介

本项目是某装备制造行业企业智能化升级改造项目建设中的MES系统应用。该系统包括13大模块，并实现了与周边系统和现场控制设备的高度集成。生产管理人员借助于该MES系统实现了作业计划管理、现场作业指导、仓库作业管理、指标展示、产品档案、生产工艺管理、安灯和拉动项目等主要业务，构建了车间制造管理的整体框架，实现了车间制造的数字化、透明化。

二、案例背景介绍

为了解决装备制造行业整体创新能力不强，智能化程度低，制造过程资源、能源消耗大，污染严重，制造服务比重低等问题。企业拟采用信息物理融合CPS、网络感知与控制、软件定义机器（SDM）、云计算与大数据和新型人机交互等技术，对企业制造工厂设施进行网络化和智能化的升级改造与建设，探索智能制造新业态，“低成本、高效率、高质量”地满足客户个性化定制需求。本项目是其智能化升级改造中的一个环节，即实施生产制造执行系统MES，并与ERP等系统进行对接，对生产过程进行信息化管控，以实现车间制造的数字化、透明化。

三、案例应用详情

MES系统包括了13大模块，实现了与周边系统和现场控制设备的高度集成。生产管理人员借助于MES系统可以实现系统管理、作业计划管理、现场作业指导、仓库作业查询、指标、产品档案、生产工艺管理、现场作业记录、打印服务、作业员工管理、按灯和拉动项目等主要业务，构建起了车间制造管理的整体框架，实现了车间制造的数字化、透明化。

1、MES系统架构与主要功能模块

（1）作业计划管理功能模块

以均衡生产为导向，实现流式生产的作业计划排产模式，也可对上层管理系统（一般是ERP系统）下达的任务信息进行更加精细的编排，帮助用户实现均衡投产，减少在制品的数量，满足生产现场主要生产约束条件下的计划调整，使最终上线的生产计划得到调整和优化。

（2）生产工艺管理功能模块

生产工艺模块的作用是能够在现场程序中提供自动化、可视化的生产工艺指导，当产品经过某安装了现场程序的工位时，MES系统在得到产品标识信息后，会根据事先定义的规则和维护的信息显示图文的工艺指导信息。生产工艺同时也支持在网页程序中的模糊查询展示，输入需要查询的工艺索引条件能够定位到具体的工艺文件进行查看和下载等。

（3）现场作业记录和指导功能模块

该模块是MES系统在现场工位计算机上使用的模块，它集中了工件扫描、BOM显示、错漏装校验、员工登记、装机提示显示、计划查看等多个子功能，是MES系统现场核心所在。它与现场查询模块、返修模块、手持模块都是与生产现场紧密相连的MES系统模块，也是其他模块的数据来源收集端。

（4）仓库作业记录和查询功能模块

仓库作业包含物料交接和产成品的仓库作业，通过MES扫描方式实现物料的投料扫描和产成品的产品跟踪业务。对仓库作业记录实现实时查询功能。

（5）指标展示功能模块

指标展示模块通过网页程序实现，它将一些管理人员常用的查询、报表、指标展示等功能集成在同一个模块上，通过网页的形式直接登录使用。

（6）作业员工管理功能模块

MES系统的作业员工模块与人力资源管理中的不同，它的主要作用是统计员工工作量信息和实现产品操作的追溯到人。

2、MES与ERP集成

ERP与MES集成，实现生产计划及车间制造一体化，针对ERP与MES集成，主要从两条线路进行了集成。一是MES从ERP系统中获取数据，包括基础数据和业务数据两部分。基础数据包括生产组织机构、设备、班次、客户等信息；业务数据包括作业计划、BOM、产品序列号等信息，业务数据按预先设定时间定期由ERP向MES进行传递。二是MES上传生产实际数据给ERP，主要指产品上线、装配、试车、清洗、喷漆、包装、下线等状态信息，ERP利用这些信息实现对装配全过程的状态跟踪及物料消耗倒冲等功能，满足生产监管需要和财务成本核算需要。

四、创新性与优势

本项目在建设过程中的几个亮点：

（1）通过MES与ERP系统的数据双向集成，支撑了ERP系统的生产监管需要和财务成本核算需要。

（2）通过MES与现场设备的集成应用，形成了可视化展示，对设备异常、质量异常、物料异常提供了直观的报警。

（3）通过ERP系统、SRM系统、MES系统集成，实现了生产状态实时监控，以及生产计划的智能排产。

（4）通过生产线改造，以及与MES系统的集成应用，形成了柔性生产加工线。

五、案例应用效益分析

通过MES项目的实施，以及与其他信息化系统的集成应用，取得了很好的成效：

（1）对工厂的设备智能化升级改造和生产线网络协作制造，以及ERP、MES等应用系统无缝集成和数据统一管理，使智能装备与智能控制系统的紧密联动，实现生产计划的智能排产、生产过程的动态优化、企业运营的安全管理。

（2）对现有工厂中的虚拟设计、工艺管理、制造执行、质量管理、设备远程维护、能耗监测、环境监控和供应链等无缝集成与优化，以及设备网络化、虚拟化、智能化。使不同车间的不同设备、不同生产线和不同应用系统协同工作和集中管控。降低企业设计、工艺、制造、管理、监测、物流等环节的运营成本。

（3）对现有工厂的产品虚拟仿真的失效模式不良分析、工艺布局优化、制造执行MES的在线防错、质量管理QMS的实时在线检测等智能化升级改造，实现生产全流程的实时监测和生产装备的精确控制。