第一篇：制造業(yè)車(chē)間級(jí)管理系統(tǒng)(MES)及其典型結(jié)構(gòu)

制造業(yè)車(chē)間級(jí)管理系統(tǒng)（MES）及其典型結(jié)構(gòu)

1、概 述

制造業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在第二產(chǎn)業(yè)中占據(jù)中心地位。伴隨中國(guó)加入WTO和經(jīng)濟(jì)全球化，中國(guó)正在成為世界制造業(yè)的中心。中國(guó) 的制造業(yè)企業(yè)面臨日益激烈的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)，如何迅速提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，很重要的一點(diǎn)，就是以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，加快信息化進(jìn)程，走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)全社會(huì)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。

縱觀我國(guó)制造業(yè)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，建設(shè)的重點(diǎn)普遍放在ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（Shop Floor Control System, SFC）兩個(gè)方面。但是，由于產(chǎn)品行銷(xiāo)在這一、二十年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變成市場(chǎng)導(dǎo)向、競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)向，因而也對(duì)制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理和組織提出了挑戰(zhàn)，僅僅依靠ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)往往無(wú)法應(yīng)付這新的局面。

工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System, MES）恰好能填補(bǔ)這一空白。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來(lái)在國(guó)際上迅速發(fā)展、面向車(chē)間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)。MES可以為用戶(hù)提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。適用于不同行業(yè)（家電、汽車(chē)、半導(dǎo)體、通訊、IT、醫(yī)藥），能夠?qū)我坏拇笈可a(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。目前國(guó)外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開(kāi)始采用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)增強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2、企業(yè)計(jì)劃層與過(guò)程控制層之間的信息“斷層”問(wèn)題

我國(guó)制造業(yè)多年來(lái)采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)是“由上而下”按計(jì)劃生產(chǎn)。簡(jiǎn)單的說(shuō)是從計(jì)劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場(chǎng)等情況制定生產(chǎn)計(jì)劃—生產(chǎn)計(jì)劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點(diǎn)也大都放在計(jì)劃層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。如ERP就是“位”于企業(yè)上層計(jì)劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、自動(dòng)化檢測(cè)儀器、自動(dòng)化物流搬運(yùn)儲(chǔ)存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化控制。

由于市場(chǎng)環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個(gè)制造型企業(yè)能否良性運(yùn)營(yíng)，關(guān)鍵是使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車(chē)間管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對(duì)措施，保證生產(chǎn)計(jì)劃得到合理而快速修正。雖然ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象是企業(yè)管理的上層，一般對(duì)車(chē)間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但是本身并非真正意義上的管理系統(tǒng)。所以，ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對(duì)于用戶(hù)車(chē)間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無(wú)策或功能薄弱。比如面對(duì)以下車(chē)間管理的典型問(wèn)題，它們就難以給出完善的解決手段： ? 出現(xiàn)用戶(hù)產(chǎn)品投訴的時(shí)候，能否根據(jù)產(chǎn)品號(hào)碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過(guò)程信息？能否立即查明它的：原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺(tái)、操作人員、經(jīng)過(guò)的工序、生產(chǎn)時(shí)間日期和關(guān)鍵的工藝參數(shù)？

? 同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號(hào)產(chǎn)品的時(shí)候，能否自動(dòng)校驗(yàn)和操作提示以防止工人部件裝配錯(cuò)誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯(cuò)誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯(cuò)誤？

? 過(guò)去12小時(shí)之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么？次品數(shù)量各是多少？

? 目前倉(cāng)庫(kù)以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少？要分別供應(yīng)給哪些供應(yīng)商？何時(shí)能夠及時(shí)交貨？

? 生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時(shí)間在生產(chǎn)，多少時(shí)間在停轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)？影響設(shè)備生產(chǎn)潛能的最主要原因是：設(shè)備故障？調(diào)度失誤？材料供應(yīng)不及時(shí)？工人培訓(xùn)不夠？還是工藝指標(biāo)不合理？

? 能否對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？

? 能否廢除人工報(bào)表，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每個(gè)過(guò)程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？

