MES基础与应用

本书面向智能制造工业互联网背景下的制造执行系统（MES）应用、维护和技术支持岗位的人才培养需求，遵循现行的ISO/IEC 62264系列标准的基本框架，按照生产管理、物料管理、质量管理和设备管理四大制造运行管理范畴介绍了MES的组成、功能、用途和操作。其编写目的是让学生掌握MES的应用技能，理解基于MES的数字化车间运行管理方法。本书在编排形式上采用了项目牵引、任务驱动的方式，包括理论教学和实践教学两部分内容。本书可作为高职高专院校机械制造与自动化、电气自动化技术、智能控制技术、工业机器人技术、工业工程技术及软件技术等专业的教材，也可以作为中等专科学校、职工大学和成人教育相关专业的教材及工程技术人员的参考书。

前言
绪论
项目一 认知数字化车间和MES5
知识目标5
技能目标5
项目背景5
任务描述6
相关知识7
一、车间生产运行管理活动7
二、从传统车间到数字化车间13
三、MES的功能结构15
四、MES软件的组成18
五、MES在实现车间数字化中的
应用18
任务实施19
一、认知ElcoDWS示教数字化车间19
二、认知ElcoMES软件24
拓展知识26
一、工业4.0参考架构模型26
二、中国智能制造系统架构28
三、工业互联网平台参考架构30
项目二 基础数据管理33
知识目标33
技能目标33
项目背景33
任务一 生产资源管理34
任务描述34
相关知识34
一、生产资源管理34
二、工位与工序35
三、生产工艺流程与生产线体35
任务实施36
一、人员37
二、设备39
三、工位42
四、终端43
五、物料44
六、工位生产能力45
七、工序47
八、工序工位规则50
九、生产工艺流程51
十、生产线体54
十一、托盘56
任务二 产品定义管理58
任务描述58
相关知识59
一、产品定义管理59
二、产品定义数据59
任务实施60
一、产品型号60
二、产品货号61
三、生产需求67
四、工艺指导书69
拓展知识71
一、生产资源模型71
二、产品定义模型76
项目三 生产管理79
知识目标79
技能目标79
项目背景79
任务一 制订生产计划和排产80
任务描述80
相关知识81
一、MES中的生产计划81
二、MES接收销售订单数据的方法82
任务实施82
一、编辑一个Excel格式的订单
文件84
二、在MES中创建订单数据84
三、修改订单BOM86
四、订单生产排程89
五、工位任务转移90
六、排程确认91
七、备料并打包91
八、查看未下达的工位任务91
九、查看工位物料需求92
任务二 任务分派与生产执行93
任务描述93
相关知识94
一、生产任务分派与执行94
二、在制品在工序间传递的方式及
对订单生产周期的影响94
三、生产数据采集96
任务实施97
一、下达任务99
二、线边库收料100
三、线边库发料100
四、工位接收任务100
五、任务转移102
六、开始处理一个生产任务103
七、接收物料106
八、接收在制品108
九、开始生产109
十、输出在制品109
十一、填报工时110
十二、结束一个生产任务111
任务三 生产跟踪控制与绩效分析112
任务描述112
相关知识112
一、生产控制112
二、生产进度控制112
三、生产控制的技术基础113
四、基于生产工时的绩效分析113
任务实施113
一、订单跟踪与任务调度114
二、生产情况统计116
三、生产绩效分析117
拓展知识121
一、企业的分层生产计划体系121
二、生产计划的条件、目标和
策略123
三、业务层的生产计划方法125
四、高级计划排程（APS）128
五、精益生产128
六、敏捷制造130
项目四 物料管理133
知识目标133
技能目标133
项目背景133
任务一 管理生产物料134
任务描述134
相关知识134
任务实施135
一、定义库位137
二、编辑订单文件140
三、导入订单140
四、排程140
五、物料采购140
六、物料入库140
七、物料出库与打包142
八、成品入库144
任务二 分派和跟踪生产物料146
任务描述146
相关知识146
任务实施147
一、线边库收料147
二、线边库发料149
三、工位跟踪物料152
四、工位接收物料153
拓展知识154
一、物料需求计划（MRP）154
二、从物料需求计划（MRP）到
制造资源计划（MRP Ⅱ）156
三、从制造资源计划（MRP Ⅱ）到
企业资源计划（ERP）157
项目五 质量管理159
知识目标159
技能目标159
项目背景159
任务一 管理质量数据160
任务描述160
相关知识160
一、产品质量160
二、质量数据160
任务实施161
任务二 管理质检计划162
任务描述162
相关知识162
一、质量管理活动162
二、质检类型164
三、质检流程165
四、质检计划166
任务实施168
任务三 管理质检作业169
任务描述169
相关知识169
一、质检定义169
二、质量追溯170
任务实施171
一、首检171
二、末道工序检验（FQC）178
任务四 巡检及数据分析184
任务描述184
相关知识185
一、样本185
二、抽样检验185
任务实施186
一、定义巡检检查项187
二、对订单生产实施巡检188
三、查询质量统计数据191
拓展知识194
一、质量数据的描述性统计分析
方法194
二、质量数据的图形统计分析
方法196
三、统计过程控制203
项目六 设备管理207
知识目标207
技能目标207
项目背景207
任务一 管理生产设备207
任务描述207
相关知识208
一、设备信息208
二、设备分类208
三、设备台账209
四、故障字典211
任务实施212
一、认识ElcoDWS数字化车间
设备212
二、定义生产设备类型212
三、添加生产设备213
四、定义故障字典214
任务二 设备维护管理215
任务描述215
相关知识215
一、设备维护管理活动215
二、设备维护类型216
三、设备故障管理217
四、预防性维护管理218
五、设备运行监控220
任务实施222
一、故障维修222
二、计划性维修管理223
三、设备运行统计227
拓展知识228
一、设备运行统计分析方法228
二、设备维修智能化231
参考文献233

