第一篇：MES發展現狀（范文模版）

一、前言

流程工業企業綜合自動化系統研究的核心技術問題是企業綜合自動化系統的定義以及如何設計構架企業綜合自動化系統。

自動化在20世紀90年代以前仍是自動化孤島模式，進入20世紀90年代以后，國內外企業在國際市場劇烈競爭的刺激下，特別過程工業還受到環境保護的巨大社會壓力。節能降耗，少投入多產出的高效生產和減少污染的潔凈生產成為企業的生產模式，企業把提高綜合自動化水平作為挖潛增效、提高競爭能力的重要途徑。集常規控制、先進控制、過程優化、生產調度、企業管理、經營決策等功能于一體的CIPS成了當前自動化技術發展的趨勢。

從1973年計算機集成制造的概念提出開始，經過30多年的研究與發展，CIPS開始在石化、化工、食品、制藥、煉鋼和造紙等行業得到了實施與應用，并已逐步由五層Purdue模型演變為兩庫(實時數據庫、關系數據庫)三層(ERP、MES、PCS)的體系結構，如圖 1所示，該三層架構已成為西方先進工業國家流程工業CIPS理論和產品的主流框架。也就是說CIPS的主流框架為：以實時數據庫、關系數據庫為核心，由過程控制系統層(Process Control System－PCS)、生產執行系統層(Manufacturing Execution System－MES)和企業資源規劃層(Enterprise Resource Planning－ERP)組成的兩庫三層體系架構。

圖1 企業綜合自動化系統架構模型

二、MES的定義

MES是英文Manufacturing Execution System的縮寫，它所對應的中文名稱一般有兩種翻譯方式，在制造行業，MES翻譯成“制造執行系統”，俗稱生產管理系統。在流程工業，MES翻譯成“生產執行系統”。對于MES的定義，不同的機構有自己不同的定義。

國際MES聯合會MESA(Manufacturing Execution System Association International)對MES給出的定義：MES提供從接受訂貨到制成最終產品全過程的生產活動實現優化的信息。它采用當前的和精確的數據，對生產活動進行初始化，及時引導、響應和報告工廠的活動，對隨時可能發生變化的生產狀態和條件作出快速反應，重點削減不會產生附加值的活動，從而推動有效的工廠運行和過程。

美國的咨詢調查公司AMR(Advanced Manufacturing Research)對MES給出的定義：MES是一個常駐工廠層的信息系統，介于企業領導層的計劃系統與主生產過程的直接工業控制系統之間。它以當前視角向操作人員/管理人員提供生產過程的全部資源(人員、設備、材料、工具和客戶要求)的數據和信息。其著重點是將信息技術運用于改善制造過程。

美國的國家標準研究所NIST(National Institute of Standard and Technology)對MES給出的定義：為使從接受訂貨到制成最終產品全過程的管理活動得以優化，采集硬件/軟件的各種數據和狀態信息。

雖然不同機構對MES的定義存在一些不同的描述，但是有幾點共識是普遍認可：

（1）MES在整個企業信息集成系統中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁。

（2）MES采集從接受訂貨到制成最終產品全過程的各種數據和狀態信息，目的在于優化管理活動。它強調是當前視角，即精確的實時數據。

（3）從對實時的要求而言，如果說控制層要求的實時時間系數為1，那么，MES的時間系數為10，ERP的時間系數為100。

三、MES的發展歷史

20世紀70年代

各企業開始開發或引入單一功能的軟件產品和軟件系統，如設備狀態監控系統、質量管理系統、生產管理系統等，所有這些系統可以理解為單一功能的MES系統。

20世紀80年代

為了解決底層各集散控制系統DCS(Distributed Control System)之間沒有聯系的信息孤島(island of information)問題和管理層的物料需求計劃MRP(Material Requirements Planning)、制造資源計劃MRPII(MRPII: Manufacturing Resources Planning)與底層DCS系統之間沒有聯系問題，而出現了MES原型，即傳統的MES(Traditional MES)。傳統的MES的主要功能是生產現場管理POP(Point of Production)和車間級控制系統SFC(Shop Floor Control)。

20世紀90年代

1990年，AMR公司第一次提出并使用了MES概念,AMR倡導用三層模型(3rd layer model)表示制造業信息化。將位于中間位置的執行層叫做MES，MES處于企業信息系統ERP/SCM和過程控制系統DCS/PLC的中間位置。

1993年AMR公司提出了MES集成模型，該模型可以概括為實時數據庫支持下的4個主要功能：

（1）工廠管理（資源管理、調度管理、維護管理）；

（2）工廠工藝設計（文檔管理、標準管理、過程優化）；

（3）過程管理（回路監督控制、數據采集）；

（4）質量管理（SQC-統計質量管理、LIMS-實驗室信息管理系統）。

1997年MESA提出的MES功能組件和集成模型,包括11個功能，如圖2所示，同時規定，只要具備11個功能之中的某一個或幾個，也屬MES系列的單一功能產品。MES的11個功能主要如下：

（1）資源分配與狀態；

（2）作業計劃和排產；

（3）工藝規格標準管理；

（4）數據采集（裝置在線連接采集實時數據和各種參數信息，控制系統接口，生成生數據記錄、質量數據、績效信息、臺帳累計）；

（5）人力管理；

（6）質量管理；

（7）過程管理（過程控制、APC、基于模型的分析與模擬、與外部解析系統接口）；

（8）設備維護；

（9）績效分析；

（10）生產單元調度；

（11）產品跟蹤。

1997年美國儀表學會ISA（The Instrumentation, Systems, and Automation Society）啟動編制ISA SP95企業控制系統集成標準和ISA SP98批量控制標準。

圖2 MESA提出的MES功能模塊圖

21世紀

從2000年開始，以圖1所示的Purdue模型為基礎，美國儀表協會(ISA)啟動編制了第95個標準，即ISA 95標準，也就是現在所說的MES標準，具體時間進程如下：

2000年美國儀表學會(ISA)發布了SP95.01模型與術語標準；

2001年美國儀表學會(ISA)發布了SP95.02對象模型屬性標準；

2002年美國儀表學會(ISA)發布了SP95.03制造信息活動模型(Activity Models)標準；

2003年美國儀表學會(ISA)發布了SP95.04制造操作對象模型標準。

ISA 95標準逐漸成為指導MES開發、實施及解決ERP與MES接口問題的一個重要參考依據，并先后被法國、德國、意大利、日本、英國、肯尼亞等接受為國家標準。從2003年開始，ISA 95標準正式被IEC采用，分別在2003年、2004年和2007年作為IEC62264標準發布。分別為：

（1）2003年的模型與術語（IEC 62264-1:2003 Enterprise Control System IntegrationPart 2 : Object Model Attributes）；

（3）2007年的制造操作管理活動模式（IEC 62264-3:2007 Enterprise Control System Integration-Part 3 : Activity Models of Manufacturing Operations Management）。

四、MES的現狀

MES產業政策

中共十六大明確提出“建設節約型社會，走新型工業化道路”，信息化作為節能減排的重要手段得到了快速發展，而MES作為信息化的重要組成部分，也在此背景下得到了前所未有的重視與關注。

國家科技部目前主要依靠實施國家高技術研究發展計劃（863計劃）先進制造技術領域“面向行業應用的可配置MES平臺及產品”項目計劃達到以下目標[6]：

（1）開發一批面向典型行業、具有自主知識產權的MES工具集及軟硬件系統平臺。

（2）在航空、航天、汽車、船舶、裝備、冶金、石化、煙草等典型行業的超過25家企業推廣應用（其中在離散行業應用12家以上，在流程行業應用8家以上，在混合型行業應用5家以上）；

（3）在MES平臺開發與實施的基礎上，形成3－6個具有自主知識產權、符合ISO-95標準、相關指標達到國外同類水平、具有市場活力的MES軟件產品（其中面向離散行業的軟件產品1－3個，面向流程行業的軟件產品1－2個，面向混合型行業的軟件產品1個）；取得不少于10項具有原始創新的多項代表性成果（發明專利、軟件著作版權等）。

（4）培育5家以上盈利模式清晰的MES軟件供應商，促進MES產品的產業化（其中面向離散行業與流程行業的軟件產品各2家以上，面向混合型行業的軟件產品1家以上）。

行業會議

每年國內有關主題涉及MES技術的會議不計其數，主要的會議有：由中國儀器儀表學會生產執行系統分會(MES分會)主辦的“中國MES年會”和863計劃先進制造系統技術主題專家組主辦的“中國制造業信息化MES產業技術論壇”。

（1）中國MES年會

中國MES年會由中國儀器儀表學會生產執行系統分會(MES分會)主辦，每年舉辦一次，已舉辦了兩屆。

第一屆(2006)中國MES年會暨2006中國(杭州)MES技術高峰論壇于2006年11月18日在杭州舉辦。年會由浙江大學褚健教授和蘇宏業教授主持，并由9位行業專家做了9個精彩的大會報告，分別為：國際自動控制聯合會前主席呂勇哉的《二十一世紀自動化產業的機遇和創新技術》；中國工程院孫優賢院士的《我國節能降耗的現狀和工業控制面臨的任務》；北京機械工業自動化所軟件工程中心首席專家蔣明煒教授的《離散制造業的MES與ERP》；中石化信息系統管理部李德芳主任的《石化MES應用研究》；石化盈科MES事業部蔣白樺總經理的《石化物料平衡系統應用研究》；浙江大學榮岡教授的《企業多分辨率建模理論與應用》；中國石油規劃總院王華副處長的《中國石油MES框架與實施策略》；華北制藥集團劉文富總經理的《醫藥行業MES的應用研究》和寶信軟件股份有限公司畢英杰的《冶金工業MES的現狀與發展》。

第二屆(2007)中國MES年會于2007年10月25日-10月27日在北京舉辦，共有來自石化、化工、鋼鐵、煙草等行業的50余家企業、10余家高校及科研院所的150余位會議代表參加了此屆年會。

以“優化操作，疏導流程，實現節能減排、精細化管理”為主題的第二屆(2007)中國MES年會邀請了業內權威嘉賓并做主題報告，包括中石化信息系統管理部副主任齊學忠先生的《制造業MES發展與展望》；浙江大學王樹青教授的《節能減排與MES技術》；石化盈科MES事業部總經理蔣白樺先生的《石化行業MES系統解決方案》；浙江大學榮岡教授的《MES系統與智能工廠》；首鋼集團強偉先生的《鋼鐵制造業信息化建設的實踐與思考》；中國科學院軟件研究所王宏安先生的《實時數據庫系統及應用》；中國科學院沈陽自動化研究所史海波研究員的《卷煙企業MES技術與應用研討》；華中科技大學張國軍教授的《離散制造業MES關鍵技術與產業化對策》。八個主題報告雖然涉及不同的行業及背景，但是各位專家對MES的前景都同樣充滿信心，對MES能幫助企業提高生產效率、提高產品質量、降低消耗等作用都有一致的認識，同時也都意識到MES的任重道遠。業內專家的權威講述、聽眾的積極參與，熱烈的會場氣氛貫穿始終。大會最后由中國儀器儀表學會生產執行系統分會副理事長、中石化信息系統管理部主任李德芳先生作會議總結報告。