MES的定位，是處于計(jì)劃層和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車(chē)間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設(shè)備故障分析、網(wǎng)絡(luò)報(bào)表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時(shí)為生產(chǎn)部門(mén)、質(zhì)檢部門(mén)、工藝部門(mén)、物流部門(mén)等提供車(chē)間管理信息服務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)調(diào)制造過(guò)程的整體優(yōu)化來(lái)幫助企業(yè)實(shí)施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實(shí)時(shí)化的ERP/MES/SFC信息體系。

3、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES及其功能

3．1 MES的定義

MES是美國(guó)管理界90年代提出的新概念。美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)通過(guò)對(duì)大量企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)普遍由以ERP/MRPII為代表的企業(yè)管理軟件，以SCADA、HMI(Human Machine Inteface)為代表的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控軟件和以實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程自動(dòng)化，支持企業(yè)全面集成的MES軟件群組成。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，AMR于1992年提出的三層的企業(yè)集成模型（如圖1）。

MESA International(MES國(guó)際聯(lián)合會(huì))是以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會(huì)，它為了幫助其成員組織在企業(yè)界推廣MES制定了一系列研究、分析和開(kāi)發(fā)計(jì)劃。MESA協(xié)會(huì)白皮書(shū)（MESA White Paper No.6，1997）對(duì)MES 系統(tǒng)作如下之定義：

? MES 系統(tǒng)在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品產(chǎn)出的過(guò)程中，扮演生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的信息傳遞者。

? 當(dāng)事件發(fā)生變異時(shí)，借著實(shí)時(shí)正確的信息、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)范、原始工作情況、資料反應(yīng)及回饋，作出快速的響應(yīng)以減少無(wú)附加價(jià)值之生產(chǎn)活動(dòng)，提升工廠生產(chǎn)制程的效率。

? MES 改善生產(chǎn)條件及準(zhǔn)時(shí)出貨、庫(kù)存周轉(zhuǎn)、生產(chǎn)毛利及現(xiàn)金流量效益，MES 并且也在企業(yè)與供應(yīng)鏈之間提供一個(gè)雙向的生產(chǎn)信息流。

MESA協(xié)會(huì)白皮書(shū)（MESA White Paper No.3，1997）中提出說(shuō)明企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、MES與控制系統(tǒng)間的作業(yè)互動(dòng)與信息流模式，如圖二所示。

圖中左邊ERP等系統(tǒng)需隨時(shí)注意產(chǎn)品庫(kù)存量、客戶(hù)訂單狀況與材料需求，然后將這些信息傳送至MES，由執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)或安排庫(kù)存以滿足客戶(hù)訂單需求。對(duì)MES而言，這一層就是生產(chǎn)的計(jì)劃層。

中間部分為MES? 系統(tǒng)，負(fù)責(zé)完成產(chǎn)品制造工作，產(chǎn)品的規(guī)格、型號(hào)、參數(shù)等相關(guān)資料儲(chǔ)存于此系統(tǒng)中，MES將此產(chǎn)品相關(guān)資料轉(zhuǎn)化為作業(yè)程序提供給控制系統(tǒng)之作業(yè)人員或機(jī)器設(shè)備來(lái)使用。

? 右邊部分為控制系統(tǒng)，當(dāng)作業(yè)程序、相關(guān)流程、文件及其它相關(guān)生產(chǎn)需求項(xiàng)目就緒，控制系統(tǒng)便運(yùn)用所有工廠內(nèi)相關(guān)資源（軟、硬件及人員）負(fù)責(zé)完成生產(chǎn)制造過(guò)程以達(dá)成產(chǎn)品生產(chǎn)目標(biāo)。

3．2 MES的功能

由MES的定義可見(jiàn)，MES為一系列管理功能，而并非一套軟件系統(tǒng)，它完全可以是各種生產(chǎn)管理的功能軟件集合。MESA通過(guò)其各成員的實(shí)踐歸納了十一個(gè)主要的MES功能模塊，包括：

工序詳細(xì)調(diào)度

資源分配和狀態(tài)管理

生產(chǎn)單元分配

過(guò)程管理

人力資源管理

維護(hù)管理

質(zhì)量管理

文檔控制

產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理

性能分析和數(shù)據(jù)采集

MES的各功能模型與企業(yè)其它信息化系統(tǒng)的關(guān)系如圖三所示。實(shí)際的MES產(chǎn)品可能同時(shí)包含了其中一個(gè)或幾個(gè)功能模塊。

