浅谈MES在电子制造业信息化中的应用要点

随着电子制造企业信息化建设的发展，MES （Man u factu rin g Execu tio n System —-制造执行系统的应用受到企业越来越多的重视,并逐渐成为今后一段时间里企业信息化建设的重点。

1、我国电子制造业及其信息化

近年来我国的电子制造行业发展十分迅速,在出口增长的带动下,连续多年来以高出国民经济2～3倍的速度增长,现在已经成为我国信息产业的主体。电子制造企业的迅速发展与其科技含量高和创新性强的行业特征是分不开的，除此之外与其他传统行业相比电子制造行业还有许多自身的特点.首先,电子制造企业对生产的灵活程度要求很高。在我国大部分电子制造企业都实行“接单生产\"的生产模式，而且常常是“多批次,小批量”接单频繁，这对企业生产模式的灵活度要求极高。其次，产品生产工艺复杂,科技含量高,所需材料多，生产周期短。由于现在市场需求的多样化,电子制造企业产品的零部件和型号都很复杂,有的产品有几十种甚至上百种零部件,另外生产周期也很短，有的要几十分钟最多也就是几天。最后，外委生产现象比较普遍。电子企业有很大一部分产品是通过与外部厂商的协作生产完成的,这就需要企业有较高的信息化水平,不但能够管理自己的生产和库存数据，同时也要对协作厂商的生产和库存情况了如指掌.

从以上的特点,我们不难看出，信息化是这个行业天然的需求.绝大部分的 浅谈MES 在电子制造业信息化中的应用 刘险峰 黄小宁 西南石油大学经管学院 610500 摘 要

MES 在电子制造企业信息化建设中起着承上启下的作用,该文章对我国电子制造业信息化的现状进行了分析，就MES 的应用给企业生产管理带来的影响以及M E S 在应用过程中需要注意的环节进行了阐述。关键词

信息化;MES;生产管理

电子制造企业也都意识到利用先进的信息化手段,是提高企业竞争力的必经之路，纷纷加快其自身的信息化建设。然而,纵观我国电子制造企业的信息化现状,大部分企业信息化建设的重点普遍放在MRP ，E RP 等计划管理系统和现场自动化系统(如PCS ，Process Co ntro l Sy stem 。前者关注于计划，力求充分的利用企业的各种资源,服务对象主要是上层的管理人员,对车间管理并不提供直接有力的支持。而后者强调对生产设备控制的优化和工艺数据的监控,它可以向车间现场人员提供检测数据和统计数据，但并不能提供管理支持。这样就导致了上层计划层次的ERP 系统与下层的现场自动化PCS 系统的信息断层,给电子制造企业的生产管理带来了很多困难,制造执行系统（M E S ，Manufacturing Execution System 便在这种情况下应运而生。

2、MES 在我国电子制造业的应用现状

上个世纪80年代宝钢从SIEMENS 公司引进第一个MES 系统开启了我国应用MES 之路.并引起了广泛的重视,在“十五”期间流程工业领域成为MES 的重点突破口，针对钢铁，石油这两个典型的流程制造业成功的应用并开发完成了有自主知识产权的MES 系统,并产生了上海宝信等一批国内的MES 系统供应商，但是技术研究和应用上大都还停留在制造设备的集成，状态的监督和控制阶段。近些年来，随着信息化建设的深入开展,MES 的应用开始向一些离散制造业延伸，主要应用在电子，汽车,食品和医药加工等离散制造业。特别是电子制造企业由于竞争日趋激烈,对视为其竞争的主要手段之一的信息化建设尤为重视，MES 的需求比较旺盛。一些富有眼光的企业已经陆续引进并实施MES 系统，并给企业的生产管理水平以极大的提高。但是总的来看MES 在我国电子制造行业的应用还处在起步阶段,还面临

着许多困难,这中间不仅仅是资金的问题更多的是企业对MES 应用效果认识的模糊不清和技术环节上的顾虑重重。

3、电子制造企业应用MES 产生的效益和影响 3。1 MES 的应用产生的效益

MES 的应用给企业带来的影响是巨大的,制造执行系统国际联盟组织MEAS 调查结果表明,企业实施MES 以后,带来的效益主要表现在:

（1生产周期缩短45%（6%的被调查企业 (2数据输入工作减少57％(6%的被调查企业 (3半成品的积压减少24％（57％的被调查企业 (4交接班的纸面工作减少16%(36％的被调查企业 （5次品减少18％. （6交货时间减少27％。

（7MES 投资平均回收期14个月.3.2 MES 应用对生产管理的影响

MES 在产生巨大效益的同时也能提升电子制造企业的生产管理水平，使品质管理走向标准化，信息化，极大地提高企业生产的灵活程度和对市场反应的敏捷程度，主要体现在以下几个方面:

（1实现对生产状况的实时监控

MES 的应用使自动化的数据采集代替了原来的人工记录，使得信息得到实时的收集和分析整理，从而为管理层实时的了解生产状况,及时决策提供有力的支持。同时,也大大减轻了现场管理人员的统计工作量。

（2实现了生产过程的全程追踪

MES 通过在各个中作中心的监控点实现对整个生产过程的全程追踪。也就是说MES 对每个产品使用了哪些物料，生产了多长时间,某时某刻在哪个线上由哪个操作人员操作，何时入库等整个完整的产品信息进行跟踪和记录,便于统计和查询。

（3实现了产品的可追溯性

MES 对生产的全程跟踪和记录使得系统可以灵活完整的实现对产品的可追溯性，也就说系统可以根据任何一个产品上的标识码查询出这个产品在生产过程中所包含的生产时间，批次,工艺参数，质检信息以及何人操作等等数据。可追溯性对于企业及时发现质量问题改善工艺生产流程有重要意义,另外对于有质量问题的产品也能快速的界定责任的归属。

（4实现了数据的自动化采集代替了大

中国科技信息2009年第23期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Dec.2009

信息科技 量的手工记录

在应用MES 前大部分企业是靠手工的方式统计生产数据和检测，维修记录,且不说消耗了大量的人力和纸张,更严重的是这样的方式造成了生产信息的滞后(一天生产结束后收集信息统计报表,管理人员要到第二天才能拿到前一天的报表.MES 实现了数据的实时收集,极大减轻了现在人员的工作量使他们有更多的时间投入生产管理中去,同时也能使管理人员实时的掌握生产的情况.

4、MES 在电子制造企业应用的关键技术环节 4。1电子制造业MES 主要功能模块设计

电子制造业属于离散型制造业与流程制造业相比较在生产流程和工艺上有很多不同,其MES 应用的功能模块也有很大的区别。其中电子制造企业主要应用的模块有:

(1WIP (在制品管理模块：主要的功能是基于设备作业,以及后台自动运行程序优先级调整,以帮助车间进行批次的生产调度。

（2PRP（流程管理模块：主要的功能就是进行工艺设置,定义与流程相关的产品,并按照批次对应的流程将工艺RunCard 打印出来,备操作员跟踪填写。

（3EQP(设备管理模块:主要功能用来维护设备信息,并对各个区域的设备状态进行监控和管理,设定设备的PM 计划，检查计划，以及跟踪计划执行的情况。

（4EDC （参数采集模块:主要用于对加工制品的质量参数和生产环境进行监控,对在线生产的批次采集数据,还包括参数数据采集和参数设置等。

MES 的上述功能，通过对加工整个流程的数据采集，包括产品的过程数据，物料信息,品质数据,实现了对产品生产的监控和生产过程的可追溯,并为车间现场的管理人员提供实时的管理支持，大大提高现场的管理水平.