（2）中國制造業信息化MES產業技術論壇

2005年7月23日，由科技部高技術中心和863計劃先進制造系統技術主題專家組聯合主辦的“2005中國制造業信息化MES產業技術論壇”在北京成功召開?？萍疾扛咝滤抉T記春司長出席論壇并致辭，柴天佑院士、褚健教授分別結合國內外MES技術、產品與應用的發展需求和現狀和趨勢做了主題演講；“十五”863計劃重點支持的鋼鐵和石化MES課題承擔單位介紹了研究開發及應用示范成果，來自西門子、HP、IBM、美國埃施朗、英國博納冶金系統公司的代表也分別從不同方面介紹了MES研究開發與應用實施的技術與經驗。

2007年8月25日，第二屆中國制造業信息化MES產業技術論壇在北京舉行，業內專家分析了MES在我國制造業，特別是離散制造業應用中存在的難題及應對辦法，提出了加強國內制造領域自主研發與使用MES系統對行業節能與產業升級的重要性。

4.3 MES解決方案

4.3.1 Honeywell的Business.FLEX MES

（1）系統特點

Honeywell針對煉油化工行業推出了MES解決方案Business.FLEX MES系統。系統的主要特點為：

* 一體化的數據集成平臺

基于ORACLE關系數據庫和PHD實時數據庫，Honeywell的MES系統構架了數據集成平臺，為全廠范圍數據采集、存儲和管理建立了一體化的應用平臺；數據集成平臺集成工廠的過程數據、商業管理數據并支持相關應用，可保障工廠的管理部門使用一致的數據，從而用戶可方便地建立MES應用的全廠參考數據模型。

* 統一的用戶交互及信息發布界面

在用戶界面呈現方面，Honeywell的MES產品提供了一個全廠統一的信息界面WorkCenter PKS。WPKS是一個可組態的、基于WEB服務的企業信息瀏覽中心，無論是工廠底層操作人員還是高層管理者，都可以使用WEB頁面進行MES應用信息的交互及瀏覽：輸入生產數據或監視生產狀況。

（2）系統的主要功能

Honeywell的Business.FLEX MES主要功能包括五大塊內容，分別為：

* 實時數據采集（Uniformance）

* 先進計劃及調度優化套件(Advanced Planning & Scheduling Suit)

* 裝置的操作管理套件（Operation Management Suit）

* 油品調合及儲運自動化套件（Blending & Movement Automation Suit）

* 生產管理套件（Production Management Suit）

（3）系統應用現狀

Honeywell的MES系統在全球近100個國家得到了廣泛的應用，許多國際知名的石油、化工等大公司都采用此解決方案。目前，中國石油下屬的10多家企業正在實施Honeywell的MES系統。4.3.2 西門子的SIMATIC IT MES解決方案

西門子的SIMATIC IT MES解決方案主要特點如下：

（1）圖形化建模（SIMATIC IT Framework）

SIMATIC IT Framework是所有產品組合的核心組件，它提供了一個建模環境，通過圖形化方式將不同的SIMATIC IT 組件（不同于產品組合）的功能組合在一起定義執行邏輯（顯式規則法，explicit rules approach）。SIMATIC IT Framework是根據物理對象（實際的裝置和設備）和邏輯對象（產品組合及應用程序）來完成對工廠模型的創建。這些對生產執行邏輯的顯式定義，以及對工廠模型中不同對象之間相互作用的定義，都是根據實際的生產作業來實現的。

（2）全集成自動化（TIA）

SIMATIC IT作為西門子TIA體系中的MES解決方案部分，充分利用了TIA體系的開放性，SIMATIC IT 能與西門子其他產品進行集成。

（3）通用行業庫

SIMATIC IT通用行業庫是在通用的產品平臺上開發的，它提供了一組基礎構件，包括圖形界面、WEB方式界面以及報表，這些構件可以在真實環境中快速開發出符合用戶需求的解決方案，以及更準確的估算項目事件和成本。

4.3.3 中控軟件的MES-Suite流程工業MES解決方案

中控軟件憑借多年流程工業MES項目的開發與實施經驗以及對流程工業的深刻理解，為石化、化工、冶金、造紙等流程工業企業提供了完整的流程工業MES解決方案——MES-Suite。MES-Suite，采用先進的計算機技術、網絡技術、信息技術、軟件技術和監控技術，幫助用戶實現對企業“人、機、料、法、環”的跟蹤、計量、調度、分析、核算管理，通過建立物料流、信息流、資金流“三流合一”的信息集成平臺，做到現場監控可視化、業務調度最優化、能量使用有序化的目標。MES-Suite對提高企業生產效率、提高產品質量、降低消耗具有重要的作用。

作為遵循ISA-95標準的MES供應商之一，中控軟件分別針對石化、化工、煉鋼、造紙這四個行業開發了行業應用組件包，使得MES-Suite可以滿足不同行業的需求。

（1）石化行業應用組件包

石化行業應用組件包主要內容包括：操作指令管理、進出廠管理、罐區管理、物流平衡、油品移動、調度優化、公用工程管理及統計報表等功能模塊。

（2）化工行業應用組件包

化工行業應用組件包主要內容包括：生產操作監控、生產工藝管理、班組考核、質量統計分析、流程模擬、能源管理、設備管理及領導輔助決策等功能模塊。

（3）冶金行業應用組件包

冶金行業應用組件包主要內容包括：優化排產、產線排序、物流與工藝跟蹤、生產調度、質量一貫設計、能源管理、設備資產管理、倉庫管理、爐料與合金計算及數據挖掘等功能模塊。

（4）造紙行業應用組件包

造紙行業應用組件包主要內容包括：生產操作監控、漿紙平衡、堿平衡、白水平衡、生產方案管理、切紙優化、卡帕值軟測量、倉庫管理、化驗室信息管理及運行績效管理等功能模塊。

目前中控軟件與中石化、中石油建立了MES建設的長期策略聯盟，并承擔了其旗下近百余家分子公司的MES建設項目。同時MES-Suite在石化、化工、冶金、造紙、化纖、水泥、制藥、電力等行業中得到了120多個成功的應用，主要客戶包括：中石化、中石油、山東?；煞萦邢薰?、天脊煤化工集團有限公司、柳州化工股份有限公司、宜賓天原股份有限公司、湖南泰格林紙集團有限責任公司、廣西柳州鋼鐵(集團)公司、山西新臨鋼鋼鐵有限公司等。

4.3.4 石化盈科的石化企業生產執行系統（MES）解決方案

2003年，石化盈科、中控軟件、中科院軟件所、北京時林等單位聯合承擔了“863”計劃主題“石化企業MES關鍵技術攻關及應用研究”課題。其研究目標是以大型石化、化工企業為背景，突破制約綜合自動化的重大關鍵技術，形成適合石油、化工行業的石化生產執行系統（SMES）關鍵技術及應用系統。SMES系統為石油化工行業提供了一套面向生產過程實時和智能管理MES解決方案。

SMES建立以生產物流管理為核心，以數據集成平臺和核心數據庫為支撐，集物料移動信息管理、罐區及倉儲操作信息管理、物料平衡、生產調度、統計信息管理和公用工程信息管理等業務功能為一體的煉化企業SMES系統。SMES主要內容包括：操作指令管理、進出廠管理、物料移動、罐區管理、倉儲管理、裝置校正、調度平衡、統計平衡、化工輔料、公用工程管理等的11個主要業務功能模塊。

目前SMES系統在茂名石化、安慶石化、荊門石化等9家企業得到了成功應用，并正在中國石化進行全面推廣。SMES系統的實施為企業帶來了巨大的經濟效益和社會效益。

SMES 系統在茂名、安慶、荊門分公司3 家示范企業應用以來，取得了良好的經濟效益。通過MES 系統物料跟蹤及物料平衡，監控物料數據的準確性，做到“及時發現問題、及時處理”，降低了加工損失率；通過MES 公用工程平衡，監控能耗數據，以準確的能耗平衡數據為依據，在滿足生產需求的情況下，調整蒸汽等能耗的產量，降低自用率，實現了節能；依據MES 提供的及時準確的平衡數據，及時調整原料及加工方案，優化裝置的運行，提升了精細化管理，降低加工損失率和自用率，增加了商品產量，提高綜合商品率；通過MES 為煉油的PIMS 計劃優化、調度優化系統提供及時準確的生產數據，實現了資源優化利用，提高了高附加值產品。[4]

通過以上途徑，SMES 為3 家企業共實現直接經濟效益約4755 萬元，間接經濟效益約3897 萬元。[4] 4.3.5 寶信軟件的MES解決方案

寶信軟件的MES的設計基于國外現有的信息系統軟件的分析，采用了中間件技術、三層結構技術等先進技術，同時，又兼顧了目前我國冶金企業信息化水平發展的現狀和業務特點以及對企業信息系統的具體需求所開發的系統。

寶信軟件的MES解決方案主要功能模塊包括：訂單管理、生產管理、質量管理、作業計劃管理、物料跟蹤與實績管理、工器具與軋輥管理、倉庫管理、發貨管理、歷史數據管理。

寶信軟件的MES解決方案的主要客戶包括：寶鋼、上海益昌薄板公司、馬鋼、漣鋼、邯鄲鋼鐵、包頭鋼鐵、吉林通鋼及梅山公司等。

五、總結

本文對MES的定義、發展歷史、MES的現狀進行了詳細的描述與分析，從中可以看出：以Honeywell、西門子等企業為代表的國外提供的MES解決方案在國內外處于領先地位。以中控軟件、石化盈科、寶信軟件等企業為代表的少數幾家國產企業所推出有特色的MES行業解決方案已經在國內取得了一定的業績，但沒有形成完整的、通用的和權威的MES實施方法論，但隨著人們對MES認識的逐步加深，MES在企業中的應用必將會逐步深入，廣泛推廣。

第二篇：包裝生產MES項目現狀

包裝生產MES項目現狀

1、材料物流。①材料的齊套性。班組在產前材料準備階段，對庫房包材的配套性不能全面了解，常通過電話溝通，不能通過文檔報表或者SAP系統查看產品齊套情況（數量、合格情況）。②材料的及時性。班組在班次交接過程中，下一班次的產品材料都會在前一天到達車間現場，不能做到現場材料隨用隨到。

2、車間物流。物流進出和傳遞的通道沒有系統性的布局設計。

3、成品物流。①成品數量的準確性。班組生產出的產品以手工記錄方式為主，成品數量準確性不足。②成品數量的及時性。物流立庫不能實現隨線記錄成品數量，影響入庫及時性，不便于在SAP系統內查看現時班組生產數量情況。