4、MES的典型結(jié)構(gòu)

由于MES在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品產(chǎn)出的整個(gè)過(guò)程中，扮演生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的“信息傳遞者”的角色，MES必然要具有多種功能并且能夠同時(shí)為生產(chǎn)、質(zhì)檢、工藝、物流等多個(gè)部門(mén)服務(wù)，這就決定了MES的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足以下原則：

? MES應(yīng)該是一個(gè)分布式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

? MES系統(tǒng)能夠與企業(yè)的其他制造信息系統(tǒng)相聯(lián)接，從而提供高效的企業(yè)管理功能

? “它以生產(chǎn)行為信息為核心，為企業(yè)決策系統(tǒng)提供直接的支持”(MESA 1997)

由于工廠可能會(huì)從不同的軟件供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)適合自己的MES模塊，或?qū)④?chē)間現(xiàn)有的各種管理系統(tǒng)集成為MES功能的一部分，其結(jié)果導(dǎo)致許多工廠的MES系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)大雜燴。每個(gè)系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制。又因?yàn)镸ES應(yīng)用常常是要滿足關(guān)鍵任務(wù)的系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)就很難隨技術(shù)的更新而進(jìn)行升級(jí)。

一個(gè)基于統(tǒng)一軟硬件平臺(tái)的MES系統(tǒng)往往采用工業(yè)PC/PLC/HMI等設(shè)備作為車(chē)間內(nèi)各生產(chǎn)單元（生產(chǎn)區(qū)域）功能站的主要構(gòu)件，通過(guò)對(duì)各個(gè)生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋，組成覆蓋全廠或者整個(gè)流水線的、滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開(kāi)放式以太網(wǎng)絡(luò)。采用MES數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器作為系統(tǒng)核心，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存取和比照，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過(guò)程的管理。系統(tǒng)以大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，便于大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、比對(duì)、運(yùn)作，產(chǎn)生各類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，并基于穩(wěn)定的Web應(yīng)用，提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的瀏覽查詢(xún)和遠(yuǎn)程資料索取。當(dāng)前典型的MES結(jié)構(gòu)模型如圖四。

在企業(yè)內(nèi)部，各功能站通過(guò)局域網(wǎng)對(duì)MES 服務(wù)器進(jìn)行交互操作，同時(shí)其他各查詢(xún)終端也通過(guò)局域網(wǎng)查詢(xún)MES 處理后提供的數(shù)據(jù)、報(bào)表和圖形。在企業(yè)外部，通過(guò)Internet 可以連接到MES，在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行信息發(fā)布或讀取操作。公司內(nèi)部管理、外部機(jī)構(gòu)以及其它相關(guān)業(yè)務(wù)單位通過(guò) MES 聯(lián)系形成了一個(gè)緊密的整體，做到實(shí)時(shí)信息共享，使業(yè)務(wù)流程變得有序而高效。

5、MES與ERP

雖然ERP和MES在功能上具有非常良好的互補(bǔ)性，但是在企業(yè)信息化建設(shè)過(guò)程中，它們之間未必需要相互依賴(lài)于對(duì)方而存在。在生產(chǎn)計(jì)劃管理、質(zhì)量管理和物流管理等方面，MES和ERP系統(tǒng)的功能可以互相延伸和對(duì)接，共同構(gòu)建更為完善的現(xiàn)代化企業(yè)信息管理體系。當(dāng)企業(yè)已經(jīng)存在ERP系統(tǒng)時(shí)，可以將MES與ERP系統(tǒng)進(jìn)行集成，以?xún)?yōu)化公司的信息管理，更加有力地保證商業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

MES與ERP系統(tǒng)集成的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)為：

? 進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有的操作流程，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理層和車(chē)間管理層一體化標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)作，從而更加有效地縮短產(chǎn)品周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

? 進(jìn)一步改造信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部信息和數(shù)據(jù)的集中管理，從根本上減少信息和數(shù)據(jù)內(nèi)部流通的時(shí)間。

? 配合供應(yīng)鏈管理(SCM)系統(tǒng)，減少供應(yīng)鏈成本，增強(qiáng)對(duì)顧客需求的快速反應(yīng)，優(yōu)化客戶(hù)服務(wù)并提高公司的整體工作效率。

