西门子MES介绍
Siemens - 从整车EE系统架构到零部件开发的MBSE方案介绍
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Siemens PLM Software
基于模型的系统工程(MBSE) 关键是基于模型的闭环校核和确认（Verification and Validation）
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Courtesy International Council on Systems Engineering (INCOSE） 系统工程国际标准委员会 (INCOSE)
“In particular, MBSE is expected to replace the document-centric approach that has been practiced by systems engineers in the past and influence the future practice of systems engineering by being fully INTEGRATED INTO THE DEFINITION OF SYSTEMS ENGINEERING PROCESSES.” “特别是， 希望MBSE能够替代系统工程师已经实践的以文件为中心的 方法并且通过完全集成至系统工程流程的定义中来改变将来系统工程 的实践”
A model-based systems framework...
Integrating multidisciplinary activity...
With closed-loop performance verification
Siemens PLM Software
基于模型的系统工程(MBSE) 需求、功能架构建模至多领域仿真
MES系统基本要素介绍
MES系统基本要素介绍MES系统基本要素介绍：01、技术构架尽管绝大部分的客户不容易关注MES系统布置的技术构架，但假如是好的MES系统产品，需最先务必具有优秀的技术支撑点(如SOA构架)，只能优秀的平台相互配合上可配备的控制模块摸组，才可迅速搭建出合乎不一样客户情景的业务流程作用。
假若一下下：在生产制造管理方法中所有人的业务流程企业愿景和管理方法设计风格都不同，有的规定认真细致、有的期待灵便，有的重视监管、有的潜心实行，如果不是1个强劲的平台主龙骨而无限定地沉积客制化控制模块，那麼再多的系统软件都是坍塌、服务器宕机。
这就是说为何西门子PLC、达索等工业生产软件项目大多数选用SOA构架的缘故，在这个基础上，再相互配合上MVVM方式的编码撰写标准，通常用好几百、数千个灵便的、低耦合性的基本摸组就能搭建出百万种不一样的业务流程作用，让众口已不难调。
因而，针对有高规定、非常要以朝向智能制造系统为方向的顾客，必须在挑选MES系统产品以前，先认识一下该产品的最底层技术。
02、基本功能从作用包含性上来讲，作用全方位的MES系统系统软件需具有产品和加工工艺管理方法、方案生产调度企业生产管理、原材料仓储管理、产品质量管理、生产车间设备维护管理的几大基础控制模块，或许也应一起包含生产制造资源优化配置等控制模块。
而应对智能制造系统的MES系统，还务必具有信息系统集成和机器设备插口控制模块(另述)，不然没法建立生产车间內部各种信息内容相通，并支撑点智能化系统生产车间需要的智能化生产调度、提升、数据可视化等作用。
这都是将要公布的国家标准《智能化生产车间通用性技术标准》、《智能工厂通用性技术标准》中常明确规定的，因而，具有以上作用的MES系统才具有了基本建设智能车间的基本标准。
03、平台化销售市场上的MES系统关键分成根据客户满意度的新项目级、客制化产品，及其通用性的平台化产品二种种类。
新项目级別MES系统优势是：人性化、可接受性强、成本低、迅速交货，但产生的缺陷是：开发设计要求叙述时会缺乏制造行业的客观性标准，非常容易导致系统软件不符变化多端的业务流程要求及制造行业标准，如果企业规划发展趋势后有新的要求就必须资金投入很多的程序开发，这对软件体系结构的可靠性都是不容乐观的磨练。
西门子MES介绍
应用MES（生产执行系统），对工厂进行整体优化摘要：中国加入WTO以后, 中国的钢铁工业面临诸多挑战, 如更加灵活的生产, 更苛刻的质量要求以及具备竞争力的成本。
这些目标只有通过投资具有成本效益的生产线，使用最新的科技才能够达到。
目前，独立的生产线的自动化水平和优化程度已经很高，进行进一步改进的空间非常有限。
而ERP（企业资源策划）系统仅局限于总体生产计划的编制，并没有考虑设备的实际状态和生产线的工艺约束。
因而现代化的工厂需要通过使用最新技术，联合多个独立的生产线组成一个优化的生产链并连接基础自动化级,过程级与管理级。
根据MESA（制造执行系统协会）的定义，MES是对从下达订单到生产出最终成品的生产过程进行优化的信息系统。
本文详细描述了钢铁工业MES系统的不同功能模块和典型的系统结构。
通过分析一个具有成熟功能的实际案例，揭示了MES系统为工厂的所有者带来的效益。
正文MES系统是企业信息化建设的重要组成部分中国加入世界贸易组织后，中国的钢铁工业正在面临几个主要的挑战；它们是：∙更为灵活的生产钢铁工业的客户期望在定单执行、定单修改方面有更大的灵活性，同时缩短和保证交货时间。