本书是为了落实《国家职业教育改革实施方案》，面向智能制造和工业互联网领域对技能型人才的迫切需求，配合职业院校的课程建设和人才培养工作，以校企“双元”合作开发的形式编写的。本书将软件技术、自动化技术和制造运行管理知识相结合，遵循现行的系列国际标准—企业控制系统集成（ISO/IEC 62264）的基本框架，按照生产管理、物料管理、质量管理和设备管理四大制造运行管理范畴的活动顺序展开介绍，内容新颖，结构合理。本书在编写过程中力求贯彻如下理念：1）理论知识完整、易懂。各项目的“项目背景”“拓展知识”及各任务的“相关知识”部分构成了较完整的MES基础知识，不仅包括MES体系结构、功能构件等知识，还介绍了基于MES的数字化车间的生产运行管理方法。2）实践活动丰富、落地。各任务的“任务描述”和“任务实施”部分构成了丰富的实践活动内容，通过单项实验和综合实训两种形式让学生掌握MES的应用技能。3）产业认知新颖、宽泛。在“拓展知识”部分介绍了智能制造、工业互联网、设备维修智能化等新兴产业的热门技术，帮助学生扩大视野，了解新兴岗位需求。4）课程资源多样、齐全。考虑到使用本书的院校可能没有MES实训室或MES师资缺乏的现状，本书提供了课程教学大纲、电子课件、实验实训指导书以及实训室现场视频等教学资源，可以通过扫描书中的二维码获取。本书由彭振云、高毅和唐昭琳编写。彭振云编写绪论、项目一和项目二中的理论部分，并负责全书统稿；高毅编写项目三、项目四及全书的“任务描述”和“任务实施”部分；唐昭琳编写项目五和项目六中的理论部分。本书在编写过程中，得到了科技部“创新创业”人才入选者、宜科（天津）电子有限公司董事长张鑫及其公司MES技术团队的大力支持，在此表示衷心的感谢！由于编者水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，欢迎读者批评指正、不吝赐教。联系邮箱：pengzhenyun@tsinghua.org.cn。