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GB／T 41665-2022 制造执行系统模块化框架.pdf

基础数据管理 生产计划管理 详细作业调度 生产分派管理 操作管理 现场数据采集 产品跟踪管理 质量管理 MES 系统 车间物料管理 设备管理 工装管理 刀具管理 劳动力管理 文档管理 车间成本管理 绩效管理 系统管理

基础数据管理实现系统运行所必需的基本配置和*用基本数据的管理。采用系统内置独立模块 部接口对组织结构、物料字典信息、产品数据、工艺数据、工厂日历、加工中心数据进行维护管理， 文据重复，减少冗余，为业务系统提供基础数据。基础数据管理应包括*共数据管理、资源管理、物 保管理、产品数据管理、工艺数据管理功能构件。基础数据管理功能结构见图3。

7.1.2*共数据管理

管理各种*共基础数据，应包括以下内容： a) 维护计量单位及转换； b） 维护日历模板边坡绿化施工方案，可为**、部门、班组、人员、工作中心和设备定义不同的日历； 维护币种和汇率； d 1 维护工号基础信息，包括工作号编号、名称、用途等； e）维护编码规则，支持各种业务对象编号和单据编号的自动生成，

管理制造运行中的资源及其能力数据，应包括以下内容： a） 维护组织结构信息，包括**、部门、账套、**等属性； b） 维护工作中心信息，包括编号、名称、生产能力等属性； c) 维护生产工位信息，包括工位编号、名称、能力等属性； d）导人外部系统（如ERP)的资源数据。

7.1.4物料数据信息

集中管理物料数据，规范定义与生产有关的原材料、辅料、中间品、成品、包装材料，实现采购、库存、 消售、设计、生产业务对物料数据的共享。 物料数据信息应包括以下内容： a）维护物料分类结构信息，包括分类代码、分类名称、所属分类等； b） 维护物料基础数据，包括物料编码、物料名称、规格、图号、物料类型、库存属性、计划属性、质量 属性、成本属性等； c) 导人外部系统（如PDM/CAPP、ERP）的物料数据。

管理产品结构组成数据，即物料清单（BOM)，产品结构组成描述产品总装件、分装件、组件、部件、

零件、直到原材料的结构关系以及所需数量。 产品数据管理应包括以下内容： a）维护产品物料清单，建立从原料、中间品到成品的结构关系，包括组件、组件的构成项目、构成 项目的类型（如自制、采购、外协、虚拟)、数量、损耗以及物料清单的版本号、生效日期、失效日 期等信息； b）显示产品结构树； c）导人外部系统（如PDM/CAPP、ERP)的物料清单。

7.1.6工艺数据管理

管理生产者使用工作中心、设备和工器具对各种原材料、中间品进行增值加工或处理，最终生产出 成品的方法和过程数据。工艺制订宜考虑设备能力、加工精度、工人熟练程度等因素。 工艺数据管理应包括以下内容： a）维护工序类型信息，包括工序类型编号、名称和描述等属性； b）维护工艺路线信息，包括工艺路线编号和名称、零部件编号、工序号、工序名称、加工内容、工作 中心、工装、工时定额、版本号、生效日期、失效日期等属性； c）维护物料工艺卡片、工序卡片信息，包括工序、技术要求、质量要求、设备工装、材料定额、工时 定额要求、版本号等信息； d）导人外部系统（如PDM/CAPP、ERP)的工艺数据。

在离散制造体系下通过电商、云制造等平台与生产管理系统进行集成，基于实际市场需求任务对生 产计划管理负责车间产成品计划的编制，在对订单以及车间产成品计划内容进行明确时，宜考虑批次 设备、人员等约束，为详细作业调度提供支持。 生产计划管理应包括：订单管理、车间主计划制订、生产组批次管理、生产准备管理、订单跟踪功能 构件。生产计划管理功能结构见图4。

生产计划管理功能结格

厂下达的生产订单、厂级生产计划、备件计划、新产品计划或者协作车间提供的协作计划等内容做 管理，方便调度了解生产计划要求，并做好跟踪工作。 订单管理应包括以下内容： a）从ERP等系统获取产品生产订单信息； b）维护管理产品订单、厂级生产计划； c）维护管理备件计划、新产品计划、协作计划、临时计划。

7.2.3车间主计划制订

获取厂下达的生产订单以及相关生产计划，形成指定时间的车间主计划信息，考虑车间生产产能等 因素，满足车间生产管理需要。 车间主计划制订应包括以下内容： a）获取产品订单以及相关生产计划信息，建立车间主计划数据与订单等数据的关联； b）考虑临时任务等要求，制订符合车间整体生产要求的车间主计划； c）滚动调整车间主计划内容，满足车间主计划灵活安排需要。

