MES实施工程师需要学习了解哪些知识?
哪些必须精通,哪些需要了解、哪些只需要知晓。
看下面有啥需要补充的欢迎在留言区补充,一起进步。
一、基础理论标准
有些概念必须了解,因为做汇报、写方案会用得到。
1、基础概念
①MES 定义、MESA-11 个标准功能模型
②ISA-95 工业层级模型(重中之重,实施必背)
顶层 ERP → 中间 MES → 底层 SCADA/PLC/ 设备
明确三层各自管什么、数据流向、职责边界,你对接 ERP、PLC、WMS 全靠这个划分边界。
③智能制造、数字化工厂、柔性生产、产线节拍、精益生产基础(5S、TPM 全员设备管理)
④离散制造 & 流程制造区别:你做的人防门、钣金、钢结构属于典型离散制造,要完全吃透离散制造特点:多品种、小批量、订单定制、工序多、半成品多、批次管理、工单流转。
2、各系统边界与分工
关于各个系统边界与分工实施最容易踩坑,必须分清,可以减少很多工作量,避免其他系统把本不属于你该负责的内容推给你。
①ERP:订单、采购、财务、总账、物料主数据、粗计划、总账库存
②MES:车间执行、生产调度、工序报工、设备、质量、追溯、车间精细库存、工单细计划
③WMS:仓库库位、出入库、库内管理、仓储库存、物料存放
④SCADA:设备数据采集、现场监控、现场自动化控制
⑤PLC:设备底层控制、信号、开关量、工艺参数、设备动作
⑥AGV:物流搬运、路径调度、物料转运
二、MES 核心业务模块全知识点
这一部分是实施核心,全部要精通业务逻辑。
结合你项目所有模块,逐个标注你已经用到 + 必须掌握的内容
1、基础数据模块
所有系统的根基,实施第一步做数据初始化,所有内容数字化。
①物料主数据:物料编码规则、物料分类(成品 / 半成品 / 原材料)、单位、规格、材质、库位
②部门、班组、人员、岗位权限
③工序、产线、工位、工艺流程(路线)维护
④工厂日历、班次定义、工时规则
⑤设备基础台账、设备编码、设备分类
2、BOM 物料清单模块
①单层 BOM、多级多阶 BOM结构
②BOM 版本管理、BOM 生效 / 失效、版本变更
③BOM 用量、损耗率、替代料规则
④含半成品的 BOM 展开逻辑、MRP 净需求计算
⑤BOM 与生产、领料、采购联动逻辑
3、生产计划 & 工单管理模块
①生产计划接收(ERP 下发 / 手动创建)、计划审核、计划下发
②工单管理:工单创建、工单状态流转(计划 - 下发 - 生产中 - 完工 - 关闭)
③订单 / 工单拆批功能:平均拆批、指定数量拆批、拆批母子工单关联、数量汇总、进度回写
④工序计划、排产、工序任务下发
⑤工单进度跟踪、工序报工、完工入库、部分完工、工单结案逻辑
⑥已完工工单、在制工单管控规则
4、物料需求 MRP & 采购需求模块
①MRP 基础计算公式(完整完整版)
总需求 = 生产数量 × BOM 单件用量
可用库存 = 现有库存 + 在制半成品库存 + 已采购在途 + 已请购未到
净需求 = MAX (总需求 - 可用库存,0)
②半成品优先扣减逻辑
③相同物料需求自动合并、采购需求清单生成、导出、转采购申请
④物料齐套性检查(生产开工齐套校验)
5、车间物料 & 领料流转模块
①按工单领料、限额领料、超领管控、退料、补料
②车间线边库存、半成品流转、工序转序
③物料批次绑定、物料消耗记录、物料追溯基础
6、批次管理与产品全追溯模块
①批次编码规则、母子批次关联
②无实物一物一码情况下的批次管理方案(整批管理、流转卡、按批次报工)
③正向追溯:成品批次 → 工序 → 设备 → 人员 → 原材料 / 半成品
④反向追溯:原材料批次 → 所用半成品 → 所有成品、对应项目订单
⑤批次流转、批次质检、批次隔离、不合格批次管控
⑥人防行业专属:钢板、五金件、焊接件全程追溯要求
7、生产执行与工序报工模块