4、人員管理。產線員工對數字化工廠認識不足，對設備的操作不熟練，故障處理能力不足。

5、生產執行。班組在生產時側重于人均產能的完成率，對產線達成率KPI指標關注不足。

6、質量管理。質量問題點記錄不全面，沒有系統的整理統計分析。

7、停線管理。車間沒有明確的停線管理制度。如首樣異常、量產異常、品質流程執行（包材、散酒品質指標）及現場管控異常等三方面對應的停線條件。

8、KPI管理。車間對班組的KPI管理還存在不全面、不完備情況，如散酒指標還未能考核到班組、已有指標未兌現制度條款。

9、設備管理。①車間未開展設備的OEE管理，不能對設備的利用率全面了解。②設備故障率的記錄準確性，故障率統計現階段為手工記錄方式。③整線設備的匹配性不足。設備自動化技改過程中，對整線的匹配性關注不足，側重點主要在單臺設備的先進性和自動化程度，導致個別設備不能充分被利用。

第三篇：MES總結

本周新聞

1、根據《綠色制造科技發展“十二五”專項規劃》，推出“綠色制造，科技發展”專題，旨在推動綠色制造的理念的宣傳。

行業動態“信息化帶動工業化、以工業化促進信息化”的戰略目標。

MES是國家科技部“十一五”制造業信息化科技工程的重點領域，也是紡織行業“十一五”重點攻關的關鍵技術。新技術、新應用

面向流程行業MES系統的虛擬化

虛擬架構既滿足了MES系統對整體安全可靠運行的要求，同時也照顧到了系統實施的經濟性和便利性，使得后期計算能力和存儲能力的擴展在不中斷服務的情況下可以經濟地實現。

存儲虛擬化：在傳統的IT環境中，計算資源和存儲資源都是運行在同一服務器上的，服務器訪問自身的存儲設備，在服務器升級、數據共享和數據安全等方面都存在較大問題。存儲虛擬化按照一定的虛擬存儲體系結構將不同的物理存儲設備（如RAID、JBOD、磁帶庫等）通過不同的接口協議（如SCSI、iSCSI、iFCP等）整合成一個虛擬的存儲池，為用戶提供統一的數據服務，實現存儲資源的共享。存儲虛擬化把原本分散在各個單獨服務器的存儲資源集中起來，提供統一的存儲服務。這樣一方面滿足了部分應用對大存儲容量的需求；另一方面存儲資源集中起來后也利于日常的管理和維護，同時也便于對數據進行統一的備份、恢復和容災管理，提高業務系統的數據安全性，從而降低故障恢復時間，提升服務的可靠性和連續性。系統虛擬化：系統虛擬化也常被稱為服務器虛擬化，是把服務器擁有的各類資源抽象出來，以邏輯服務器的方式為用戶提供服務。在用戶面前的不是一個物理上的服務器，而是在同一物理服務器的操作系統之上運行著的虛擬服務層中的一個操作系統實例。通過系統虛擬化，可以在原本一臺物理服務器上安裝多個操作系統。管理員可以根據業務大小，分配一定數量的CPU、內存和存儲容量。這樣既提高了系統資源的利用率，同時也可以實現各個邏輯系統文件式的備份和恢復，降低新業務系統安裝配置操作系統的時問，加快新業務系統的調試過程，滿足信息化建設快速發展的需求。

網絡虛擬化：IT網絡環境中，并存著服務網絡、科研網絡、辦公網絡、生產網絡等多個網絡，這些網絡常存在于同一個物理網絡環境中，這就需要在保持網絡的高可用性、易管理性、安全性和可擴展性的前提下，盡可能實現網絡服務和安全策略的集中。通過VLAN、VPN、MPLS VPN等網絡虛擬化技術，可以滿足對網絡的訪問控制、路徑隔離、集中管理等要求，確保合法的用戶和設備訪問各自合理的網絡服務，并集中實施網絡訪問策略，降低網絡管理成本。

MES系統技術特點分析

1、縱向集成技術：MES系統首先要解決的就是集成問題，從技術上來看，MES系統與ERP、與控制系統的集成是借助于中間件這一現代集成技術來完成的。

2、橫向集成技術：在整個生產全過程中，對生產全過程中的各個環節進行連結，實現了企業的橫向集成，確保MES系統的綜合分析控制的作用能夠更好、更充分的發揮。

3、模型驅動技術：產品的標準化，就決定了對生產的工藝流程、設備維護、生產標準和質量控制都要進行模型化，從模型驅動各個環節和各種信息與實際的生產調度工作流程之間的大統一。

4、實時處理技術：對生產實時信息的即時處理是現代化生產的必然要求，MES系統在實時處理上優越性還是比較強的，反饋時間控制在1分鐘之內。

5、優化排產技術：在實際應用中，將ERP形成的月生產計劃分解到班組、機臺、工序幾個部分。

準時生產JIT、精益生產和敏捷制造比較

1、準時生產JIT

準時生產方式JIT通過看板管理，成功制止了過量生產產量，從而消除了制作過量以及由此產生的各種浪費。由于嚴格控制了生產的產量，不僅減少了庫存，降低了成本，適應了需求市場的變化，而且使產生次品的原因和產品質量之中的許多問題暴露了出來，通過改進就提高了產品的質量。

2、精益生產

從原理上來看，精益生產是對準時生產JIT的進一步的提煉和發展，其內容增加了很多，包括市場預測、產品研發、生產制造等一些全過程的管理。它不僅適應了適時適量生產的需要，而且適應了生產經營的一體化、制造管理一體化的發展趨勢，有利于促使企業按照資源組織的內涵發展。

3、敏捷制造

敏捷制造以先進的制造技術和靈活的動態組織的方式為基礎，依靠素質良好的員工和企業的動態聯盟網絡。他的根本目的是將柔性的生產技術、高素質的生產勞動者和靈活的高效管理集成起來，通過整體化的敏捷作業活動等方式，使得企業在競爭中盈利，在競爭中發展。其中的技術、作業和管理的有效結合，形成了主導企業活動的三大主流 離散制造企業

離散制造企業的產品結構，可以用“樹”的概念進行描述——其最終產品一定是由固定個數的零件或部件組成，這些關系非常明確并且固定。流程企業的產品結構，則有較大的不同，它們往往不是很固定—上級物料和下級物料之間的數量關系，可能隨溫度、壓力、濕度、季節、人員技術水平、工藝條件不同而不同。

面向訂單的離散制造業，其特點是多品種和小批量。因此，生產設備的布置不是按產品而是按照工藝進行布置的。例如，離散制造業往往要按車、磨、刨、銑等工藝過程來安排機床的位置。因為每個產品的工藝過程都可能不一樣，而且可以進行同一種加工工藝的機床有多臺。因此，離散制造業需要對所加工的物料進行調度。并且中間品需要進行搬運。離散制造業企業由于是離散加工，產品的質量和生產率很大程度依賴于工人的技術水平。離散制造業企業自動化主要在單元級，例如數控機床、柔性制造系統。因此，離散制造業企業一般是人員密集型企業，自動化水平相對較低。生產計劃管理

主要從事單件、小批量生產的離散制造業企業，由于產品的工藝過程經常變更，它們需要具有良好的計劃能力。對于按訂單組織生產的企業，由于很難預測訂單在什么時候到來。因此，對采購和生產車間的計劃就需要很好的生產計劃系統，特別需要計算機來參與計劃系統的工作。只要應用得當，在生產計劃系統方面投資所產生的效益在離散制造業可以相當高。高級計劃排產計劃

高級計劃排產計劃是一個計劃排程軟件包，能高效的幫助制造企業控制生產計劃。它能產生現在與將來的，通過各種規則及需求約束自動產生的，可視的詳細計劃。生產計劃能對延遲定單進行控制及行動。管理控制能力及各種約束。其約束包括資源工時，物料，加工順序及自定義約束條件。它能管理整個資源。

更重要的是它能快速響應意外的結果。它考慮所有生產過程中因素，包括班次，工時，工具，材料的可用性，可知/未可知的設備維護，當前負荷能力?？傊墚a生更精確，更實際的計劃。

離散制造業生產管理的難點

目前，大多數制造業企業的生產管理人員在制訂生產作業計劃的時候普遍存在“不周全、不徹底、不合理”的情況。在計劃執行過程中突發問題不斷出現，企業的管理者成了“消防隊員”，四處救火、疲于奔命。由于不能合理地安排生產作業計劃，不但企業各類資源的使用效率不能充份發揮，而且還會產生進度和質量的矛盾。企業要么“抓了進度、丟了質量”，要么“保了質量、誤了工期”。最終結果是在大多數時間里管理者面對的通常都是客戶和員工的抱怨。為什么會這樣呢？鄭總認為主要原因在于企業的生產管理人員很難及時、準確的得到下面這些信息：

1)目前車間在產訂單有哪些？進度如何？哪些工序未按計劃開始？哪些工序未按計劃完工？合格和不合格品數分別多少？

2)各產線、設備、班組目前有哪些任務，在什么時間開工和完工？需要準備的工裝刀具、技術資料是否完備？需要準備的物料有哪些，應該什么時間配送到位？

3)過去幾小時之內，車間哪個工序出現的不合格品最多？不合格品率有多高？是什么原因造成的？是否采取了措施？月度同比不合格品率是上升了還是下降了？

4)各產線、設備有多少時間在生產，多少時間在檢修和空閑？利用率是多少？各設備的維保計劃是否合理，是否與考慮了與集中生產時間存在的沖突？ 5)如何追溯產品的生產過程信息？如：是誰在什么時間、在哪臺設備、用什么材料做的，當時的工藝參數是怎樣的？誰做的檢查，質檢項點內容有哪些，檢查結果如何？

6)導致生產誤工和質量問題的根本原因是什么？是物料供給、工藝還是設備或工裝的問題？是否采取的有效的方法和手段進行改進或解決？

在沒有MES系統的情況下，對于這些問題的處理企業并沒有好的辦法。多數情況只能增加生產管理人員去解決，企業的大量生產信息很多都在調度人員的腦袋里面，調度人員不但忙于應付還很難完全協調處理好。通過“五步走”，為離散制造業車間現場帶來規范的管理模式，完成車間的信息化建設。

第一步：規范原始資料。通過與上層計劃系統及CAPP或PDM系統的集成，及時更新生產數據，指導生產現場作業。管理車間各種資源，實現車間資源的規范性管理，同時提供生產排程的重要依據。

第二步：提高計劃的可執行性。根據產品數據和車間資源數據，對車間生產計劃進行分解，在計劃執行前進行有效的能力分析，及時發現瓶頸。在計劃執行中，根據生產作業情況，再次對正在執行或后續計劃進行調整，獲得最優的產能。

第三步：加強生產現場控制。根據生產計劃的指導和現場設備的操控，實現對生產現場的有力監控。通過數據采集手段，獲得計劃的執行狀態。使計劃調度人員在辦公室就能夠掌握當前的計劃執行情況。