? 增加財(cái)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)當(dāng)日更新和管理報(bào)表即時(shí)統(tǒng)計(jì)的功能，實(shí)現(xiàn)當(dāng)日結(jié)帳的目標(biāo)。

? 以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)的生成計(jì)劃更加正確及時(shí)地反映整個(gè)生產(chǎn)情況。

6、MES的前景 MES是面向車(chē)間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，它是實(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)車(chē)間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。由于MES強(qiáng)調(diào)控制和協(xié)調(diào),使現(xiàn)代制造業(yè)信息系統(tǒng)不僅有很好的計(jì)劃系統(tǒng)，而且能使計(jì)劃落實(shí)到實(shí)處的執(zhí)行系統(tǒng)。因此短短幾年間MES在國(guó)外的企業(yè)中迅速推廣開(kāi)來(lái)，并給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

我國(guó)企業(yè)實(shí)施以MRPII/ERP為主的企業(yè)管理軟件有將近20年的歷史，在業(yè)界，存在著為數(shù)龐大的ERP廠商和開(kāi)發(fā)軍團(tuán)，但這部分廠商只有較少部分會(huì)向MES的方向發(fā)展，其原因是：MES與工業(yè)控制緊密結(jié)合，其研發(fā)和實(shí)施需要很強(qiáng)的工業(yè)自動(dòng)化基礎(chǔ)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程經(jīng)驗(yàn)，這是一道比較高的技術(shù)門(mén)檻，將很多ERP類(lèi)型的IT廠商拒之門(mén)外。但我們也相信，隨著行業(yè)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的發(fā)展，會(huì)有相當(dāng)部分的IT廠商與自動(dòng)化廠商、制造型企業(yè)合并或緊密合作，在2-3年后，MES廠商可能會(huì)如雨后春筍般涌現(xiàn)，其技術(shù)和實(shí)施手段也必然將日趨成熟

第二篇：制造業(yè)車(chē)間級(jí)管理系統(tǒng)(MES)及其典型結(jié)構(gòu)

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制造業(yè)車(chē)間級(jí)管理系統(tǒng)（MES）及其典型結(jié)構(gòu)

1、概 述

制造業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在第二產(chǎn)業(yè)中占據(jù)中心地位。伴隨中國(guó)加入WTO和經(jīng)濟(jì)全球化，中國(guó)正在成為世界制造業(yè)的中心。中國(guó) 的制造業(yè)企業(yè)面臨日益激烈的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)，如何迅速提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，很重要的一點(diǎn)，就是以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，加快信息化進(jìn)程，走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)全社會(huì)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。

縱觀我國(guó)制造業(yè)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，建設(shè)的重點(diǎn)普遍放在ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（Shop Floor Control System, SFC）兩個(gè)方面。但是，由于產(chǎn)品行銷(xiāo)在這一、二十年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變成市場(chǎng)導(dǎo)向、競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)向，因而也對(duì)制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理和組織提出了挑戰(zhàn)，僅僅依靠ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)往往無(wú)法應(yīng)付這新的局面。

工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System, MES）恰好能填補(bǔ)這一空白。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來(lái)在國(guó)際上迅速發(fā)展、面向車(chē)間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)。MES可以為用戶(hù)提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。適用于不同行業(yè)（家電、汽車(chē)、半導(dǎo)體、通訊、IT、醫(yī)藥），能夠?qū)我坏拇笈可a(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)的混合型制造企此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。目前國(guó)外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開(kāi)始采用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)增強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2、企業(yè)計(jì)劃層與過(guò)程控制層之間的信息“斷層”問(wèn)題

我國(guó)制造業(yè)多年來(lái)采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)是“由上而下”按計(jì)劃生產(chǎn)。簡(jiǎn)單的說(shuō)是從計(jì)劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場(chǎng)等情況制定生產(chǎn)計(jì)劃—生產(chǎn)計(jì)劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點(diǎn)也大都放在計(jì)劃層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。如ERP就是“位”于企業(yè)上層計(jì)劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、自動(dòng)化檢測(cè)儀器、自動(dòng)化物流搬運(yùn)儲(chǔ)存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化控制。