①工序开工、工序流转、完工上报、合格数 / 不合格数录入
②生产进度实时汇总、工单进度计算
③现场报工方式:工位工控机、人工录入、设备自动采集报工
④异常工序、返工、返修流程管理
8、质量管理模块
①来料检、工序检、成品检(人防门尺寸、焊接、外观检测)
②质检项、质检标准、合格判定规则
③不合格品、废品、返工、返修、报废流程闭环
④质量数据与批次、设备、工序、人员关联追溯
⑤质量报表、不良原因统计分析
9、设备管理模块
(1)设备基础台账
设备信息、分类、编码、全生命周期基础档案
(2)设备实时数据采集(对接 PLC)
设备状态、运行时长、工艺参数、故障代码自动采集
(3)设备点检管理
点检模板、点检计划、点检任务自动生成逻辑、点检执行、异常闭环、开机强控
(4)设备保养管理(全套)
分级保养(日常 / 一级 / 二级 / 三级)、保养模板、保养计划、多维度自动生成保养任务(时间周期 / 运行时长)、周期自动重置、预警、保养闭环、备件联动、设备超期锁定
(5)设备故障维修管理
故障自动上报、维修工单、派单、维修闭环、故障库、停机分析
(6)OEE 设备综合效率
三大公式:开动率 × 性能稼动率 × 良品率、各项数据来源、报表分析、停机原因分析
(7)备品备件、工装夹具管理
10、数据看板与统计报表模块
生产进度报表、产量报表、设备 OEE 报表、质量不良报表、物料消耗报表、工单统计、自定义报表、Excel 导出
三、系统集成对接知识
该部分是智能产线实施重中之重,想实现无人工厂,要跟很多其他系统对接时涉及。
实施工程师必须懂对接逻辑、字段、交互流程、时序、异常、对接边界,不用写接口代码,但是要懂协议、数据项、交互时序、联调测试。
1、MES ↔ PLC / SCADA 数据交互(核心)
①常用通信协议:OPC UA、Modbus TCP
②双向交互全部数据项:
MES 下发 PLC:生产任务、批次号、产品型号、工序、工艺参数、设备控制指令(启动 / 停止)
PLC 上传 MES:设备状态、运行时长、实际工艺参数、完工数量、故障代码、物料到位信号、工序完成信号
③交互时序、通信重连、数据缓存、异常处理、节拍联动
④设备锁定 / 解锁控制、未点检 / 未保养设备禁止开工逻辑
2、MES ↔ WMS 仓储系统对接
①物料齐套校验、领料出库指令、半成品入库、成品入库、库位信息同步
②车间物料、仓储物料库存数据双向同步
3、MES ↔ AGV 物流调度系统对接
①生产工位物料需求下发、AGV 搬运调度指令
②物料到位反馈、工序完工后成品 / 半成品转运指令
③设备故障、工单暂停时 AGV 暂停配送联动逻辑
4. MES ↔ ERP 系统对接
①ERP 下发:销售订单、生产计划、物料主数据、BOM
②MES 回传:车间完工数据、入库数据、物料消耗、生产实绩
四、底层技术基础知识
实施工程师不用精通开发,但必须会用、能排查问题。
1、数据库知识
(必备,90% 实施问题都在数据库)
①主流数据库:SQL Server、MySQL
②基础 SQL 语句:select 查询、where 条件、join 关联表、update、数据查看、表结构理解
③核心表结构认知:订单表、工单表、物料表、BOM 表、批次表、设备表、点检表、保养表、生产记录表
④数据关系:主表、明细表、外键关联、数据溯源
2、前端界面基础
像 EasyUI Datagrid、getColumnFields、冻结列、表格字段、变量、页面逻辑,需要掌握:
①jQuery EasyUI 表格基础操作、字段含义、列获取、数据加载逻辑
②页面按钮、弹窗、数据提交逻辑
③能看懂简单 JS 代码、排查页面数据不显示、数据异常问题
3、接口基础常识
①HTTP 接口、OPC UA 点位、字段含义、数据类型、报文结构
②数据下发 / 上报异常排查、数据丢失、数据错位、延迟问题定位
