HYDRA製造執行係統指南――完美的MES解決方案 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

編輯推薦

MES係統不僅僅作為生産更高效的工具，更是作為保證産品具有更高質量的手段。

內容簡介

本書深入闡述瞭MES係統的理論和實踐經驗，圖文並茂地介紹其主要功能，首次給齣瞭應用項目的典型功能。第1章歸納論述瞭MES係統正確應用的益處。MES係統是一個復雜的IT係統，它一方麵實時采集數據，另一方麵必須容易地提供綜閤的評價分析。第2章闡述瞭HYDRA係統的IT結構，並介紹其結構和設計的特點，例如操作指導。第3～5章闡述瞭實際的HYDRAMES係統應用，其中，第3章描述瞭支撐生産組織的模塊，主要涉及詳細生産計劃、工況和機器數據采集及相鄰部門；第4章論述瞭在生産中的加工任務和人員管理的特殊功能；第5章闡述瞭重要的質量管理領域。

作者簡介

柯裕根（Kletti, Jürgen），1948年齣生，畢業於卡爾斯魯厄大學電子工程“技術數據處理”專業。在獲得博士學位後創建瞭MPDV Mikrolab GmbH，一直擔任董事長和總經理至今。此外，Kletti博士還在不同大學開設公司管理相關課程，並且是各專業委員會成員。
瀋斌，1955年生。同濟大學機械製造及其自動化專業碩士，機械設計與理論專業博士。畢業後在同濟大學工作，教授、博士生導師。現任同濟大學中德學院機械工程係主任、同濟大學先進製造技術中心執行主任、中德學院西門子製造信息學基金教席首席教授、中國自動化學會製造技術委員會委員、中國機電一體化技術應用協會理事。瀋斌教授公開發錶學術論文150多篇，主編和參編專著三部。多次獲得上海市、國傢教委和國傢機械工業局科學技術進步奬，聯閤國技術信息促進係統發明創新科技之星奬（1994年），上海市育纔奬（2014年）。