∙产品质量方面的更高要求对于所有客户的复杂产品结构，卓越的产品质量是企业成功的关键因素。
同时，国际质量标准要求详细而完整的产品生产质量文档。
∙具有竞争力的成本定位具有竞争力的价位是能够在国际化的钢铁市场中生存的重要因素。
这必须通过以提高生产率，设备作业率为手段，提高产量和经济效益才能够达到。
所有这些目标，只有通过投资具有经济效益的生产线并使用最新科技才能够实现。
目前，独立的生产线的自动化程度和优化水平已经很高，进一步改进的空间非常有限。
另一方面，ERP （企业资源策划）系统局限于总体生产计划的编排，而没有考虑设备的实际运行状态和生产线的工艺约束。
因而现代化的工厂需要现代科技作为企业信息化建设的重要组成部分，联合多个独立的生产线构成生产链（水平集成），并连接生产层与管理层（垂直集成）。
西门子MES知识培训
客户益处
▪ 避免产品的盲目生产而导致的库存积压 ▪ 对生产计划的掌握及时准确 ▪ 让决策者信息更加透明
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2015-10
生产执行
权限管理
工艺流程管控
数据收集
异常处理
E-sop
功能
▪ 系统中定义权限群组，依不同功能或不同层级人员定义查看或者作业功 能界面
” 业智能检测监管体系建设，提高智能化水平
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MES与智能制造五大系统
产品BOM、工艺路线、……
ERP 企业资源计划
人力资源管理
财务管理
物料管理
库存、 ……
物料主数据、……
生产计划管理
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2015-10
建霖工业MES业务全景
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建霖工业MES全景
工艺设计员（PLM/CAPP)
工艺设计 与验证
反馈制造 历史信息
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计划工单 数据收集
系统集成： 与SAP集成 与PLM集成 与WMS集成
报表与统计分析 设备OEE
与SAP交互使用认证接口
控制
维护
工具
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IT
制造管理
MCIS西门子(MES)
西门子工厂自动化工程有限公司
MCIS支持对上层系统的扩展集成
开始
原材料l
金属切割
车间
MES/ERP
通过与MDA,PDA,TPM 系统的接口
订单状态,机床OEE 维修完工情况
Teamcenter
通过与TDI,DNC 系统的接口
刀具使用信息，
Powered by Siemens NX
命，增加机床可用性和生产率。
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西门子工厂自动化工程有限公司
MCIS 工件相关数据的采集与评估 - PMT
订单管理
数据采集，评估
工件跟踪，归档
刀具管理
NC程序管理
维护
功能
工件位置记录、工件生产量和位置记录 使用的工件夹具和托板记录 工件的禁止 记录部件装载、卸载信息 工件质量数据记录 工件批量跟踪、安装部件跟踪 记录工件加工作用的机床、托板、安装部件类型，加工批次 记录工件处理过程 统计计算
规划者 (ERP)
建立 客户订单
输入订单 实际数据
输入 生产数据
主管 / 生产计划
任务 移交给 制造部门
创建子任务
规划刀具， NC程序
任务
传送订单
和生产数据
总结 子任务
归档 生产数据
得出 关键数据
操作员
基于IT的过程
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子任务 传送 程序 到机床
刀具数据
子任务
传送子任务， 刀具信息， 生产数据
输入刀具， NC程序等
开始 子任务
制造 (产生数据)
数据 备份
更安全 – 更快速 – 可重用
西门子工厂自动化工程有限公司
MES简介解读
MES简介MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。
MES可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。
一、MES的定义1、定义MES：Manufauring Execution Systerm国际制造执行系统协会：通过信息的传递，对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优化的管理。
2、定位MES关注：图1MES关注环节在企业的生产管理过程中，MES主要关注的是环境安全，即从系统上提供安全生产的可跟踪的实时的数据平台，做到生产控制的全监控，保障整个生产过程的安全和高效。
MES 更关注“资产”，从生产资料到设备利用产品质量控制各个环节评估提高生产水平，加速资产的曾值和高效的管理。
