工业工程与生产调度管理

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1、工业工程与生产调度管理侍乐媛教授美国威斯康星大学清华大学西安交大ERP与车间管理ERP的概念起源于MRP1972年,五位IBM的管理人员离开公司组建了SAP(System,Application,Production)ERP系统的服务对象是企业管理的上层上层计划缺乏有效的实时信息支持下层的控制缺乏优化的调度与协调MES(制造执行系统)—90年代的新概念制造执行系统介绍MES典型车间管理问题1,出现用户产品投诉的时候，能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息？能否立即查明它的：原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数？2,同一条生产线需要混合组装多种型号产

2、品的时候，能否自动校验和操作提示以防止工人部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？3,过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？4,目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？要分别供应给哪些供应商？何时能够及时交货？5,生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？影响设备生产潜能的最主要原因是：设备故障？调度失误？材料供应不及时？工人培训不够？还是工艺指标不合理？6,能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，精确区分产品质量的随机波动与异常波动，将质量隐患消灭于萌芽之中？7,能否废除人工报表，自动统计每个过程的生

3、产数量、合格率和缺陷代码？——MES能解决这些问题MES“MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时,MES能对此及时作出反应、报告,并用当前的准确数据对它们进行指导处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动,有效地指导工厂的生产运作过程,从而使其既能够提高工厂及时交货能力,改善物料的流通性能,又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通信在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。”MES（2）1,MES是对整个生产过程的管理与优化，而不是单一地解决某个生产问题；2，MES必须具备实时控制功能，即它

4、必须实时收集、分析、处理和反馈生产过程中的信息；3，MES必须与企业的计划活动、工程活动、供应链和车间底层控制进行信息交互，构造企业的连续信息流以实现企业信息的全面集成。三层结构应用MES的效果平均减少制造周期时间45%一般减少数据输入时间75%平均减少半成品24%平均减少产品缺陷18%MES做什么？——MES功能模型MES功能模块（1）生产调度管理：以作业、订单、批量以及工作订单等形式管理和控制生产单元中的物料流和信息流。生产调度能够调整车间规定的生产作业计划，对返修品和废品进行处理，用缓冲管理的方法控制每一点的在制品数量。详细计划：负责生成工序级操作计划，即详细计划，提供基于指定生产单元

5、相关的优先级、属性、特征、方法等的作业排序功能。其目的就是要安排一个合理的序列以最大限度地压缩生产过程中的辅助时间，这个计划是基于有限能力的生产执行计划。在制品管理：监控生产过程，自动修正生产中的错误，提高加工效率和质量，并向用户提供纠正错误和提高在制品生产行为的决策支持。MES功能模块（2）性能分析：能提供实时更新的实际制造过程的结果报告，并将这些结果与过去的历史记录及所期望出现的经营目标进行比较。资源分配以及状态管理：对资源状态及分配信息进行管理，包括机床、辅助工具、物料、劳动者等其他生产能力实体以及开始进行加工时必须具备的文档和资源详细历史数据，对资源的管理还包括为满足生产计划的要求而

6、对资源所作的预留和调度。工艺管理：包括生产工艺数据和产品工艺数据的管理。MES中的工艺管理系统为其它功能系统提供基础数据。文档管理：管理与生产单元相关包括图纸、配方、工艺文件、工程变更等的记录/单据。该部分还完成包括对存储的生产历史数据进行维护的操作。MES功能模块（3）生产设备：跟踪和指导企业维护设备和刀具，以保证制造过程的顺利进行，并产生除报警外的阶段性、周期性和预防性的维护计划，也提供对直接需要维护的问题进行响应。现场数据采集：负责采集生产现场中的各种必要的实时更新的数据信息。这些现场数据可以从车间手工输入或者各种自动方式获得。生产质量管理：把从制造现场收集到的数据进行实时分析以控制产

7、品质量，并确定生产中需要注意的问题。人力资源管理：提供实时更新的员工状态信息数据。人力资源管理可以与设备的资源管理模块相互作用来决定最终的优化分配。MES产品案例(1)和利时RealMIS主要包括以下功能模块：（1）数据采集：监视、收集和组织来自人员、机器和底层的控制操作及工序、物料信息。这些数据可由车间手工录入或由各种自动方式获取。（2）维护管理：通过活动监控和指导保证机器和其它资产设备的正常运转以实现工厂