由于市場(chǎng)環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個(gè)制造型企業(yè)能否良性運(yùn)營(yíng)，關(guān)鍵是使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車(chē)間管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對(duì)措施，保證生產(chǎn)計(jì)劃得到合理而快速修正。雖然ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象是企業(yè)管理的上層，一般對(duì)車(chē)間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但是本身并非真正意義上的管理系統(tǒng)。所以，ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對(duì)于用戶(hù)車(chē)間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無(wú)策或功能薄弱。比如面對(duì)以下車(chē)間管理的典型問(wèn)題，它們就難以給出完善的解決手段：

? 出現(xiàn)用戶(hù)產(chǎn)品投訴的時(shí)候，能否根據(jù)產(chǎn)品號(hào)碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過(guò)程信息？能否立即查明它的：原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺(tái)、操作人員、經(jīng)過(guò)的工序、生產(chǎn)時(shí)間日期和關(guān)鍵的工藝參數(shù)？

? 同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號(hào)產(chǎn)品的時(shí)候，能否自動(dòng)校驗(yàn)和操作提示以防止工人部件裝配錯(cuò)誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯(cuò)誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯(cuò)誤？

? 過(guò)去12小時(shí)之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么？次品數(shù)量各是多少？

? 目前倉(cāng)庫(kù)以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少？要分別供應(yīng)給哪些供應(yīng)商？何時(shí)能夠及時(shí)交貨？

? 生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時(shí)間在生產(chǎn)，多少時(shí)間在停轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)？影響設(shè)備生產(chǎn)潛能的最主要原因是：設(shè)備故障？調(diào)度失誤？材料供應(yīng)不及時(shí)？工人培訓(xùn)不夠？還是工藝指標(biāo)不合理？

? 能否對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？

? 能否廢除人工報(bào)表，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每個(gè)過(guò)程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？

MES的定位，是處于計(jì)劃層和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車(chē)間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的MES系統(tǒng)可以此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設(shè)備故障分析、網(wǎng)絡(luò)報(bào)表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時(shí)為生產(chǎn)部門(mén)、質(zhì)檢部門(mén)、工藝部門(mén)、物流部門(mén)等提供車(chē)間管理信息服務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)調(diào)制造過(guò)程的整體優(yōu)化來(lái)幫助企業(yè)實(shí)施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實(shí)時(shí)化的ERP/MES/SFC信息體系。

3、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES及其功能 3．1 MES的定義

MES是美國(guó)管理界90年代提出的新概念。美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)通過(guò)對(duì)大量企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)普遍由以ERP/MRPII為代表的企業(yè)管理軟件，以SCADA、HMI(Human Machine Inteface)為代表的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控軟件和以實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程自動(dòng)化，支持企業(yè)全面集成的MES軟件群組成。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，AMR于1992年提出的三層的企業(yè)集成模型（如圖1）。

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MESA International(MES國(guó)際聯(lián)合會(huì))是以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會(huì)，它為了幫助其成員組織在企業(yè)界推廣MES制定了一系列研究、分析和開(kāi)發(fā)計(jì)劃。MESA協(xié)會(huì)白皮書(shū)（MESA White Paper No.6，1997）對(duì)MES 系統(tǒng)作如下之定義：

? MES 系統(tǒng)在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品產(chǎn)出的過(guò)程中，扮演生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的信息傳遞者。

? 當(dāng)事件發(fā)生變異時(shí)，借著實(shí)時(shí)正確的信息、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)范、原始工作情況、資料反應(yīng)及回饋，作出快速的響應(yīng)以減少無(wú)附加價(jià)值之生產(chǎn)活動(dòng)，提升工廠生產(chǎn)制程的效率。

? MES 改善生產(chǎn)條件及準(zhǔn)時(shí)出貨、庫(kù)存周轉(zhuǎn)、生產(chǎn)毛利及現(xiàn)金流量效益，MES 并且也在企業(yè)與供應(yīng)鏈之間提供一個(gè)雙向的生產(chǎn)信息流。

MESA協(xié)會(huì)白皮書(shū)（MESA White Paper No.3，1997）中提出說(shuō)明企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、MES與控制系統(tǒng)間的作業(yè)互動(dòng)與信息流模式，如圖二所示。此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