7.2.4生产组批次管理

车间主计划制订后，调度员需要形成满足需要的生产组批次计划，支持订单按时交货，减少产品生 产准备时间和产品转换次数，提高生产效率。 生产组批次管理应包括以下内容： a）获取工厂日历信息； b）获取工作中心信息； c) 管理合批和分批的规则； d 主生产计划的合批、分批操作； e) 在工作中心等约束下制订生产组批次计划； f) 调整车间组批次计划排序和优先级； g) 及时管理更新生产组批次计划的计划状态。

跟踪和管理组批次计划的生产准备状况，确认组批次计划在设计、生产等环节的人、机、料、法、环等 各方面的准备情况，方便生产管理者对生产计划可行性做多方面的评估。 生产准备管理应包括以下内容： a）确认图纸和工艺文件的准备情况； b）确认物料齐套情况； c）确认人员可用情况； d）确认生产资源（设备、工装、刀具等)可用情况； e）确认车间生产环境可行性

跟踪从生产订单和厂生产计划传达给车间开始，直到车间生产产品发货整个过程，收集订单计划 下发、执行等信息，便于掌握生产订单在车间的实时动态，对预计延期的生产订单等提供预警功能。 订单跟踪应包括以下内容：

a) 获取订单信息； b) 2 判断发货是否满足订单需求； ? 自动更新订单完成； d) 手工更新订单完成； e 更新生产订单的实时状态； D 显示生产订单的计划、下发、生产、完成进度； g 对脱期订单发出警告信息。

作业调度功能结构见图5

7.3.2智能静态调度

图5智能作业调度功能结构

智能作业调度考虑生产过程中所涉及的各种制造资源（物料、产能、工具、设备、人员等）和企业目标 （最低生产成本、按时完工等)，生成资源计划、生产作业计划、物料需求计划、资源使用计划、库存计划、 采购计划、成本计划、批量跟踪计划，完成智能车间制造所有关键资源的智能排程。详细作业调度负责 车间作业计划的编制，在编制作业计划的时候，宜考虑车间生产能力以及批次、设备、人员等约束，从微 观和执行角度来对作业计划内容进行明确，帮助生产调度人员快速合理调整作业计划，达到提高生产效 率，节约生产资源的目的，智能静态调度输出结果。 智能静态调度应包括以下内容。 a）物料需求计划：由于物料需求是和生产工序一起动态存在的，而非BOM静态产生，物料需求 有精确的时间，原则上是上道工序的产出品作为下道工序的需求物料，只有上道工序的产出不 能满足本工序时才产生物料需求，并要有供应商精确的到货品时间。物料需要的量、时间和位 置都精确给出，为直接从供应商准确订货提供了依据，同时降低物料库存值。 b）采购计划：由于有了订单才产生生产排产计划，物料需求计划。计划的精确到分秒、工序、工 位，采购计划也更准确，采购量也更少。 c）资源使用计划：用户看到任意时刻的资源使用情况和资源使用率。如不满意，可以人工调整以 达到最佳情况，并可用于帮助调整企业的设备需用计划。 d）生产作业计划：这类计划中资源的使用情况是精确到设备、工装、人员的分秒等时间单位，用户 可从中看到任意事态的资源占用情况。生产作业中的物料、中间品的情况精细到具体的工位、 占用的工序时间、相关的供应商或库存、批量数量等。 e）库存计划：生产计划系统产生的计划精确到分秒等时间单位，而且尽可能*用生产能力去满足

需求，以多资源约束原理计算出的结果为依据做出的库存计划不但非常精确而且大大*减少 库存量。 批量跟踪计划：由于工序中每道工艺都有严格的资源使用和记录，系统可使得某人某台设备何 时加工的何种产品的哪一步都记录在案，产品跟踪起来非常方便。

7.3.3智能动态调度

生产分派管理负责车间流转卡生成及维护，安排人员、设备、工装、刀具、物料，帮助生产人员下发任 务，形成任务指令单（工票）、领料单等生产单据，满足现场生产管理需要。 生产分派管理应包括工序流转卡管理、派工单管理、领料单管理功能构件。生产分派管理功能结构 见图6。

7.4.2工序流转卡管理

工序流转卡管理支持生产人员形成加工产品所需的工序流转卡，工序流转卡将跟随生产批次工件 在车间各工序流转，方便记录各工序实际过程及质量信息。工序流转卡一般以电子形式提供，属于制造 执行数据包的一部分。 工序流转卡管理应包括以下内容： a）获取本生产批次工件涉及所有作业计划内容； b) 确认毛坏等物料的可用性信息； c）生成本次批次工件的流转卡：

d) 维护工艺流转卡； e 2 维护流转卡中自制外协工序类型的转换； f 2 维护工艺流转卡的分拆操作； g 2 打印、导出流转卡的数据； h）查看工艺流转卡的实际生产完成状态。

d）维护工艺流转卡； e）维护流转卡中自制外协工序类型的转换； f).维护工艺流转卡的分拆操作； g） 打印、导出流转卡的数据； h）查看工艺流转卡的实际生产完成状态。