MES在企业管理中的位置：企业控制系统图2MES 在企业生产管理中的环节从图2可以看出MES 是所处环节是企业生产过程中的运营管理中的生产执行环节，企业从生产计划到产品的的产出过程都在MES 的考虑之中。
按照ERP 制定的计划MES 从材料的输入，设备生产过程监控效率分析，产品质量评估，次品率监控等环节提供整体解决方案真正做到生产的透明化，将以往难以估计的环节量化，让企业发现那些难以发现又有限生产的环节提高企业效率曾强竞争力。
MES 在系统结构中的位置：PLC 器，现场设备图3MES 在企业软件系统中的所处的环节图3 所反映的是MES 在生产过程中的作用即将ERP 和制造过程中的间隙填补使企业的ERP和生产过程紧密的结合起来，保障企业的生产过程的效益分析。
对生产过程的的各个环节进行效益分析，使生产过程不仅仅自动化而且效益化。
企业管理层次架构图4MES所处管理层次从管理角度上看MES间于企划层和控制层之间，负责企业计划的执行和对执行的分析。
西门子MES知识培训课件pptx
为企业提供持续的技术支持和 服务，确保MES系统的稳定运 行和企业的生产运营顺利进行
。
PART 05
案例分析：成功应用西门 子MES企业案例分享
REPORTING
案例背景介绍
企业概述
某大型制造企业，专注于 汽车零部件生产，面临市 场竞争激烈、客户需求多 样化等挑战。
现有问题
生产计划不透明、物料管 理混乱、质量追溯困难等 。
01
03
智能制造与数字化 工厂
随着工业4.0和智能制造的深入 推进，数字化工厂将成为未来 制造业的重要趋势。西门子 MES作为数字化工厂的核心组 成部分，将在实现工厂自动化 、智能化方面发挥越来越重要 的作用。
02
云计算与边缘计算
云计算和边缘计算技术的发展 将为西门子MES提供更强大的 计算和存储能力，使其能够处 理更复杂的生产数据和业务逻 辑。
PART 02
MES系统核心功能
REPORTING
生产计划管理
01
制定详细的生产计划， 包括产品种类、数量、 时间等
02
实时监控生产进度，确 保生产按照计划进行
03
对生产过程中的异常情 况进行及时处理和调整
04
提供生产报表和数据分 析，为决策提供支持
物料需求计划
根据生产计划，计算物料需求量和时 间
PART 06
总结与展望
REPORTING
本次培训内容回顾
西门子MES基本概念和原 理
介绍了MES的定义、发展历程 、核心功能以及在智能制造中 的重要作用。
西门子MES系统架构
详细阐述了西门子MES的系统 架构，包括硬件层、软件层、 数据层和应用层，以及各层级 之间的交互和协作。
西门子中文MES
应用MES（生产执行系统），对工厂设备进行整体优化Werner Klein，西门子（中国）有限公司摘要：中国加入世界贸易组织后，中国的钢铁工业正在面临挑战，需要进行更为灵活的生产，满足产品质量方面的更高要求，并进行具有竞争力的成本定位。
这些目标的实现，只能通过投资具有成本效益的生产线，使用最新的科技才能够达到。
目前，独立的工序已经实现了自动化，并进行了优化，因此很少留有改进的空间。
ERP（企业资源规划）系统在总体生产规划方面的作用是有限的。
对实际工厂设备状况的知识，以及生产工序在工艺方面的限制，都是ERP 系统所不能提供的。
因此，现代工厂设备需要新的工艺，这是企业IT的重要内容，能够将不同的独立工序联系在一起，组成一个最佳的工序链，并与自动化建立联系，使工序水平达到管理水平的要求。
根据MESA（生产执行系统协会）的定义，MES交付的信息能够优化从定单到成品全过程的生产活动。
本报告详细说明了MES对技术工业和典型系统架构的不同技术功能。
通过对具有高度精密功能的实际MES进行分析，报告阐述了工厂设备所有者能够获得的益处。
MES系统是企业信息化建设的重要组成部分中国加入世界贸易组织后，中国的钢铁工业正在面临几个主要的挑战；它们是：•更为灵活的生产钢铁工业的客户期望在定单执行、定单更新方面有更大的灵活性，同时缩短和保证交货时间。
•产品质量方面的更高要求即使在提高产品组合，以向所有客户提供服务的情况下，优异的产品质量也是企业成功的关键因素。
此外，国际质量保证还要求对生产过程中的产品质量，进行详细而完整的记录。
•具有竞争力的成本定位具有竞争力的成本定位，对立足于全球钢铁市场是至关重要的。
这一目标的实现，需要增加生产率、产量和设备可用性来提高生产力和成本效率。
这些目标的实现，只能通过高成本效率生产工序方面的投资，并使用最新技术水平的工艺。
目前，独立的生产线已经实现了自动化，并进行了优化，因此很少留有改进的空间。
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西门子SIMATIC IT
核心功能概述
MES应用实例
n 通常的工作流程
n 人工抄写水、电、汽用量表
n MES系统上线后的工作流程
n 数据从控制系统中自动获取 n 设定条件后即可显示任意时段的分析数据
MES系统效益
MES实施建议
上海西门子工业自动化有限公司
西门子MES项目介绍
16
MES应用实例——水/电/汽耗用管理
n 接口供应商众多，同时还有大量设备自带OEM的控制系统，信息集成 难度大，每个系统都有独立的软件，缺乏统一集成
MES应用实例 MES系统效益
n 存在大量的手动输入单据，数据维护量大，造成人员管理效能的下降
