研究汽车制造行业生产过程执行系统问题_开题报告

一、文献综述

查找^范文相关文献，介绍本论题目前研究现状、研究成果等内容。

选题目的和意义：

汽车工业是一条包含零部件供应商、整车生产厂，整车销售、物流以及售后服务商的供应链体系。汽车产业链包含四个方面：第一是产品的基数，主要是指产品的工程，开发；第二是零部件的采购；第三是汽车制造商；第四个是销售和服务。汽车产业链上游涉及钢铁，机械、橡胶、石化、电子、纺织等行业；下游涉及到保险、金融、销售、维修、加油站、餐饮、旅馆等行业。在欧美等成熟市场上，产业链的利润构成机构为：整车20%、零部件20%、汽车服务业60%，后市场的利润远高于前市场。

目前汽车制造企业的生产所面临的条件以及开发的难点就在于汽车产品的使用时间越来越短，产品的质量以及交单时间已经成为了首要的竞争原因，具有个性化的制作越来越多，类型多、数量小的生产越来越多，汽车制造所面对的是国家的市场，国际的竞争。总之，合并的企业、外部投资的企业的信息化建设是比较深刻的，汽车的生产企业优于改装车和零部件的成产企业。

选题为此的原因也是当今汽车制造业都致力于精益生产，针对汽车生产线的特性，相对于传统的混线生产方式，精益生产运用的生产方式是相对批量。作为离散型行业，汽车制造也的产品结构与生产工艺都非常复杂，加工处理工序非常多，生产周期也非常唱，在产品制造过程中，需要多种多样的机械与工艺设备支持。构造与性能存在较大的差异，呈现出个性化，多样化与小批量的生产特色。除此之外，此行业往往需投入较多的资金，对于制造机械与器械精密度要求非常高，装配流水线高JPH是主要的生产方式，有着较快的物流速度，要及时搜集生产资料。很多发达国家开始将MES运用在汽车制造行业中，但是中国的汽车制造行业现如今并未对其熟练使用并发挥功能。所以这也是需要我们认真比对，做好差距分析。落实到人机料法环实实在在的发挥出智能制造和工业4.0的特点。

国内汽车生产企业信息化的需要

汽车行业的管制中心就是随着汽车行业的发展而不断改变。汽车行业的发展最初，汽车生产的模块形式是按照仓库存量生产，汽车的种类单一。比如说，20世纪20年代福特汽车只是生产单一黑色的轿车，汽车企业的管制中心是怎样提升产品的质量、增大企业的产能以及工作效率。随着人民的生活水平的不断提升，人民对于汽车的消费也就越加苛刻，更加注重个性，汽车的生产也由以产品为中心变为以顾客为中心，汽车企业的生产模块形式也从之前的按照预期生产改变为预期加上订单的生产模块形式，而且有些掌握先进技术的汽车制造企业已经做到了只是按照订单生产的模块形式。对现代的汽车生产企业来讲，管理运营的中心在于如何能够快速满足客户对于订单的需要、准确合理的排产计划以及精确的成本控制。

国内外MES系统现状

目前浙江中控，往盈科：尚不多见。因此需要加大力度实行************************************************************************************************************，石化盈科，易往，吉利易云等。与此同时，还有从PLM、ERP等领域中跨界进入的厂商，例如SAP、开目、艾克斯特等。因此，中国的MES市场呈现出一片欣欣向荣的景象。但是MES市场行业特色明显，要求厂商的研发团队对行业工艺生产流程有深入和全面的理解，对于MES厂商而言更需要把握好产品标准化和客户需求差异化之间的平衡。这种情况直接导致了中国的MES市场处在一个比较分散的状态，单个MES厂商所占的市场份额均偏低，市场中还未出现领导厂商，或者市场中的大部分份额被几个厂商瓜分的现象。这一现象也从侧面说明了中国的MES市场还处于起步阶段。

随着企业计算机应用的不断推广，企业信息化应用水平逐渐提高，企业越来越需要车间执行层的管理信息系统。MES信息管理系统在企业计划管理和车间生产控制之间架起了一座信息沟通和管理的桥梁，使企业更容易建立一个快速反映、有弹性、精细化、统一的信息化制造环境，帮助企业提高产品质量和环境，降低材料和人力等资源的消耗。因此如何深刻理解MES内涵，在我国企业中开发和应用好MES，对于提高企业竞争力，缩小与发达国家企业差距是迫在眉睫的事情，也将是企业信息化水平深层次推进的需要[1]。目前，我国制造业信息化管理已经大规模的普及，MES信息管理系统在汽车行业中已经得到广泛的应用。