第四步：實現車間內部的科學管理。天為MES能夠覆蓋95%的車間管理業務，實現車間內部的信息流、財務流、控制流的協同，進一步改善生產車間的管理手段。

第五步：打通企業的三級信息流。天為MES的實施，填補了上層計劃系統和底層控制系統的信息斷層，實現了企業三級信息流的通暢。MES實施案例中的應對措施

4.1 實施背景。筆者參與了某汽車零部件制造工廠的MES項目實施全過程，該公司屬于離散性生產模式，車間現代化水平較高，采用了比如擰緊機，Atlas力矩扳手，性能測試機等多種現代化設備輔助生產。應用MTO模型應對市場需求，并且已經實施了ERP系統來管理銷售，采購，倉庫物流及財務數據，ERP的運行在很大程度上改善了公司的管理水平，提高了庫存周轉，但是延誤交期，質量問題居高不下，車間物流管理不是很順暢等問題始終存在，公司希望通過MES的實施來推動這些問題的解決。4.2 實施風險分析。正如前面分析的MES項目實施面臨的挑戰一樣，在該公司的實施中也面臨著類似的問題。該公司已經實施了ERP系統，且ERP系統覆蓋了部分的生產相關的內容，便于生產成本的采集，那么MES在這一部分如何定義邊界?如何與ERP進行交互，實現業務的J頃暢運作?各種生產設備是否有數據接口供數據采集?是否可以將這些數據無縫集成到MES系統? 尤其重要的是，公司是否有實施MES的環境，所謂的環境包括人員對MES項目的理解和支持程度，是否有足夠的資源來支持MES項目的實施，這些對MES項目的成敗有關鍵影響。對于這些項目實施可能會碰到的挑戰或者風險，在項目啟動之初都直該有清醒的認識，并采取對應的措施予以應對。

4.3 項目實施的風險防范措施 1)項目目標定位。項目目標定位主要解決的是做什么的問題。實施MES之初應該明白我們上MES項目的目標是什么，在整個工廠的價值鏈中處于什么位置。雖然從大的方面來說，MES是用來幫助優化生產，但實際是每個工廠面臨的問題都不大—樣，期望解決的問題的側重點也有所不同。2)項目實施環境分析。項目實施環境分析解決的是能不能做的問題。首先我們要有清晰的項目目標；其次，要進行全工廠范圍內的MES意識培訓，尤其是項目實施涉及到的各個部門或人員，讓他們對MES項目有大致的了解，明白項目的實施對各自的影響及未來能帶來的利益。再次能否得到足夠的人力支持，比如是否有合格的項目經理來推動項目，是否有經驗豐富的顧問為項目保駕護航。然后，項目是否得到高層認可，是否有足夠的資金支持。最后要分析工廠的軟硬件環境，比如工廠的硬件基礎設施是否可以滿足MES項目的實施，如果不能則最好是先對工廠的基礎設施進行適當的改造。3)項目的具體實施安排。關于具體實施安排回答的是怎么做的問題。作為—個比較復雜的IT應用系統項目，一般我們會選擇某種項目實施方法論來對項目進行管理，通過這種系統化的方法，達到進度、質量和成本的平衡?？紤]到MES項目的特殊性，我們還要特別關注有沒有人員對各種設備的接口有所了解，同時是否有專門的團隊管理工廠的IT基礎設施，這一點經常被忽略，沒有好的IT基礎設施，MES的實施會成為無水之源。如果有可能，最好是邀請MES顧問的加入，可以大大降低項目實施的風險。

電子工票實現功能

通過該系統可以實現如下功能：1，完善工價定價體系。根據生產的情況，及時采集樣本，智能分析工序工時的合理性，為完善工序定價系統提供實時數據。2，生產即時監控。隨時監控每個訂單的生產進度。更可以按照顏色尺碼詳細的了解不同訂單的完工情況，透明化生產進度，為計劃及調度提供有力支持。3，效能完全掌控，提高效率。可以按照不同的工廠、班組、工段、機臺、人員等進行多方位查詢分析，讓經營者了解工廠實際生產信息，統一目標標準，以提高效率。4，建立有效績效考評體系，持續改進。幫助企業的管理者建立有效的考評機制，讓管理人員隨時了解員工與企業標準的差異，建立員工、班組、車間對比考評機制，提高生產、管理的積極性，持續改進。5，完善計劃調度支持，解決半成品積壓問題。可以隨時提供不同工位的在線數量、在線時間，并幫助企業的管理者提前發現影響生產進度環節，為平衡生產提供幫助。采用RFID射頻識別技術后，借助于RFID據終端采集技術，將每個菲票的信息存在于RFID電子標簽中，工人根據自己的工序，通過采集終端將產品的數量、加工內容(工序)等信息直接發送到電腦，完成計菲工作。這種方式有以下優點： 1)實時性高

采用RFID技術后，決策者通過中間件系統可以及時的知道車間的生產進度，有利于決策層對生產計劃做出準確的預判和改進。2)安全穩定

相對于條碼計菲，本系統的安全和穩定性大大增強，工人在進行一道工序前只需將物料卡放置于車位讀卡器上，就可以完成數據的采集。3)上通下達，信息共享

生產信息完全透明化，工人可以通過RFID查詢機查詢到當天的生產情況，管理人員也可以及時的知道當天生產進度。4)分析流水，解決阻滯

系統自動記錄每個工人在哪些時段在做哪些工單，耗時多久，經過分析后決策者可以合理的安排工人的生產，科學、及時的解決生產瓶頸。5)節約成本

一個RFID的讀頭可以進行幾萬次的刷卡記錄，而一張RFID卡片的成本在二十元左右。相比條碼方式，如果以一個3000人的車間來計算，一年可以節約工票耗材成本36萬。6)提高管理

提高生產力和生產線透明度，節省薪資，責任到個人，減少瑕疵品，優化生產管理流程，減少在制品在生產線上的積存。

第四篇：MES技術報告

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技術支持...........................................................................................................................................................3 4.5 MES上位系統技術支持...............................................3

4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 MES上位系統采用的開發工具和數據庫......................................................................3 MES上位系統的設計主線.................................................................................................4 MES上位系統的統計分析方法........................................................................................5

MES下位系統技術支持...............................................6

4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 MES下位系統數采系統硬件部分...................................................................................6 MES下位系統數采系統軟件部分...................................................................................6 MES下位系統管理系統硬件部分...................................................................................9 MES下位系統管理系統軟件部分.................................................................................13

技術總結.........................................................................................................................................................19 4.7 穩定、可靠完整的數據采集..........................................19

4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8 軟件系統的保證...............................................................................................................19 硬件系統的保證...............................................................................................................19 效果分析.............................................................................................................................20

全面的批次跟蹤和產品追溯..........................................20

4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.9 批次跟蹤.............................................................................................................................20 產品追溯.............................................................................................................................21 效果分析.............................................................................................................................21

先進的統計分析方法...............................................22

4.9.1 4.9.2 SPC的引入.........................................................................................................................22 效果分析.............................................................................................................................23

4.10 高度的系統集成...................................................23 4.10.1 4.10.2 基于Wonderware軟件平臺的MES系統.....................................................................24 效果分析.............................................................................................................................24

4.11 模塊化的開放系統.................................................25 4.11.1 模塊化的設計和開發......................................................................................................25

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4.11.2 4.11.3 4.11.4 開放的系統結構...............................................................................................................25 統一的系統接口...............................................................................................................26 效果分析.............................................................................................................................26

4.12 多模式異構的信息發布平臺..........................................26 4.12.1 4.12.2 4.12.3 4.12.4 4.12.5 現場數采和監控系統......................................................................................................27 管理客戶端........................................................................................................................27 遠程監視客戶端...............................................................................................................27 門戶網站信息發布...........................................................................................................28 效果分析.............................................................................................................................28

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技術支持

昆明卷煙廠MES系統由上位系統和下位系統組成。上位系統劃分為四個功能模塊：生產計劃管理模塊、質量管理模塊、設備管理模塊、成本核算管理模塊；下位系統主要由車間管理系統軟件和制絲工段、卷包工段數據采集系統兩個部分組成。

4.5 MES上位系統技術支持

4.5.1 MES上位系統采用的開發工具和數據庫

4.5.1.1 開發工具PowerBuilder Enterprise 8.0.2

在上位系統，我們采用了當時最快捷、最方便的開發工具之一Sybase 公司的 PowerBuilder Enterprise 8.0.2版。

PowerBuilde 8.0具有卓越的應用開發效率，主要表現在：PowerBuilder通過提供大量新的功能和特征繼續拓展其快速應用開發和無比卓越的生產率傳統，顯著地加快了應用開發的周期。

PowerBuilder 8.0是易于使用的、可伸縮的、并經實踐證明的快速集成開發環境，它在給用戶提供一條轉移到下一代平臺的途徑的同時，使用戶仍能夠保護和擴展它現有的在技術和應用上的投資。多年來，PowerBuilder用于客戶機/服務器應用開發的快捷性、簡便性以及先進性一直深受用戶贊賞。這是我們選擇PowerBuilder 8.0作為上位系統開發工具的主要原因。

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4.5.1.2 數據庫Oracle 9i 上位系統我們采用的數據庫是Oracle 9i。Oracle 9i數據庫是Oracle公司推出的最新一代數據庫，與Oracle 8i相比增加了上百種新特性，其中最突出的是經濟性、高可伸縮性和高可用性以及完善的功能。

Oracle 9i采用了Real Application Clusters技術，為用戶提供了無限的可伸縮性和總體可用性，用戶可以把運行Oracle 9i的多個硬件平臺組成集群系統，擴充系統的處理能力和性能。除此之外，Oracle 9i在安全性、可靠性等方面也有不俗的表現。Oracle 9i數據庫靈活的擴展性使它能適應各種規模企業的需求。

Oracle 9i給用戶帶來的最大的好處是：用戶可以利用Unix工作站、PC服務器等中低端硬件平臺，獲得原來只有在大型機上才能享用的高可伸縮性和高可用性，在提高性能的同時降低了成本，而且，當用戶的業務不斷擴展時，原來的投資會繼續得到保護。

考慮到系統數據的大量性、交互性、安全性和管理的方便性，以及系統的兼容性和擴展性，我們選擇了Oracle 9i作為數據庫平臺。

4.5.2 MES上位系統的設計主線

在上位系統我們以生產批次為核心線索，將生產計劃管理、質量管理、設備管理和成本管理等業務功能模塊“串連”在一起。

“生產批次”是該系統中一個核心的概念。我們希望通過生產批次概念的引入實現兩個功能：

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4.5.2.1 實現產品的跟蹤

從原料投入到產品下線是一個完整的受控的生產流程，生產批次貫穿整個生產過程的始終。在這個流程中，每一個時點發生了什么，在制品處于什么狀態，當時的生產現場是怎樣的，我們通過批次實現連續的跟蹤記錄。

4.5.2.2 實現質量問題的追溯

萬一發生質量問題，我們要能找到發生問題的原因，以便弄清是原（輔）料問題、設備問題、環境因素、工藝標準問題，還是人員不當操作造成的。在找出問題的基礎上，進一步查明原因，采取對策，通過提高、改善工作質量來控制生產質量，通過控制生產質量來最終保證產品質量。通過“生產批次”與計劃實施、質量監測、設備狀態的實時關聯，能真實再現生產“當時”的情況，從而實現質量追溯。