领料单管理应能根据现场生产需要形成领料申请单，应能跟踪领料的实际完成情况，为车间实际安 排生产提供所领物料到位状况的信息。领料单一般以电子形式提供，属于制造执行数据包的一部分。 领料单管理应包括以下内容： a）获取作业计划信息； b）维护作业计划的物料需求配置； c）可查看对应的物料齐套及缺料信息； d）生成领料单信息； e）维护领料单信息，应能打印领料单； f）查看领料单实际领料动态信息。

操作管理应能反馈车间生产完成情况，应能对关键操作环节监控防错，应能管理操作日志，方便对 车间现场工人操作的协助、指导支持，提高车间现场效率。 详细作业调度应包括作业计划执行、作业计划跟踪、防错预警、工作日志功能构件。操作管理功能 结构见图7。

7.5.2作业计划执行

图7操作管理功能结构

结合现场数据采集模块的数据采集功能，控制和协调管理具体工作中心上的作业计划内容，指导现 场操作。 作业计划执行应包括以下内容： a）获取、确认作业计划指令信息； b）在具体工作中心上执行作业指令； c）动态查看作业指令操作的实际完成情况； d）依据作业执行实际情况，调整作业执行步骤、内容及相关节奏，保证生产能稳定进行，

7.5.3作业计划跟踪

结合现场数据采集模块的数据采集功能，跟踪作业计划执行进度，反映作业计划生产动态，提供生 产管理人员需要的生产作业计划动态数据。 作业计划跟踪应包括以下内容： a）获取作业计划物料齐套及缺料信息； b）收集作业计划执行情况，包括作业实际开始时刻、实际结束时刻、作业周期、仓库作业实绩和生 产实绩等； c）实时跟踪作业计划和作业指令的执行状态； d）面向批次、车间、班组、人员的工时统计信息； e）监控延期作业计划，预延期作业计划信息； f）报警与提示作业异常。

结合现场数据采集模块，获取实际的工装、刀具、设备、物料、质量参数等信息，通过预设的防错预警 规则，对当前生产操作内容做验证，提高操作的准确性、可靠性。 防错预警应包括以下内容： a）防错预警规则的设定管理； b）保证按照工艺路线顺序进行，出现跳序时候进行预警提示； c）对关键物料种类进行识别·出现匹配不对进行预警提示避免食错料：

d) 2 对关键操作点按照规定的规则进行完整性验证，出现不完整进行预警提示，避免操作缺项； e 对工装、刀具按照规则做可用性验证，出现不匹配的情况进行预警提示，避免工具使用错误，

按照车间现场管理的特点JC／T 2218-2014标准下载，对日常操作相关过程做记录管理，为了解现场动态提供支持。 工作日志应包括以下内容： a）获取本日工作计划信息； b）记录任务的完成情况总结，记录关键的生产及质量参数情况； c）记录交接班情况，总结交接过程需要注意的相关事项，记录设备、环境等数据信息，

现场数据采集应为系统提供现场人、机、料、法、环各方面的实际动态，为系统其他业务模块提供现 场数据来源。采集的现场数据不仅方便计划调度员及时发现生产异常，做出生产调整，而且能够方便质 量员做质量追溯和生产过程分析。现场数据采集可以采用多种方式实现，比如摄像头、条码采集、RFID 方式以及DNC、CNC等自动与底层的PCS系统集成方式等，采用方式应结合现场实际情况以及现场管 理需要进行针对性*选择。 现场数据采集应包括生产状态信息采集、物料状态信息采集、资源状态信息采集、质量状态信息采 集、人员状态信息采集和工艺状态信息采集功能构件。现场数据采集功能结构见图8。

7.6.2生产状态信息采集

图8现场数据采集功能结构

集生产指令相关的生产实际状态信息，满足对生产指令的状态实时反馈要求。 态信息采集应包括以下内容：

负责采集生产指令相关的生产实际状态信息，满足对生产指令的状态实时反馈要求 生产状态信息采集应包括以下内容：

a) 获取生产指令信息； b> 将目前生产指令状态利用适合的技术手段（DNC、CNC、RFID、条码、手工等），根据数据采集 要求叙永江门镇风貌塑造(18-26标段)施工组织设计，实时反馈给系统； C2 现场在生产状态采集工位处，采集生产指令（准备、变更、废止、开始、结束等)状况、开始时间、 完成时间、消耗工时、实际完成数量、准备情况描述、变更原因、废止原因、NC代码执行情况等 生产过程信息

7.6.3物料状态信息采集

负责采集与物料在制品相关的数据，满足对在制品状态实时反馈要求。 物料状态信息采集应包括以下内容：