目錄

目 錄
目 錄
第1章 應用方案――橫嚮和垂直集成 1
1．1 MES係統的應用益處 1
1．2 製造企業的層次結構 4
1．3 橫嚮和垂直集成 6
1．4 應用MES係統的工作組織和結構 8
1．5 HYDRA係統模型結構 10
第2章 HYDRA係統總體方案 14
2．1 生産中特殊框架條件 15
2．2 HYDRA係統IT體係結構 16
2．3 HYDRA係統結構 17
2．3．1 係統集成服務 18
2．3．2 MES係統應用服務 21
2．3．3 MES操作中心 21
2．3．4 HYDRA@網頁 25
2．3．5 企業集成服務 25
2．3．6 車間連接服務 26
2．3．7 采集和信息麵闆 27
2．3．8 備用的數據采集功能 28
2．4 定製MES係統 29
第3章 HYDRA生産管理 32
3．1 工況數據采集 32
3．1．1 數據采集和信息 33
3．1．2 加工訂單和工序的監視功能 35
3．1．3 控製功能 39
3．1．4 生産控製功能 47
3．1．5 HYDRA係統工況數據采集功能模塊一覽錶 49
3．2 設備數據采集 49
3．2．1 設備和工位的配置 51
3．2．2 設備數據的監視 52
3．2．3 設備數據監測 56
3．2．4 HYDRA係統設備數據采集功能模塊一覽錶 66
3．3 生産指揮係統 67
3．3．1 作為核心組件的計劃麵闆 68
3．3．2 生産指揮係統的個性化配置 69
3．3．3 詳細計劃和任務分配功能 70
3．3．4 優化 72
3．3．5 仿真 73
3．3．6 作業計劃信息 74
3．3．7 生産能力負荷評估 75
3．3．8 HYDRA生産指揮係統功能模塊一覽錶 76
3．4 材料和生産物流 77
3．4．1 材料和在製品管理 78
3．4．2 在製品概覽和失效統計 79
3．4．3 HYDRA係統MPL功能模塊一覽錶 82
3．5 跟蹤和追溯 82
3．5．1 批量和批次數據采集 84
3．5．2 批量和批次跟蹤功能 86
3．5．3 産品文檔 88
3．5．4 HYDRA係統跟蹤與追溯功能一覽錶 89
3．6 過程數據處理 89
3．6．1 基礎數據的管理 90
3．6．2 過程數據的在綫可視化 92
3．6．3 分析和評估 93
3．6．4 HYDRA係統過程數據處理功能一覽錶 96
3．7 工具和資源管理 96
3．7．1 基礎數據管理 97
3．7．2 工具和資源的實時信息 99
3．7．3 分析、報告和存檔 101
3．7．4 計劃功能 102
3．7．5 HYDRA-WRM功能一覽錶 104
3．8 DNC和調整數據 104
3．8．1 典型的DNC工作流程 105
3．8．2 NC程序和調整數據的管理 105
3．8．3 NC程序監測 106
3．8．4 NC程序的下載/上傳 108
3．8．5 HYDRA-DNC功能一覽錶 109
3．9 能源管理 110
3．9．1 能源管理的重要意義 110
3．9．2 HYDRA-MES能源管理 111
3．9．3 能源數據的采集 111
3．9．4 基礎數據管理 112
3．9．5 能源數據監測 113
3．9．6 能耗評估 114
3．9．7 能源管理功能一覽錶 116
第4章 HYDRA係統人力資源管理 117
4．1 概述 117
4．2 人員時間采集 118
4．2．1 基礎數據管理 119
4．2．2 人員時間采集簡介 120
4．2．3 概覽、維護功能和人員信息 121
4．2．4 人員時間采集模塊功能一覽錶 124
4．3 人員時間管理 124
4．3．1 人員時間評估 125
4．3．2 工作時間和缺勤計劃 128
4．3．3 缺勤時間工作流程 130
4．3．4 數據維護和評估 131
4．3．5 個人時間和薪資類型統計 134
4．3．6 人員時間管理功能一覽錶 136
4．4 人員配置計劃 136
4．4．1 人員配置計劃的管理功能 137
4．4．2 人員需求與人員配置的確定 139
4．4．3 人員配置計劃的評估 141
4．4．4 人員配置計劃功能一覽錶 142
4．5 績效工資確定 142
4．5．1 基礎數據管理 143
4．5．2 計算及評估功能 143
4．5．3 數據維護、概覽和評估 146
4．5．4 奬金組的評定 148
4．5．5 績效工資的確定模塊一覽錶 150
4．6 門禁係統 150
4．6．1 管理功能 151
4．6．2 實時概覽和信息 154
4．6．3 訪問控製的評估 154
4．6．4 特殊的訪問控製功能 155
4．6．5 門禁係統功能一覽錶 156
第5章 HYDRA係統的質量控製 158
5．1 概述 158
5．2 跨域功能 160
5．3 生産檢驗 164
5．3．1 生産檢驗計劃 165
5．3．2 檢驗數據采集 166
5．3．3 檢驗結果評估 168
5．3．4 發貨檢驗 171
5．3．5 首樣件檢驗 171
5．3．6 生産檢驗功能一覽錶 171
5．4 進貨檢驗 172
5．4．1 進貨檢驗計劃 173
5．4．2 評估 173
5．4．3 進貨檢驗功能一覽錶 174
5．5 投訴管理 175
5．5．1 基礎數據 175
5．5．2 數據采集和措施管理 175
5．5．3 監測和分析 176
5．5．4 報告和錶格 178
5．5．5 投訴管理功能一覽錶 179
5．6 檢驗設備管理 179
5．6．1 基礎數據管理 179
5．6．2 檢驗計劃和校準 180
5．6．3 數據評估和校準計劃 180
5．6．4 檢驗設備管理功能一覽錶 182
參考文獻 183
附錄 術語錶 184
原著作者簡介 188
譯著主要人員簡介 190

前言/序言

譯者前言

生産計劃與實時調度（如果針對一個車間而言），也稱為作業計劃和實時生産調度，在未應用計算機信息係統（計算機軟件係統）之前，都是通過有經驗的計劃員或調度員手工完成的。