4。2 MES 与其他系统的整合

在电子制造企业的IT 构架中主要包括：计划层次的ERP 执行层次的MES 以及控制层的PCS 。前面也提到过在企业的IT 构架中MES 处于中间层,起到承上启下的作用,对下监控底层系统对计划的执行情况，对上为ERP 的计划提供生产的事实数据支持。其中ERP 处于MES 的上层，主要是解决生产计划问题,所以对数据的实时性要要求不高，因此ERP 与MES 之间的整合采用中间数据库的集成模式更为简便和直接,所谓中间数据库模式就是指建立中间数据库实现共享数据格式统一

定义,通过访问中间数据库抽取数据实现ERP 与MES 系统的信息集成，模式如下图所示:

过程控制系统(PCS 位于MES 的下层,主要向MES 提供现场生产的事实数据。它与MES 的整合主要存在两个方面:协议转换，接口。由于MES 是运行在以太网上的，其协议（T C P /I P 无法与PDC 的串口协议直接转化，因此PC 必须通过T C P /I P 转换器与串口设备相连.接口方式常见的还是中间文件的模式,即接口双方使用中间文件(如中间数据库表,中间文本,中间Access 表等来传递相关的指令及数据，双方各采用定时侦听的方式读取数据后解析成自己识别的格式.

5、结语

MES 无疑是电子制造企业完息化建设的必经之路，也是今后一段时间内信息化建设的重点和难点.所以在应用MES 之前企业必须要清楚的了解其功效和影响，这样才能坚定信心，不致半途而废.在应用过程中还要紧紧地抓住模块设计和系统整合这两个关键环节,才能使MES 的应用事半功倍,取得理想的效果。

参考文献

［1］ 李建华。制造执行系统MES 现状及发展趋势探讨［J].自动化博览.2005（3：81-83

[2] 张志檩。国内外制造执行系统（MES的应用与发展[J］。自动化博览。2004(5:6-14［3] 曹江辉，王宁生,制造执行系统现状与发展趋势[J］。高技术通讯。2003(6:100—105[4］ 于海斌，朱云龙。可集成的制造执行系统［J]。计算机集成制造系统CIMS。 2000(12：2—4

[5］ 丁伯慧，霍艳芳。离散制造业MES 深入研究[J].管理技术。2007（5：84-87作者简介

刘险峰,博士,教授，硕导,管理信息系统研究方向； 黄小宁,四川省成都市新都区西南石油大学研究生部.

参考文献

［1］ 于水，张利萍.解析当前各种VPN 之方案实现。中国计算机报.2006年6月。

［2］ 高海英,薛元星,辛阳等.VPN技术。机械工业出版社。2006年1月. ［3］ 易菲,龙朝阳.论高校信息化建设中存在的问题及对策.现代情报.2006年2月。［4］马桂静,石映。关于校园网建设的几点思考。现代科技。2006.

作者简介

刘闫锋，硕士研究生，数据仓储与数据挖掘。

方面的技术保证了通信的安全性：隧道协议、身份认证和数据加密。客户机向VPN 服务器发出请求，VPN 服务器响应请求并向客户机发出身份质询,客户机将加密的响应信息发送到VPN 服务器,VPN 服务器根据用户数据库检查该响应。如果帐户有效,VPN 服务器将检查该用户是否具有远程访问权限，如果该用户拥有远程访问的权限,VP N 服务器接受此连接。在身份验证过程中产生的客户机和服务器公有密钥将用来对数据进行加密。VPN 安全功能模块可有效地避免安全隐患,保障数据安全。

5 解决方案

目前，V PN 产品主要分为软件和硬件两类。基于财务的特殊性和重要性,考虑到财务部门计算机网络的维护技术，硬件的VPN 设备是一个更好的选择。它们将加密/解密置于高速的硬件中，更好地防止了非法入侵，它们的操作更为简单.近年来，VPN 技术的使用降低了维护成本,同时保证了网络的安全性。当然,用户担忧的大数据量传输速度问题也得到了解决,我们国家已经研制出了自己的广域网加速产品，弥补了VPN 技术的不足之处。

6 结束语

VP N 作为一种新型的网络技术，为校园财务网络建设提供了一种新的思路,可以通过在公共网络上建立虚拟的连接来传输私有数据,再用认证、加密等技术来保证数据的安全, 这样不仅降低了网络建设的费用，还提高了网络的安全性。通过运用VPN 技术可以快捷、安全地构建一个安全通道，从而获得企业内部网IP 地址，实现广泛的资源共享和移动办公。VPN 肯定会在技术上进一步发展,成本也会越来越低,VPN 技术将会成为流行,高度安全,超低成本的网络设备.

上接第102页