4.5.3 MES上位系統的統計分析方法

在系統中，在數據采集基礎上，借鑒SPC分析方法，運用數理統計理論，實現對數據的綜合分析和分類統計及變動趨勢分析。通過分析，預警超指標數據，反映能力指數和受控狀態，做出趨勢判斷，從而力圖為質量問題找出影響質量的關鍵因素，達到改進生產、提高質量的目的。

在系統中實現的統計方法有工序能力指數、描述統計量分析、散布圖分析、直方圖分析、趨勢圖分析和巴雷托圖分析等。通過科學的統計方法，實現全過程監控、全系統參與，進而更好地理解和實施質量體系。

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4.6 MES下位系統技術支持

4.6.1 MES下位系統數采系統硬件部分

考慮到硬件兼容性和系統的通用性，制絲和卷包工段所有數據采集工作站采用DELL臺式計算機。現場站配置為P4 2.0G以上CPU, 256M內存，40G硬盤。對于安裝于現場的工作站采用防護等級達到IP65的操作柜安裝。通過實際使用證明硬件配置充分滿足數據采集的功能和穩定性要求。

卷包現場站配置專用通訊板卡實現與包裝機組的數據通訊，通過TCP/IP通訊協議實現與卷接機組的數據通訊?，F場站直接接入車間局域網和MES系統中央數據庫實現通訊進行采集數據的實時存儲和生產管理信息的接收。

數據采集服務器和MES下位系統的中央數據庫服務器公用一個服務器，由于采用了硬件模塊級冗余的美國Stratus服務器，數據采集數據庫的穩定性和可靠性得到了有效的保證。相關的服務器說明參見管理系統服務器硬件說明。

4.6.2 MES下位系統數采系統軟件部分

4.6.2.1 數采工作站軟件

由于運行于現場的工作站需要長時間不間斷運行，保證現場生產過程數據的連續穩定存儲，數據采集工作站全部采用美國Wonderware公司的監控軟件InTouch 8.0簡體中文版。InTouch通過與制絲線生產線和卷包機組控制系統的數據通訊實現數據采集的同時，還以直觀的監控界面實現對生產線的監控功能，為生產操作人員提供更加完整和詳細的生產過程信息。此外通過InTouch的數據庫訪問功能，現場站能夠靈活的實現人工信息錄入（質檢信息、設備維修信息等）和生產管理信息查詢功能，從而重新定義了現場站的功能范疇。

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4.6.2.2 數采服務器軟件

為了實現制絲和卷包工段大量的生產過程數據的實時穩定的數據采集，數采數據庫采用美國Wonderware公司的IndustrialSQL Server?工業實時數據庫。

IndustrialSQL Server? 是世界上最流行的生產歷史記錄數據庫，能以最低的擁有成本換取最高的性能。它提供了一個公共的生產信息訪問點、生產應用程序開發平臺、接入商業系統的接口。下圖為IndustrialSQL Server?系統結構圖。

IndustrialSQL Server?具有如下特點： ? 高性能的服務器

IndustrialSQL Server 實時獲取準確、細致的生產數據，并提供無縫融合非實時、手工或離線數據的功能。IndustrialSQL Server 獲取生產數據的速度

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要比關系型數據庫快幾百倍，存儲空間也只占傳統數據庫的一小部分。所有生產數據與事件、摘要、生產與配置信息一起可以完全集成到工廠數據中。

? 易于使用

IndustrialSQL Server提供的是一種免管理的立即可用的數據庫環境。只要指向現有 InTouch 配置文件，在幾分鐘之內，就可以配置好整個系統。這種與 InTouch 的緊密集成確保了數據庫的完整性，并且標記也只需定義一次。

? 易于管理

IndustrialSQL Server 的管理與配置工具采用“Microsoft 管理控制臺”技術，支持鼠標點選、拖放等操作，提高管理方面的便利性。通過提供一個單獨的控制臺，可進行多個 InSQL Server 及 Windows 操作系統與 SQL Server Enterprise Management 的管理。用戶可以從很多客戶端監視整個系統的健康狀況與工作性能。

? 靈活的開放式訪問

基于 Windows? 2000? Server 的多層體系結構提供了一套可伸縮的解決方案，使得IndustrialSQL Server既適合于部署了幾百個標記的單個生產線或機組的數據采集，也適合于成千上萬個標記的大型項目。

? 擴展性

IndustrialSQL Server能夠根據用戶選擇的應用程序開發環境開發定制的客戶端應用程序。公開的數據模型和標準的 SQL 或 OLE DB 應用編程接口提供了一個主流標準開發環境。IndustrialSQL Server 的數據庫可以使用附加的表格、存儲過程及視圖輕松加以擴展，來滿足特定的信息需求。

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4.6.3 MES下位系統管理系統硬件部分

4.6.3.1 管理系統網絡硬件

整個管理系統的網絡結構基于昆明卷煙廠的千兆交換以太網為主干并結合虛擬局域網（Virtual LAN）技術的網絡解決方案，使得網絡系統既有高速主干、高性能交換結構同時又具有良好的可管理性和安全性。具體硬件配置如下：

? 中心交換機

采用CISCO公司的Catalyst 6509交換機，交換背板帶寬達到32Gbps，提供1000BASE-SX/LX，10/100BASE-TX和1000BASE-FX等端口。支持SNMP、RMON管理、支持802.1Q，802.1P，802.3x協議標準。支持IEEE802.3u，IEEE802.3z等協議。中心交換機通過1000M接口和生產部局域網絡相連，保證了生產部生產管理信息上傳和生產指令信息下達的高速穩定執行。

? 生產部二級交換機

生產部交換機采用Cisco公司的Catalyst 3550交換機，通過光纖與廠級網絡實現1000M的高速連接。通過廠級VLAN配置，生產部具有獨立的網段，并組建了靈活的單一IP地址管理網絡，保證了管理系統網絡的安全可靠性。管理系統的所有客戶端和現場數據采集工作站直接接入二級交換機，保證了客戶端和現場站之間具備100M通訊速率，同時也與廠級網絡有效的進行的安全隔離。

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4.6.3.2 管理系統客戶端硬件

4.6.3.3 考慮到硬件兼容性和系統的通用性，管理系統所有客戶端采用DELL臺式計算機。配置為P4 2.0G以上CPU, 256M內存，40G硬盤。

管理系統客戶端直接接入車間局域網和MES系統中央數據庫實現通訊，由于采用統一的管理客戶端軟件，所有客戶端的硬件和軟件系統配置完全一致，可以統一備份和維護。

4.6.3.4 管理系統服務器硬件

管理系統配置了兩臺服務器，一臺中央數據庫服務器，安裝所有管理系統服務器端軟件和管理系統中央數據庫SQL Server 2000，同時中央數據庫服務器也用來實現所有生產過程數據的采集和保存。另一臺服務器為Web服務器通過廠級局域網網站發布生產過程監控信息和生產管理統計分析信息。

中央數據庫服務器：中央數據庫采用美國Stratus公司的FtServer 5240服務器，由于數據庫服務器在MES系統中的重要性，對于數據庫服務器的配置嚴格的要求，而該型服務器具備的如下優點保證的整個系統的安全性和穩定性：

? 高可靠性

Stratus提供業界可靠性最高的99.999%的可用性的計算機系統。與其它計算機廠商提供的可靠性僅達99.95%的計算機系統相比，可將每年4~5小時的停機時間縮短到5分鐘。極大地減少了因停機而造成的損失和所承擔的風險。這一可靠性的保證充分滿足了MES系統中采用的Wonderware工業實時數據庫對于大量數據的不間斷實時采集和處理的要求

? 連續可用性

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Stratus其獨特的硬件冗余體系結構保證了應用系統不會因硬件故障而受到影響，仍能保持連續不間斷地正確運行。下圖為ftServer接頭示意圖。

? 兼容性

Stratus ftServer容錯服務器系統采用Intel Xeon處理器，支持Windows 2000 Advanced Server操作系統。并提供Stratus ftServer系統與標準Windows環境的二進制兼容，使得為Windows 2000編寫的應用軟件不必進行修改即可運行在Stratus ftServer硬件平臺上。

? 簡易性

Stratus容錯技術建立在硬件級的冗余技術之上，其容錯處理的實現對應用是透明的。其簡易性主要體現在：

系統安裝

Stratus容錯計算機的安裝與單機安裝一樣簡單。減少雙機間的交叉連接及配置。

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網絡連接

減少網絡連接中重復、交叉連接與配置，從而減少不穩定、不可靠點。系統軟件維護

在Stratus系統上，僅需標準的Windows 2000 Advanced Server環境下的維護技術即可完成容錯系統的維護。不必為故障恢復而編寫繁瑣的故障恢復腳本程序和網絡恢復配置。

系統維護

Stratus系統硬件部件均采用熱拔插技術。簡單將失效部件拔出，更換新部件即可完成系統維修工作。Stratus 遠程在線診斷技術提供24x7的遠程維護支持。

? 數據完整、一致性

Stratus容錯技術體系結構保證系統在運行中，系統中進行傳輸和處理的數據的完整和一致。能夠保證內存數據的完整性。特別，當系統某一關鍵部件出現故障時，它能避免雙機造成的內存數據丟失而使交易丟失。Stratus能夠保護任何時刻的內存數據的完整性，這是容錯計算機系統與其它計算機系統的最大區別，亦是應用系統可以獲得的最大的利益。

Web服務器：考慮到WEB網站對于服務器的性能要求，同時今后WEB服務器可通過加入其它生產部的網站發布信息進行擴充，本系統中，WEB服務器選用COMPAQ公司的Proliant ML 530 服務器，該品牌服務器在昆明卷煙廠已經有不少的應用，并因其良好的性能和品質得到好評。

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4.6.4 MES下位系統管理系統軟件部分

管理系統的軟件平臺采用美國Wonderware公司的FactorySuite 套裝工業軟件和InTrack生產管理軟件。下圖為管理系統中的軟件架構：

通過在這些成熟軟件平臺的基礎上進行了適合于煙草企業的行業化開發，使整個ME系統更加符合煙草生產的管理流程和業務流程，并分為：生產管理、設備管理、質量管理、產品追溯和用戶管理共五大模塊又細分為十八個子模塊

4.6.4.1 MES下位系統體系結構

MES下位系統（生產二部）的總體系統結構如下圖：

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在系統中MES數據倉庫基于生產部基本生產管理信息，從數據采集系統的工業實時數據庫中獲取實時的基于時間的生產過程信息，并結合的各管理各客戶端獲得的生產管理信息，進行統一存儲和統計分析，實現各項管理功能。系統規劃的合理性、運行的可靠性和功能的完整性都由Wonderware 軟件平臺得到了有效的保證。Wonderware的FactorySuite套件軟件和InTrack分為服務器端和客戶端被整合在一個MES系統中，運行在系統后臺完成各項管理功能。