隨著計算機和信息技術的發展，20世紀60年代末，傳統科學管理方法開始與計算機軟件係統相結閤，約瑟芬?奧利基等設計開發瞭物料需求計劃（Material Requirements Planning，MRP），實現瞭計算機係統在生産控製領域的大規模應用。70年代末，MRP融入瞭財務係統、需求預測等功能，逐漸發展成為MRPⅡ；到80年代末又逐漸擴展演變為企業資源計劃（Enterprise Resource Planning，ERP）。同時，製造企業車間層所應用的專業化生産管理係統，例如作業計劃和實時生産調度係統，則逐漸演變為製造執行係統（Manufacturing Execution Systems，MES）。

製造執行係統的概念是由美國先進製造研究協會（Advanced Manufacturing Research，AMR）在1990年首次提齣的，旨在加強MRP計劃的執行功能，把MRP計劃與車間作業現場控製，通過執行係統聯係起來。這裏的現場控製包括PLC程控器、數據采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等。MES係統設置瞭必要的接口，與提供生産現場控製設施的廠商建立閤作關係。

製造執行係統能夠幫助企業實現生産計劃管理、生産過程控製、産品質量管理、車間庫存管理、項目看闆管理和人力資源管理等，提高企業製造執行能力。

AMR將製造企業分成3層體係結構，ERP係統位於企業上層計劃層，MES位於上層的ERP係統與底層的工業控製之間的麵嚮車間層的生産管理係統。它為操作人員/管理人員提供計劃的執行、跟蹤，以及所有資源（人、設備、物料、客戶需求等）的當前狀態。

製造執行係統國際聯閤會（Manufacturing Execution System Association International，MESA）於1997年開始陸續發錶MES白皮書，給齣瞭MES的描述性定義。MESA對MES所下的定義：“MES 能通過信息傳遞，對從訂單下達到産品完成的整個生産過程進行優化管理。當工廠發生實時事件時，MES能對此及時做齣反應和報告，並用當前的準確數據對它們進行指導和處理。這種對狀態變化的迅速響應使MES係統能夠減少企業內部沒有附加值的活動，有效地指導工廠的生産運作過程，從而使其既能提高工廠的及時交貨能力，改善物料的流通性，又能提高生産迴報率。MES係統還通過雙嚮的直接通信，在企業內部和整個産品供應鏈中提供有關産品行為的關鍵任務信息。”

因此，MES係統特點主要體現在以下四個方麵：

（1）MES係統是對整個車間生産過程的優化，而不是單一地解決某個生産瓶頸。

（2）MES係統提供實時收集生産過程數據的功能，並做齣相應的分析和處理。

（3）MES係統與計劃層和控製層進行信息交互，通過企業的連續信息流來實現企業信息全集成。

（4）MES係統實現生産過程的透明化和實時監控。

德國提齣的工業4.0，強調瞭工業生産的數字化，使得MES係統的重要性引起瞭廣泛的關注。中國也提齣“中國製造2025”，在開展智能製造和數字化工廠的研究和示範過程中，明確提齣瞭企業必須實施MES係統。MES係統不僅作為降低生産成本的工具，以圖在高生産成本的製造環境中增強和保持企業的競爭能力。隨著與質量保證的日益關聯，MES係統不僅僅作為生産更高效的工具，更是作為保證産品具有更高質量的手段。現在它的發展趨勢是，在 MES 係統裏能夠交互地監控製造和質量保證過程，不僅避免産品交貨缺貨，而且保證製造無缺陷的産品。這意味著，在製造過程就能及早發現工件原料、製造工具、加工設備和工藝過程的問題，從而不再生産齣廢品。為瞭推進我國MES係統的開發和應用實施，我們特翻譯瞭本書。

本書原著由德國MPDV Mikrolab GmbH的柯裕根教授（Prof. Jüergen Kletti）和雷納爾?戴森羅特（Rainer Deisenroth）先生等撰寫。MPDV Mikrolab GmbH 30多年來專門從事製造執行係統的開發和應用實施，參與瞭德國工程師協會VDI 5600標準（MES標準）的製定，在全球擁有大量的關於企業成功應用MES係統的案例，積纍瞭豐富的MES係統開發理論和實踐經驗。本書是國內第一本MES係統的譯著，旨在給我國的MES係統開發人員和企業提供藉鑒和參考，我們相信本書的齣版必將促進中國的 MES 係統開發和應用。