MES实施建议
西门子MES项目介绍
2
常见的企业信息化要求
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4
常见MES系统硬件架构
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SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT
核心功能概述
MES应用实例
MES系统效益
MES实施建议
上海西门子工业自动化有限公司
n 企业层（网页界面）：使用浏览器浏览生产过程信息 n 车间层（执行系统）：完成车间生产管理，使用SIMATIC IT产品进行客户化开发 n 控制层（PLC自控系统）：连接利乐、康美包等生产设备及其它第三方系统（共13
SIMATIC IT
n 设备模型定义在SIMATIC IT的核心生产建模器中 n 设备模型定义为工厂à工段à区域à设备四层
西门子SIMATIC IT n 设备模型的定义是多个功能模块的数据基础
核心功能概述
MES应用实例
MES系统效益
MES实施建议
设备模型不但 定义了层次， 还定义了各设 备之间的关系
核心功能概述
n SIMATIC IT 应用…
n 管理商业和生产流程 n 基于规则和基于ISA-95标准的MES解决方案 n 完全把质量、生产及产品规范管理集成到生产过程中 n 获取、统计和计算生产业绩数据
上海西门子工业自动化有限公司
MES应用实例
MES系统效益 MES实施建议
` 利用SIMATIC IT独特的解决方案应对乳制品行业的挑战 Using its unique approach SIMATIC IT addresses the Dairy challenges
耗，计算成本
n 设备、计量器具管理、备件管理 n 对生产执行情况进行汇总和分析，为领导层提供
决策支持。
上海西门子工业自动化有限公司
西门子MES项目介绍
3
西门子SIMATIC IT的应用
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SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT
全球化的市场与生产设施
Global Markets & Distributed Production n 统一的企业产品规范管理
Corporate product specification management
n 品牌保护 Brand protection against generics
西门子MES项目介绍
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西门子SIMATIC IT SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT
制造执行系统（MES）
核心功能概述
方案介绍
MES应用实例
MES系统效益
MES实施建议
上海西门子工业自动化有限公司
Be top rank process solution
西门子SIMATIC IT
核心功能概述
MES应用实例
MES系统效益
MES实施建议
利乐预处理 质量管理 信息系统
采购供应
财务K3
利乐灌装
康美灌装
基伊埃
MES系统
点阵屏 LED
……
刚玉立库 艺康双氧水
自动采样
n MES系统所需要的大量数据来自各个其它系统 n 数据接口即是与各个其它系统交换数据的通道
西门子MES项目介绍
生产效率与灵活性 Efficiency & Flexibility
n 优化生产效率 Optimized production efficiency n 优化资源利用 Improved resource utilization n 减少停机时间 Reduced downtime n 实时KPI分析 Real-time KPI analysis
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SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT
核心功能概述
MES应用实例
MES系统效益
MES实施建议
所有数据解析，计算，报警都是在后台完 成，大大减轻了前台界面维护的工作量，模 块化的建模工具使易于开发，方便维护。
数据解析
数据计算
provider in China
西门子MES项目介绍
1
常见的企业信息化现状
上海西门子工业自动化有限公司
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SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT
核心功能概述
n 没有一个统一的信息平台，数据的统一性无保障、数据汇总、合并困 难，管理人员无法及时了解各条生产线上的状况；
品保 质量中心实验室Unilab检验结果 灌装线质量参数 灌装机、UHT、巴杀等关键设备报警……
设备管理 关键设备报警 设备累计运行时间……
生产管理 生产计划下发立库 产能分析:生产工时、清洗工时…...