4.6.4.2 服務器端

管理系統服務器端軟件包含了Wonderware的如下軟件：InTrack Server、QI Analyst Controller、ActiveFactory和SuiteVoyager。? 生產/產品質量服務器軟件平臺QI Analyst Wonderware QI Analyst 使MES系統引入了國際通用的質量分析方法——SPC（Statistic Process Control），能夠提供標準的質量分析統計控制圖幫助用戶進行質量統計和分析。QI Analyst的應用不需要進行代碼開發，并允許用

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戶對SPC控制圖和數據源進行靈活的配置。QI Analyst和用戶傳統的質量統計分析方式相結合能夠有效的提高企業質量管理的水平。? MES系統建模和資源跟蹤平臺InTrack Wonderware InTrackTM作為新一代的生產制造系統（MES）建模和資源跟蹤系統平臺，提供了基于Windows 2000的、可擴展和經濟的方式來監視、管理、跟蹤生產的整個流程。通過InTrack系統可以根據煙草行業的業務流程建立完整和合理的生產模型，以合理的數據庫構架保證系統運行的高效和穩定。通過客戶/服務器應用程序的封裝，InTrack具有相當的靈活性，并可以OLE組件的方式在MES系統的客戶端工作站運行。

? 實時WEB門戶服務器端軟件平臺SuiteVoyager SuiteVoyager 2.0 是由Wonderware提供的工廠信息門戶。利用SuiteVoyager 2.0，可以通過國際互聯網或者企業內部網使用標準的Microsfot IE來收集和發布生產二部的生產數據和管理信息，可以讓遠程用戶安全地訪問、分析和顯示車間生產信息。利用SuiteVoyager可以在廠級局域網發布如下內容：

? 生產監控界面：

直接將各現場站的監控界面發布到SuiteVoyager的網站上并能夠實現生產線的實時監控；

? 過程趨勢：

通過SuiteVoyager內置的圖形功能可以和InSQL結合發布生產現場過程數據的實時趨勢；

? 生產報表：

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發布生產部的各種生產報表和統計查詢結構，并允許進行靈活的查詢和分類；

? 外部鏈接：

允許自定義網頁如ASP、HTML和XML并靈活的集成到SuiteVoyager中。? IndustrialSQL Server 的高性能客戶端工具ActiveFactory? 8.5 ActiveFactory 8.5 是一整套客戶端應用程序，可以從 Wonderware IndustrialSQL Server? 儲存的數據中最大限度地發掘價值。通過使用 ActiveFactory，只要用鼠標指指點點對話框，企業中各個級別的人員便能輕松訪問工廠和生產過程數據。

本套裝軟件可以在網絡、企業內部網或 Internet 上部署各種信息。通過使用企業的信息高速公路，ActiveFactory 可以提供基于時間的趨勢數據分析，使用 Microsoft? Excel 方便地進行數據分析，使用 Microsoft Word 制作全面的數據報告，特別是，它還可以用于訪問工廠車間歷史信息與實時信息。

4.6.4.2.1 客戶端

位于生產二部各個相關的管理部門的工作站作為MES系統的客戶端，主要運行基于C/S結構和COM組件技術開發的MES客戶端軟件，在MES客戶端軟件中，通過封裝Wonderware FactorySuite 的客戶端組件，部門工作站具有穩定和強大的功能。不僅管理系統客戶端而且數據采集客戶端都基于專門為MES系統設計的COM組件和中央數據庫實現鏈接。

管理系統客戶端分為兩個組成部分： ? COM組件：

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采用COM組件技術開發的運行于客戶端的后臺處理程序，實現客戶端程序和服務器連接的中間事務的處理。該組件對管理系統主要的事務處理和用戶查詢以類的方式進行統一封裝后，先對客戶端提交的數據庫操作請求進行處理再發送到數據庫，減小了數據庫數據處理量和網絡數據傳輸量，降低了客戶端開發難度，起到了中間層的作用。? 管理客戶端軟件：

采用VB6.0開發，采用模塊化和面向對象的開發模式，保證系統結構的靈活和人機界面的友好。所有客戶端采用基于Wonderware軟件體系的統一的用戶認證體系。在不同客戶端上通過用戶權限認證，用戶可以在相同的客戶端軟件上操作不同的系統管理功能。

4.6.4.3 MES下位系統特點

MES下位系統（生產二部）在努力實現符合煙草行業生產管理特點的生產管理系統，提高車間生產管理水平，改變傳統的生產管理模式的基礎上，具備了如下特點： ? 高穩定性

在整個系統的設計階段就對系統的穩定性進行了充分的考慮。通過采用IndustrialSQL Server工業實時數據庫保證生產過程數據連續的不丟失的低占用的采集；通過采用InTrack，合理完善的建立煙草行業生產模型，保證系統功能穩定運行；通過Stratus高可靠性數據庫服務器，從硬件上保證了系統的可靠和穩定，有效的減少了硬件的安裝和維護難度。? 高可用性

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系統借助于COM組件技術和Wonderware完善的用戶管理機制，大大提高了管理系統的可用性，所有客戶端保持統一的系統配置，并可以快速更換和恢復，保證系統的不間斷運行。? 高擴展性

系統模塊化設計，使得新功能新模塊能夠快速的開發和部署，讓系統具有良好的擴展性。同時通過開放的數據接口和SQL Server的擴展性，系統能夠靈活的與廠級MIS系統進行連接，并能夠根據廠級MIS系統的需求進行完善和擴展。? 高集成性

管理系統將Wonderware的FactorySuite工廠套件軟件和InTrack系統整合為一個完整的MES系統，在為用戶提供統一的人機界面的同時，也提供了強大而靈活的管理功能，基于Wonderware軟件的集成性，管理系統還集成了其他的管理和辦公軟件，如Word和Excel，提高了系統的可用性。? 高維護性

由于系統的硬件和軟件均采用國際上主流產品，Wonderware多年的軟件應用履歷和標準的安裝維護保證了軟件系統的高維護性；Stratus服務器的硬件冗余使得系統中的所有服務器軟件只需安裝一次，且無需對磁盤陣列或Cluster等復雜硬件進行維護，也大大提高了系統的可維護性。

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技術總結

昆明卷煙廠MES項目從需求分析到系統設計和系統開發都充分考慮煙草行業的業務流程和管理模式。針對煙草行業流程式和離散式相結合的特殊生產模式和現有的生產管理方式，整個系統在設計上進行了大膽的革新和嘗試，并根據用戶的具體需求進行了多次的調整和完善，在體現煙草行業管理特色的同時又能有效提高生產管理的水平。

整個系統在實施過程中積累了大量煙草行業實施MES系統的經驗。多個關鍵技術的使用令本系統在國內同行業中處于領先位置并具有多種特色和亮點，現總結如下。

4.7 穩定、可靠完整的數據采集

對于生產部多個生產控制系統成千上萬點生產過程數據的采集，需要實時采集并在相當長的時間段內進行保存。為了保證這些數據能夠有效并可靠的得到存儲，系統從軟件和硬件兩個方面進行了詳細的考慮。

4.7.1 軟件系統的保證

系統中沒有采用普通的商用數據庫而是采用了國際上先進的工業實時過程數據庫實現數據的存儲，通過工業實施數據庫特有的數據存儲和壓縮機制保證了所有數據不間斷、不丟失、低空間占用的存儲。本系統采用美國Wonderware公司的IndustrialSQL Server工業實時數據庫，并具備了高性能、易于使用、易于管理、靈活的開放式訪問、擴展性。

4.7.2 硬件系統的保證

整個系統的中央數據庫采用硬件冗余的服務器，保證的整個系統的安全性和穩定性，并使數據采集系統具有高可靠性、連續可用性、兼容性、簡易性、數據完整和一致性等優點。

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4.7.3 效果分析

通過數據采集系統真正將整個生產車間的實時生產數據有效的不間斷的完整的保存起來，作為車間生產管理和統計分析的數據基礎，這些數據保證了車間管理層甚至廠級MIS系統能夠及時、真實、有效的了解車間生產情況和存在的運行問題。這樣車間生產控制系統就成為了廠級信息化管理系統的有機組成部分，結束了車間底層自動控制系統雖然實現了生產高度自動化，卻一直成為企業生產管理的信息孤島的尷尬局面。

4.8 全面的批次跟蹤和產品追溯

在系統的規劃和實施過程中，完整地提出并貫徹了批次跟蹤的概念。對卷煙生產的整個流程以一個統一的標識進行識別，并在各個生產環節根據這個標識實現對產品生產的各方面信息的全面跟蹤。這就將MES系統的數據采集信息和生產管理系統有效的貫穿起來，并實現了對產品生產過程的全面查詢和統計分析。

4.8.1 批次跟蹤

批次跟蹤不僅僅是在單個工序或部分生產線進行，而是貫穿了產品在生產線生產的整個流程。由于煙草行業生產流程的特點，產品的生產過程在制絲線是連續的，而在卷包工段又是離散的，所以傳統的批次跟蹤模式已經不適用于煙草行業。在系統中，對于批次跟蹤的實現作了大量的研究和測試，終于使批次的跟蹤覆蓋了卷煙生產的各個環節。從原料申請到原料投料，從葉片線和絲處理線的整個生產流程到儲柜的進柜、出柜和存儲，從風力送絲到卷接包的生產，都以批次為唯一的標識來實現數據采集和生產過程的跟蹤。

批次跟蹤采集的不僅僅是產量、牌號和時間，還包含了批次生產過程中相關的工藝參數、質量檢測、設備狀態和報警、物料損耗以及其他相關事件等信息。

批次跟蹤概念在煙草生產管理中的引入，在一定程度上改變了車間生產管理的模式，更加有效地將各種生產管理信息整合在一起，成為MES系統的一個重要組成部分。

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4.8.2 產品追溯

批次跟蹤功能的實現保證了管理系統數據庫中保存了產品生產的完整信息，為實現產品追溯打下了堅實的基礎。系統根據用戶選定的時間段查詢生產的品牌，根據品牌查詢所有相關批次，以批次號為索引并以批次的開始和結束時間為時間段實現產品在各個方面的追溯功能。產品追溯實現的主要目標是通過產品生產信息全方位的比較來發現不同批次的產品間存在質量差異的潛在的根本原因，幫助企業采取有效措施完善生產工藝，提高產品質量，另外，通過對產品整個生產流程的追溯也能夠在很大程度上幫助企業追查質量事故的真正原因，及時采取正確的措施，減少事故發生的概率。

4.8.3 效果分析

批次跟蹤和產品追溯：通過進行生產批次的跟蹤和產品追溯，在很大程度上改變了車間傳統生產管理的觀念，主要體現在如下幾個方面：

? 生產管理信息得到了有效的整合：批次的概念的引入，使得和產品生產過程相關的生產信息、質量信息、人員信息都能夠以批次信息為關鍵字進行查詢和檢索。這樣大量紛繁復雜的生產管理系統借助于批次的概念有效的整合在一起，大大提高了生產管理者對生產信息進行統計分析和查詢的效率；