本書由瀋斌、王傢海、王翔、李昕、湯雲哲、硃殿臣、丁寜格和吳一智閤作翻譯，全書由瀋斌、王傢海審閱和統稿。

本書的翻譯得到瞭原著作者的大力支持。此外，MPDV Mikrolab GmbH的李銘鋒先生對全書的圖錶作瞭部分的修改和翻譯，還得到瞭默佩德衛（MPDV）軟件技術服務（上海）有限公司曹海勇博士等的大力支持，在此錶示衷心的感謝！本書的翻譯齣版得到瞭電子工業齣版社的大力支持，特彆感謝電子工業齣版社工業技術齣版分社徐靜社長、郭穗娟編輯認真而細緻的工作。

由於譯者的專業知識和德語水平有限，書中定然存在疏漏和欠妥之處，敬請讀者和有關專業人員批評指正。

譯 者

2016-09-12

原著前言

製造執行係統（MES）的思想自産生以來，已經發生瞭明顯的變化。MES係統最初被看作降低生産成本工具，以圖在高生産成本的製造環境中增強和保持企業的競爭能力。MES係統隨著與質量保證的日益關聯，不僅僅作為生産更高效的工具，更是作為保證生産更高質量産品的手段。今天的發展趨勢是，在MES係統裏能夠交互地監測生産和質量保證過程，不僅避免産品交貨缺貨，而且保證生産無缺陷的産品。這意味著，在生産過程就能及早發現材料、工具、生産設備和工藝過程的問題，幾乎杜絕廢品。

MES的運用同樣為遍布全球的“生産搬遷”增加瞭活力。在全球化生産過程中，由於當地低廉的勞動成本，製造工廠在當地加以擴建或搬遷到當地。為適應這一趨勢，MES係統越來越具有保證生産過程指標的功能，以便能夠比較和監測遷移到世界各地的生産工廠。

以往的指標僅僅局限於企業經濟領域，MES係統則利用其豐富的數據庫，能夠在生産過程中提供閤適的指標，在此基礎上持續推進生産過程的改善。

然而，製造執行係統不僅僅被看作生産指標的生成器，或者基於持續改善過程對未來生産的構造手段，MES的作用更為廣泛。在生産和管理的日常工作中，MES係統首先能夠幫助管理人員快速做齣能保證目標實現的決策，使決策更有效和避免浪費。MES係統也體現瞭精益生産的嶄新原理。在生産中配置越來越高效的設備和裝置，如果不采用IT技術，那就不可能實現一個低成本和精益的生産。更進一步的考察結果清楚地錶明，MES係統作為未來的一個工具，不僅關注生産組織、生産中的人員管理，而且利用閤適的功能進行質量管理。利用有效的與上級係統（如ERP係統）和下層加工子係統的垂直接口，進行橫嚮集成補充。這種集成具有什麼意義和優勢，以及如何在實踐中實現，本書將一一舉例介紹。HYDRA-MES係統代錶當代具有橫嚮和垂直集成功能的MES係統，它是本書的重點內容。

本書第1章歸納論述瞭正確應用MES係統的益處。MES係統是一個復雜的IT係統，它一方麵實時采集數據，另一方麵必須能容易地提供綜閤的評估分析。第2章闡述HYDRA係統的IT結構，並介紹其結構和設計的特點，例如操作指導。第3～5章闡述HYDRA係統的實際應用。其中，第3章描述支撐生産組織的模塊，主要涉及詳細的生産計劃、工況和設備數據采集及相鄰部門；第4章論述在生産中人員管理的任務和特殊功能；第5章闡述重要的質量管理。

本書圖文並茂地介紹HYDRA係統在以上領域的主要功能，並首次給齣瞭所應用項目的典型功能。

當然，在本書中不能詳細地闡述HYDRA係統具有的功能，因為這些功能的介紹在HYDRA係統操作手冊中多達幾韆頁。然而，為瞭使讀者對這一係統的整體印象不局限於主要功能，因此在每章都會對一些次要功能做一個簡略的功能概述，但不作為重點。總而言之，本書闡述瞭HYDRA-MES係統概況，提供瞭作為現代製造執行係統代錶性案例的設計和功能範圍。

柯裕根教授（Prof. Dr. Jürgen Kletti）

2012年8月於莫斯巴赫

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