当下汽车制造业中知名的两大MES系统服务商罗克韦尔和西门子产品，与我们国内产品有很对标分析。Rockwell在平台配置化上更加灵活，服务扩展性更强，支持生产数据库、历史数据库、数据仓库等多级数据存储方式。关键模块之间采用基于消息事件的异步通讯方式进行集成，以降低系统功能之间的耦合性，适应模块独立、分布式部署的需要。提供API接口状态监控，及时掌握系统的健康状况。而西门子产品在用户交互体验上更加贴合现场业务，当一个新的车辆进入工作区域时，数据会自动显示在操作终端上，无需用户操作。自定义操作终端的图形和操作能力，可使用模板保存布局结果，并使用模板来连接具有相同特性的操作员终端组。

目前国内所推广的MES只有一些大中型企业进行实施，但还不是很完善，真正成功案例尚不多见。因此需要加大力度实行MES集成信息的模型、MES的智能性、灵敏性以及对于正常信息和不正常信息的处理等相关内容的分析。此外，目前国内并没有研发出能够投入生产并能够很好销售的MES软件。随着国际信息化的不断发展，企业的信息化也有所提升。而一些MES软件即使已经能够进入到车间层控制的层次但是其收集信息的方式也仅仅是通过大批量的一起录入方式，这样的MES功能也很有限。因此企业更加意识到了企业信息的集成对于企业生产的重要性。

汽车行业中MES系统功能概述

MES国际联合会对MES系统的定义是：MES系统能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES系统能对作出及时反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES系统能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES系统还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。

MES系统典型功能包括：工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集。实际的产品可能是包含其中一个或几个功能各功能简述如下：

工序详细调度：通过基于有限资源能力的作业排序和调度来优化车间性能。

资源分配和状态管理：指导劳动者，机器，工具和物料如何协调的进行生产，并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况。

生产单元分配：通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的操作。

文档控制：管理和分发与产品，工艺规程，设计，或工作令有关的信息，同时也收集与工作和环境有关的标准信息。

产品跟踪和产品清单管理：通过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每一个产品的历史纪录，该记录向用户提供产品组及每个最终产品使用情况的可追溯性。

设备性能分析：将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及客户的要求进行比较。其输出的报告或在线显示用以辅助性能的改进和提高。

人力资源管理：提供按分钟级更新的员工状态信息数据（工时，出勤等），基于人员资历，工作模式，业务需求的变化来指导人员的工作。

维护管理：通过活动监控和指导保证机器和其它资产设备的正常运转以实现工厂的执行目标。

过程管理：基于计划和实际产品制造活动来指导工厂的工作流程。这一功能实际上也可由生产单元分配和质量管理来实现。这里是作为一个单独的系统来实现。

质量管理：根据工程目标来实时记录，跟踪和分析产品加工过程的质量，以保证产品的质量控制和确定生产中需要注意的问题。

数据采集：监视，收集和组织来自人员，机器和底层控制操作数据以及工序，物料信息。这些数据可由车间手工录入或由各种自动方式获取。

二、^范文提纲

摘要

引言

制造执行系统（MES）概述

MES的定义和内涵

MES的现状和发展趋势

二MES基本架构

产品功能架构

基础服务架构

产品集成架构

存储服务架构

制造执行系统（MES）在汽车企业中的应用

硬件及软件选型

生产计划

过程质量管理

物流管理

设备管理

关重件采集

AVI系统

制造执行系统（MES）价值需求分析

业务需求

设备集成需求

软件集成需求

非功能性需求

案例分析

技术特点

项目目标及效果

结束语

三、参考文献

[1]何清刚，浅谈制造执行系统MES，CAD/CAM与制造也信息化，2005年05月

[2]曹江辉，王宁生，解放，制造执行系统现状与发展趋势，高技术通讯，2003年06月

[3]GEELY内部培训资料，浙江吉利控股集团有限公司，2016年7月

[4]e-works， .e-works.net.cn，《制造执行系统（MES）选型与实施指南》（第二版），2016年12月

[5]饶运清，刘世平，李数下等，敏捷化车间制造执行系统研究[J],中国机械工程，2011,

[6]张仁侠，现代企业生产管理[M]，北京：首都经济贸易出版社，2011

[7]刘德忠，费仁元，吴国蔚，制造工程组织学，科学出版社，2012

[8]贾峥，杨建军，段鑫，温浩然，制造业车间级管理系统（MES）及典型结构，广东自动化与信息工程，2014

[9]李卫忠，剑指中国MES市场头把交易[期刊^范文]-微型机与应用2006

[10]赵娜，浅谈MES在汽车制造企业的作用于运行环境[期刊^范文]，中国科技纵横2010