③JSON 基础格式、字段大小写、空值处理
五、MES 项目完整实施全流程
该部分是实施工程师本职工作全流程,但实际情况看所在公司的规模与分工,有些公司所谓的实施工程师是既包含项目管理,又包含需求调研,又包含项目开发,还包括现场实施与调试。
从项目进场到最终验收全流程,每个环节你要做什么:
①售前配合:需求初步交流、方案初步讲解、行业经验讲解
②需求调研:现场车间流程、生产工艺、设备现状、业务痛点、客户管理要求、对接系统梳理
③需求整理 & 需求规格说明书编写:需求梳理、边界确认、业务流程梳理
④方案设计:整体方案、模块方案、集成对接方案、批次方案、设备方案
⑤基础数据初始化:物料、BOM、工序、设备、人员、编码规则梳理导入
⑥系统配置:流程配置、规则配置、计划 / 点检 / 保养规则配置
⑦接口联调:MES 对接 PLC、WMS、AGV、ERP 联调
⑧功能测试:测试用例编写、功能测试、缺陷记录、回归测试、测试报告编写
⑨现场试运行:车间模拟跑流程、问题整改优化
⑩客户操作培训:车间操作工、设备员、管理员、调度员分角色培训
⑩①正式上线运行、上线护航、现场问题实时处理
⑩②项目验收:验收文档、验收资料整理、项目结项
⑩③后期运维:日常问题处理、需求小优化、版本维护
六、文档编写能力
MES 实施吃饭本领,整个项目从头到尾都需要练)
必须熟练编写全套项目文档:
①需求规格说明书
②系统整体实施方案、各模块详细设计方案
③接口交互开发指导说明(MES-PLC 对接文档)
④功能测试用例、测试报告
⑤系统操作手册(客户版、管理员版)
⑥上线方案、验收报告、项目总结文档
七、行业制造专属知识
不同行业的MES系统区别还是比较大的,不同的行业,不同的产线组织生产的方式不同,导致生产管理差别很大,这时候需要了解行业制造特有的专属知识,像人防门 / 钣金离散制造专属本行业的工艺流程及特性。
以人防门行业为例,必须额外掌握:
①人防门生产全工艺流程:下料→折弯→焊接→装配→校正→涂装→质检→入库
②行业物料特点:成品(人防门)、半成品(门框、门扇)、原材料(钢板)、五金辅料(锁具、铰链、密封条)
③行业管理要求:质量强制追溯、批次管理、原材料材质追溯、焊接参数追溯、项目交付管理
④现场现状特点:体积大、无小件一物一码、整批流转、设备多自动化工作站、多系统协同(PLC/AGV/WMS)
⑤行业痛点:计划偏大需拆批、半成品库存多、物料需求计算易多采漏采、产线节拍协同、设备停机影响生产
八、现场问题排查 & 综合能力
现场具体的问题排查,也就是实施核心软实力,这就需要基于每个人不同的工作经历,所积累的不同的经验,不断的积累起来的综合能力,包含不限于以下几项。
①数据异常排查:工单数据、库存数据、MRP 计算错误、批次数据、设备采集数据异常定位
②通信问题排查:MES 与 PLC 断连、数据不上报、下发无响应排查
③业务流程异常:工单流转、报工异常、保养点检异常闭环问题
④跨方沟通能力:对接甲方客户、车间工人、PLC 电气工程师、软件开发、WMS/AGV 厂商多方沟通
⑤需求把控:区分刚需、优化需求、额外需求,合理控制项目范围,防止范围蔓延
⑥风险预判:上线风险、数据风险、集成风险、现场落地风险提前规避
九、知识掌握深度总结
实施工程师需要精准定位,这个一般很难做到精准定位,往往取决于公司规模,项目给配备的人员分别具有哪些技能,缺失的都需要有人搞起来。
但严格来说实施工程师定位对知识掌握的深度如下:
①不用做:底层代码开发、PLC 编程、接口底层开发
②必须精通:所有业务流程、模块逻辑、计算规则、批次、追溯、集成对接边界、数据流向、方案编写、测试、项目流程
③必须熟练:SQL 数据查询、表结构、简单代码看懂、接口点位含义、文档编写
④必须了解:通信协议原理、设备自动化原理、各系统底层原理