? 生產跟蹤的概念發生了變化：通過引入全新的批次跟蹤和產品追溯的概念，生產跟蹤從原有的對產品生產過程中的部分生產工序進行孤立、片面地管理轉變為對產品整個生產流程的全面跟蹤和監控，而這樣的生產管理模式能夠幫助生產管理者更加全面的了解生產情況，分析生產事故，同時全面的生產跟蹤也是企業實施全面質量管理的基礎；

? 生產過程的回溯成為可能：在原有的生產管理流程中，由于管理模式和信息采集的局限性，要想回溯任何一批產品生產過程中所采用的原輔料、使用的生產線和生產設備、關鍵的工藝指標和相關的參數設定是非常困難的，項目技術報告

而MES系統中提供的產品追溯功能，能夠有效的幫助生產管理者詳細的回溯產品生產的每個環節，發現產品暢銷或產品質量問題的最根本原因。實現生產過程的回溯加快的提高產品質量和改進生產流程的進程。

4.9 先進的統計分析方法

4.9.1 SPC的引入

長久以來煙草行業一直采用傳統的質量統計分析方式進行質量檢測，質量檢測水平的提高往往體現先檢測儀器、手段和檢測方式的改進方面。但是對于檢測結果的統計分析方式仍然采用上下限控制和標準的數理統計方式。本系統在對煙草行業的質量統計分析方式進行充分研究和考察的基礎上，借助于專門的質量統計工具，引入了SPC（統計過程控制）概念。

統計過程控制（SPC）是一種借助數理統計方法的過程控制工具。它對生產過程進行分析評價，根據反饋信息及時發現系統性因素出現的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機性因素影響的受控狀態，以達到控制質量的目的。當過程僅受隨機因素影響時，過程處于統計控制狀態；當過程中存在系統因素的影響時，過程處于統計失控狀態。由于過程波動具有統計規律性，當過程受控時，過程特性一般服從穩定的隨機分布；而失控時，過程分布將發生改變。SPC正是利用過程波動的統計規律性對過程進行分析控制的。因而，它強調過程在受控和有能力的狀態下運行，從而使產品的生產過程保持穩定并達到最大生產能力。

系統利用專業的SPC統計分析工具，提供多種分析控制圖表對現有質量檢測數據進行分析統計。SPC的分析方法不僅適用于人工采樣的質檢數據，而且應用于對數據采集系統中采集的生產過程工藝數據的統計分析；不僅適用于生產部采集的質檢數據，而且應用于對廠級質檢科和三級站的質檢結果的統計分析；不僅適用于對質量管理方面信息的分析，而且應用于和設備相關的故障信息、維修信息的統計分析。所以SPC的統計方法在MES系統中的各個方面都得到了應用。

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4.9.2 效果分析

借助對SPC控制圖表的分析，用戶可以發現隱藏在看似正常的生產過程中潛在的質量問題和事故隱患，并對故障點進行標注和進一步分析。對于關鍵的故障點，可以直接發送報警到現場數據采集站點提示操作人員對生產過程進行及時調整。

通過在系統中實現SPC分析方法，將質量管理和設備管理的事故后分析處理的傳統模式轉變為提前預測、提前預防、防患于未然的更高的管理水平。具體體現在一下幾個方面：

? 統計分析模式的轉變：通過SPC的全面使用，生產管理人員能夠通過更加先進的方式、更加深入的了解產品質量和設備管理更加全面的信息，在原有的傳統的統計分析模式的基礎上有了質的飛躍；

? 統計分析觀念的轉變：從原有的上下限判斷和簡單歷史趨勢圖分析，到采用SPC控制圖對生產過程的變化趨勢和潛在影響因素進行分析，直接導致了生產管理人員統計分析觀念的轉變，只有觀念的轉變，才能根本改變質量管理和設備管理的統計分析模式，最終提高生產質量管理水平；

? 統計分析效果的轉變：通過SPC，生產管理統計分析從事后分析處理實現了提前預測、提前預防、防患于未然的轉變。充分利用系統能夠獲得的產品質量信息和設備管理信息，MES系統能夠為生產管理人員提供更加詳細和全面的統計分析結果，在提高生產管理水平方面起到了良好的效果。

當然SPC統計分析方法的全面推行并真正發揮作用需要用戶逐漸熟悉和認識的過程，在系統的進一步推行和完善過程中，SPC功能將得到完善和加強。

4.10 高度的系統集成

煙草行業的MES系統由于行業本身的生產特點和生產管理模式而具有特殊的一面。由于沒有現成的經驗可以參考，目前煙草行業的MES系統并沒有統一的模式。本系統沒有完全借助于某個軟件平臺進行開發，也沒有完全按照商業軟件

項目技術報告 的開發模式，僅僅借助于商用數據庫和高級編程語言進行獨立開發，而是對工業領域的生產管理套件軟件進行了高度集成和二次開發，整合成為一個符合行業特點并且功能完整的MES系統。

4.10.1 基于Wonderware軟件平臺的MES系統

本系統中集成了美國Wonderware公司的多種軟件產品，包括： ? 工業實時數據庫IndustrialSQL Server； ? 現場監控軟件InTouch； ? 生產管理軟件InTrack； ? 質量分析工具QI Analyst；

? 工業數據庫統計查詢工具ActiveFactory； ? 網站發布工具SuiteVoyager。

但是系統并沒有簡單的將這些軟件拼湊在一起，而是根據用戶的具體需求和生產管理的特點利用Wonderware系列工業軟件為用戶進行定制開發，整個系統既基于Wonderware的成熟的軟件平臺從而保證系統的穩定性和可靠性，又通過大量創新的嘗試突破了原有軟件平臺的一些局限。

系統的配置、運行和操作為用戶提供了統一的人機界面，所有必要的用戶設定和軟件平臺的配置工作都被集成在管理系統客戶端中，而無需打開某個后臺軟件單獨進行設定。對于用戶來說不必擔心系統后臺運行了什么樣的軟件，有什么樣的配置，做了什么樣的集成，而可以更加關注系統的功能實現。

4.10.2 效果分析

借助于國際領先的生產管理軟件平臺和成功MES系統開發經驗，有效地降低了系統開發難度和工作量，縮短了系統開發周期，提高了系統運行的穩定性，依賴于軟件平臺成熟的技術和強大的功能，整個系統的功能和性能也得到了有力的

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保證。Wonderware生產管理軟件平臺的標準化和開放性，也使得整個系統能夠根據用戶的具體需求進行靈活的定制開發和快速擴展。正是基于這些特點，整個MES系統能夠在較短時間內設計、開發、調試并投入運行，在實現了MES系統的各項功能的同時，又具有昆煙生產管理的企業特色。

4.11 模塊化的開放系統

無論在系統的設計階段還是在實施開發階段，系統地模塊化、標準化和開放性始終得到了充分的重視，并體現在如下幾個方面：

4.11.1 模塊化的設計和開發

系統功能模塊均采用分階段模塊化設計模式，一個模塊開發完成，就緊接著進行測試并投用和推廣，各個模塊的開發、測試和投用滾動進行，在保證整個項目能夠連續穩定實施的同時，也讓用戶有充分的時間熟悉和掌握系統的各個模塊。每一個模塊相對獨立可以相對獨立的使用，滿足不同生產管理部門的需求，同時各模塊之間又按照標準的信息接口，通過客戶端有效的集成在一起。

4.11.2 開放的系統結構

開放性決定了系統的功能擴展能力和與其他系統的集成能力。本系統選用的數據庫的開放性大大降低了系統和其他相關系統進行數據交換的復雜程度，提高了整個系統的開放性。在本系統中數據采集數據庫采用基于Microsoft SQL Server 2000的工業實時數據庫，管理數據庫直接采用Microsoft SQL Server 2000。對于系統在今后的進一步完善和功能擴展也能夠實現快速開發和部署。

系統對于底層生產控制系統的接口全部采用標準的通訊驅動程序，所采用的通訊板卡也是和原有控制系統完全兼容的硬件，今后不論是控制系統升級還是改造，系統都無需重新進行設計或大量改動，僅需進行少量硬件升級就可以保證系統繼續穩定運行。通訊接口的標準化也有效的保證了系統的開放性，降低了系統的維護難度。

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4.11.3 統一的系統接口

基于COM組件技術和面向對象的開發模式使得軟件程序具有統一的數據接口，通過標準的OLE DB接口其他管理系統僅需要簡單配置就能實現對系統數據的靈活訪問。SQL Server 提供的與其他類型數據庫靈活的數據接口，使得MES系統和上位MIS系統的Oracle數據庫接口變得非常方便。

4.11.4 效果分析

由于系統采用了模塊化、開放式的開發模式，系統的功能擴充、調整和維護都能高效的進行，主要可以體現在如下幾個方面：

? 系統功能的靈活調整：根據用戶提出的需求，系統能夠對個別功能進行靈活的調整和擴充，模塊化的設計和開發的接口大大降低了系統的功能調整和擴充對于系統正常使用的影響；

? 模塊的快速升級：各個功能模塊之間的相對獨立，使得可以對單個模塊進行快速升級而不影響其它模塊的正常使用；

? 系統功能的擴展性：采用標準、統一的數據接口使得系統和企業其它管理信息系統能夠有效地接口并實現數據通訊，為實現昆煙全面企業信息化管理打下堅實的基礎。

4.12 多模式異構的信息發布平臺

作為定位于車間的生產管理系統，MES系統面對的是多個不同的操作環境，多種不同層次的操作人員，同時還要確保讓盡可能多的生產管理人員和生產管理部門可以及時了解生產線生產狀態和查詢生產管理信息。因此MES系統的設計就不能參照普通的商業軟件的架構，為了保證在不同條件和不同需求下系統都能夠穩定、可靠的工作并真正的發揮功能，在設計時系統就被確定為多模式的異構的信息發布平臺。

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4.12.1 現場數采和監控系統

安放于工業現場的數據采集工作站，由于環境較差，需要長時間運行以實現生產監控和數據采集功能，運行的軟件系統必須穩定可靠。因此，本系統中采用眾所周知的InTouch監控軟件作為信息發布平臺，充分利用InTouch強大的控制系統通訊功能和靈活簡便的界面開發功能，在實現穩定的數據采集功能的同時為操作人員提供簡潔友好的操作和監控界面?，F場站不僅僅實現數據采集和生產監控，通過建立與數據庫的連接，現場站還實現了大量生產管理功能，如質量采樣數據和設備維修記錄的錄入，生產管理系統的查詢等。現場站監控軟件的使用為整個MES系統的穩定運行打下了良好的基礎。

4.12.2 管理客戶端

運行于各生產管理部門的客戶端強調的是完善的管理功能和靈活的統計查詢，系統中采用VB開發了管理系統客戶端。基于COM組件技術和面向對象的開發模式，客戶端充分集成了Wonderware軟件平臺的各個功能組件，針對用戶需求進行了靈活的模塊化定制開發，并以統一的架構成為生產管理部門的信息發布平臺。所有客戶端的軟件完全一致，通過系統中用戶管理機制，根據登錄用戶的權限，開放不同的生產管理和查詢功能。