成本班次/汇总 报表/图表
西门子MES项目介绍
品保报表/图表
关键报警短信通知 点阵屏显示
AGV小车控制…
报警模块
西门子MES项目介绍
13
灵活应用的报表概念
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SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT
n 大量数据的进一步利用，制作自定义报表 n 通过简单的拖拽操作制作报表，无须较强的IT背景
核心功能概述
MES应用实例
MES系统效益
保养内容 生成
数据库 接口数据
西门子MES项目介绍
保养计划
设备累计 运行时数
保养记录
后台运算都是通过生产建模器进行，自动 模拟生产过程，计算产生物料需求，自动 发送立库接口，实现与仓储管理系统的无 缝连接
产生物料需求 发送立库系统
后台的运算及功能均在图形 化的生产建模其中实现，用 户不需要很强的IT背景就可
以自行进行修改、编辑
西门子MES项目介绍
12
上海西门子工业自动化有限公司
模器中定义业务/生产规则——例：品保管理
SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT
核心功能概述
MES应用实例
MES系统效益
MES实施建议
n 建立统一规范的运作平台 n 建立集中维护与管理的系统 n 化繁为简，使业务运作模式越简单越好 n 完成对ERP系统运算出的生产计划和车间任务单
执行下达和跟踪
n 对自控设备的运行状况进行监控与分析 n 改善产品品质，提高品保管理 n 自动统计各生产工艺、生产路线环节物料的消
周期读写 事件触发 定时读写
OPC
其它关系型数据库
EXCEL/XML文件
n 数据接口包括OPC、其它关系型数据库和EXCEL/XML文件三种数 据来源
n 非实时数据源采用周期、触发、定时三种读写方法
西门子MES项目介绍
10
MES核心——工厂建模
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个接口）
西门子MES项目介绍
5
MES系统可以实现的部分功能模块
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SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT
核心功能概述
成成本本管管理理
设设备备管管理理 OOEEEE//DDTTMM
MES应用实例 MES系统效益 MES实施建议
计计划划管管理理 PPOOMM
工工厂厂建建模模器器 设设备备定定义义
MMooddeelleerr
西门子MES项目介绍
物物料料定定义义
MMaatteerriiaall MMaannaaggeerr
权权限限定定义义
AAuutthhoorriittyy MMaannaaggeerr
上海西门子工业自动化有限公司
上海西门子工业自动化有限公司
MExa企encuu业ftaico信tnu息rSiny化sgte要ms求
SIMATIC IT
西门子SI用实例 MES系统效益
MES系统
MES实施建议
机修工
机修班长
保养提示
保养周 期计算
保养记录 录入界面
保养单内容 维护界面
品品保保管管理理
HHiissttoorriiaann HHDDDD
报报表表
RReeppoorrt t MMaannaaggeerr
6
MES系统客户端界面
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SIMATIC IT
西门子SIMATIC IT 核心功能概述 MES应用实例 MES系统效益 MES实施建议
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