4.12.3 遠程監視客戶端

為了讓廠級生產管理部門能夠實時監視和了解生產部生產線的實際生產運行狀況，系統采用監控軟件的只讀運行版開發了遠程監控客戶端作為廠級生產管理部門的實時生產信息發布平臺。遠程監控客戶端顯示的生產過程數據直接從生產線控制系統中獲得，保證了數據的準確性和實時性。用戶可以瀏覽到生產部所有制絲線和卷包機臺的實時監控界面，同時可以查詢主要生產過程數據的歷史趨勢。系統還可以按照用戶的具體需求增加生產部詳細生產管理信息的查詢功能。

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4.12.4 門戶網站信息發布

無論管理客戶端還是遠程監視客戶端都需要在本地計算機安裝軟件程序才能完成生產管理和信息查詢功能，為了能夠讓盡可能多的用戶，特別是企業的管理者能夠便捷、快速地查詢系統的生產管理信息，系統采用門戶網站的方式作為企業局域網上的通用信息發布平臺。用戶只需使用IE瀏覽器就可以實現生產部生產狀態、過程報警、歷史趨勢、生產管理信息的檢索和查詢。不僅如此，網站管理人員也可以通過IE瀏覽器遠程管理門戶網站，隨時對網站內容進行更新和調整。門戶網站完善的用戶管理機制讓不同級別的用戶能夠瀏覽不同的內容，充分保證了信息發布的網絡安全。

4.12.5 效果分析

在MES的實際運行過程中，本系統的多模式異構平臺充分發揮了自己的優勢和特點，主要體現在如下幾個方面：

? 系統實現靈活的部署：由于采用了多平臺模式，系統可以根據用戶部門的實際情況在充分滿足管理功能的同時實現靈活的部署，對于生產

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部進行發布，確保各個方面的生產管理人員能夠及時有效的了解生產管理情況，真正意義上實現了企業生產管理的數字化和信息化。

第五篇：MES產品實施

MES產品實施、服務技術要求

1、基本組織架構

企業實施MES的立項和決策要由企業主要領導參與并直接領導。宜得到企業關鍵部門的全力支持, 特別是要得到工程、制造、信息系統方面的管理部門的支持。應至少建立獨立的“MES服務部”，區別于產品研發部門。

2、基本人員組成

MES實施隊伍宜由應用企業的領導信息系統、電子、機械工程、制造等部門及其他管理人員和MES供應商支持實施人員組成, 并明確各自崗位職責。2.1 MES實施人員崗位職責 MES實施人員崗位職責見表1。

2.2 MES實施人員技術要求 MES實施人員技術要求見表2。

3、項目單位職責 項目單位的主要職責包括：

①提供有關業務要求及資料（包括產品目錄大綱、成本核算思路、質量信息、HMI設置、PDI(Primary data instruction)數據格式及表格、現有網絡及分布情況等）以及生產設備的技術指導與生產目標（生產工藝、生產品種、生產規格、生產能力等）；

② 共同完成系統有關管理代碼設計；

③ 在項目實施單位指導下，按照項目進度要求，在系統實施階段，按時、按質、按量完成基礎數據收集、整理和錄入工作；

④ 共同承擔系統驗收和用戶測試工作，并協助項目實施單位做好試運行工作； ⑤指定專人負責，參與跟蹤系統的開發，并在項目實施單位指導下接受應用軟件系統的培訓，以便將來能獨立地維護和使用系統； ⑥ 督促有關管理和業務人員嚴格正確地使用系統，以充分發揮利用計算機進行生產管理、協調、指揮的優越性；

⑦提供項目實施單位人員在工廠工作期間必要的工作條件（工作場地）； ⑧各項工作實施規范；

⑨為保證產品上線成功，并持續穩定運行無誤，必須建立相關的服務保障機制，各項工作必須有明確的實施規范，并有明確的責任人進行有效的執行，同時保持必要的有效記錄。

4、項目實施單位職責 項目實施單位職責主要包括：

① 負責內外部接口的設計及通信交換數據的確認；

② 指導項目單位并與項目單位共同完成系統有關管理代碼設計； ③承擔應用軟件系統設計開發任務（包括接口及通信軟件開發）； ④ 負責系統編程和調試，并提供相應的文檔資料； ⑤ 指導項目單位做好基礎數據收集、整理、錄入等工作；

⑥ 按工程進度及時完成系統硬件及網絡平臺、操作系統、數據庫的安裝、調試； ⑦與項目單位共同承擔系統驗收工作與鑒定工作； ⑧ 負責最終用戶的使用培訓、技術培訓； ⑨ 負責系統驗收后一年內的（免費）維護工作。

5、各項工作概述 5.1導引

5.2 制定企業實施MES的規劃

在做好各項準備工作后, 可根據企業總體經營目標、作出企業實施MES的規劃, 規劃的原則為: a)總體規劃、分步實施

MES系統的功能和實施的內容很多, 實施工作量大, 難度大, 應在總體規劃指導下分步實施。

1)根據企業急需程度, 急用先上； 2)根據難易程度, 先易后難；

3)制定階段檢查制度, 不斷取得階段成效； b)制定MES項目實施進度計劃

根據總體規劃分步實施的原則, 編制詳細的項目實施計劃安排, 可用甘特圖方法制定；

c)制定成本和預算計劃

根據項目總體的成本和預算計劃, 結合實施的時間安排, 編制具體的系統成本和預算控制計劃； d)制定人力資源計劃； e)根據總體進度計劃和階段計劃的安排, 編制實施過程中人力需求計劃。包括企業方面的關鍵人員和供應商及技術依托單位的人員。對他們的工作作出具體安排, 以確保對實施MES項目的時間投入； f)制定對風險的預防和控制策略

要對企業實施MES的風險進行評估, 并對預計的主要風險采取相應的措施加以預防和控制。

5.3 根據規劃進行MES需求分析

企業在開發MES應用時, 首先應全面分析企業的有關流程和業務處理問題, 清楚地定義企業對MES的需求。在進行企業對MES的需求分析時, 應編制一個詳細的企業需求說明書, 用以幫助企業評價MES供應商和MES系統的選型, 并作為企業實施MES的依據。

編制企業MES需求說明書的規范應至少包括: a)分析確定企業實施的范圍: 1）確定MES實施的組織范圍。是面向單個工廠（車間）, 還是多個工廠（車間）；

2）確定應用范圍；

3）確定實施的時間跨度。是對某一目標一次完成, 還是分階段完成； b)分析企業預期的最終用戶的構成: 1）用戶數量多少, 初期實施和長期實施的數量； 2）常需要的用戶, 技術應用人員； 3）MES用戶的物理位置分布；

c)分析希望應用MES的哪些功能及如何應用: 1）有用戶所需的功能, 哪一個用戶需要的功能； 2）哪些功能重要, 哪些功能次之；

3）對企業組織來說, 實施MES與企業過程重組的關系； d)分析企業所期望的用戶接口: 1）分析需要哪些公用的用戶接口；

2）分析希望用戶能裁剪他們自己的用戶接口； e)系統結構和操作環境的選擇或需求說明: 1）對網絡環境/服務器的選擇；

2）為實施MES所需要的實用性強的硬件配置； 3）實施MES所需要的操作系統； f)分析與已有系統的接口與集成: 1）已有的ERP系統或PCS、SCM、CRM等系統有哪些必須與MES接口集成； 2）已有的數據庫必須與MES有接口或更新信息； 3）分析與ERP或PCS集成的程度； g)分析所需的管理工具和應用程序: 1）需要多級實用管理程序；

2）分析管理工具和集成實用程序易使用性；

3）企業員工是否能做所有的管理和集成工作；哪些需要咨詢；哪些需要外援； h)分析需要管理的數據類型和數據量: 1）PCS或基礎自動化等產生的數據； 2）人工錄入的數據；

3）要管理的每種數據類型有多少數據，短期/長期多少； 4）MES供應商是否有經驗管理企業所希望管理的業務及需求； i)分析需要轉移的數據類型和數量: 1）從已有的應用系統中轉移來什么類型的數據/有多少數據； 2）需要轉移來的是短期的或長期的數據； 3）MES供應商是否有經驗處理企業的特殊需求； j)企業所希望的技術指導和咨詢服務： 1）供應商是否有足夠經驗的技術人員幫助企業按合適方法實施MES系統； 2）供應商是否愿意和企業技術人員協作實施企業MES系統； 3）企業是否需要其他技術指導和服務； k)分析應滿足的企業和工業標準： 1）是否有必須遵照的用戶標準；

2）企業是否有數據庫管理系統(DBMS)標準在實施MES時必須要考慮的。5.4 系統集成與安裝

對客戶所購買的軟硬件加以集成，以保障客戶軟硬件能高效運作。軟硬件安裝集成后必須撰寫安裝完成報告，并取得客戶確認。

系統集成與安裝前必須進行MES項目規劃，規劃的內容必須包括MES項目實施范圍及內容、系統結構及系統環境的要求、網絡環境的要求、進度計劃、成本及預算計劃。5.5 個性化配置

以MES項目規劃為基礎，按照客戶要求進行MES軟件配置。5.6 教育培訓

針對MES各模塊的功能說明、操作培訓、使用時機、管理目的與導入程序，便于用戶能深入了解每個模塊的詳細功能與熟練操作。5.7 系統實施及二次開發

針對客戶的MES項目能進行規劃，主導推動、進度監控與階段報告反饋，并且在項目進行中進行工作協調、組織分工與專業的編碼建議、流程規劃、與軟件運作規劃，以保障客戶MES項目順利上線運行，以達到項目目標一致。當客戶的業務流程在標準MES模塊無法滿足時，針對差異的部分進行二次開發，讓MES更貼近客戶需求，并滿足其行業特性。5.8 熱線服務

針對用戶使用上的疑難問題，提供電話上的說明與講解，即時解決客戶疑難問題。a)建立一整套完善的服務流程，提供24h×7天的技術支持； b)故障處理步驟：

1）將用戶的故障進行分類（如1級故障、2級故障、3級故障）； 2）根據故障分類，進行故障分級劃分，并規定相應的響應時間。5.9 線上診斷

用戶在使用過程發生問題，無法以電話解決時，可提供遠程網絡支持，由服務商直接連接用戶電腦加以分析、判段問題，并提出問題發生原因與解決方案。5.10 現場技術支持

用戶在使用過程中發生問題，無法以電話與遠程連接方式解決時，應由服務商直接到現場加以分析、判斷問題，并提出問題發生原因與解決方案。5.11 版本更新

軟件供應商推出新版本時，針對客戶使用的舊版本予以軟件升級服務，以便于客戶能使用更先進的功能，或符合新的相關法令。5.12 技術培訓

對于有能力自行維護MES產品并合法取得源代碼的客戶，進行原廠的技術培訓。5.13 服務保證體系

為了能保障客戶對于服務供應商提供的各項服務皆能落實執行，服務供應商應設置一個獨立的部門從事滿意度的評估與客戶投訴的渠道，保證客戶能夠得到等價的服務內容與保證服務質量。