圖中左邊ERP等系統(tǒng)需隨時(shí)注意產(chǎn)品庫(kù)存量、客戶(hù)訂單狀況與材料需求，然后將這些信息傳送至MES，由執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)或安排庫(kù)存以滿足客戶(hù)訂單需求。對(duì)MES而言，這一層就是生產(chǎn)的計(jì)劃層。

中間部分為MES? 系統(tǒng)，負(fù)責(zé)完成產(chǎn)品制造工作，產(chǎn)品的規(guī)格、型號(hào)、參數(shù)等相關(guān)資料儲(chǔ)存于此系統(tǒng)中，MES將此產(chǎn)品相關(guān)資料轉(zhuǎn)化為作業(yè)程序提供給控制系統(tǒng)之作業(yè)人員或機(jī)器設(shè)備來(lái)使用。

? 右邊部分為控制系統(tǒng)，當(dāng)作業(yè)程序、相關(guān)流程、文件及其它相關(guān)生產(chǎn)需求項(xiàng)目就緒，控制系統(tǒng)便運(yùn)用所有工廠內(nèi)相關(guān)資源（軟、硬件及人員）負(fù)責(zé)完成生產(chǎn)制造過(guò)程以達(dá)成產(chǎn)品生產(chǎn)目標(biāo)。此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

3．2 MES的功能

由MES的定義可見(jiàn)，MES為一系列管理功能，而并非一套軟件系統(tǒng)，它完全可以是各種生產(chǎn)管理的功能軟件集合。MESA通過(guò)其各成員的實(shí)踐歸納了十一個(gè)主要的MES功能模塊，包括：

工序詳細(xì)調(diào)度

資源分配和狀態(tài)管理

生產(chǎn)單元分配

過(guò)程管理

人力資源管理

維護(hù)管理

質(zhì)量管理

文檔控制

產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理

性能分析和數(shù)據(jù)采集

MES的各功能模型與企業(yè)其它信息化系統(tǒng)的關(guān)系如圖三所示。實(shí)際的MES產(chǎn)品可能同時(shí)包含了其中一個(gè)或幾個(gè)功能模塊。此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

4、MES的典型結(jié)構(gòu)

由于MES在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品產(chǎn)出的整個(gè)過(guò)程中，扮演生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的“信息傳遞者”的角色，MES必然要具有多種功能并且能夠同時(shí)為生產(chǎn)、質(zhì)檢、工藝、物流等多個(gè)部門(mén)服務(wù)，這就決定了MES的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足以下原則：

? MES應(yīng)該是一個(gè)分布式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

? MES系統(tǒng)能夠與企業(yè)的其他制造信息系統(tǒng)相聯(lián)接，從而提供高效的企業(yè)管理功能

? “它以生產(chǎn)行為信息為核心，為企業(yè)決策系統(tǒng)提供直接的支持”(MESA 1997)由于工廠可能會(huì)從不同的軟件供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)適合自己的MES模塊，或?qū)④?chē)間現(xiàn)有的各種管理系統(tǒng)集成為MES功能的一部分，其結(jié)果導(dǎo)致許多工廠的MES系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)大雜燴。每個(gè)系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制。又因?yàn)镸ES應(yīng)用常此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

常是要滿足關(guān)鍵任務(wù)的系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)就很難隨技術(shù)的更新而進(jìn)行升級(jí)。

一個(gè)基于統(tǒng)一軟硬件平臺(tái)的MES系統(tǒng)往往采用工業(yè)PC/PLC/HMI等設(shè)備作為車(chē)間內(nèi)各生產(chǎn)單元（生產(chǎn)區(qū)域）功能站的主要構(gòu)件，通過(guò)對(duì)各個(gè)生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋，組成覆蓋全廠或者整個(gè)流水線的、滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開(kāi)放式以太網(wǎng)絡(luò)。采用MES數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器作為系統(tǒng)核心，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存取和比照，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過(guò)程的管理。系統(tǒng)以大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，便于大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、比對(duì)、運(yùn)作，產(chǎn)生各類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，并基于穩(wěn)定的Web應(yīng)用，提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的瀏覽查詢(xún)和遠(yuǎn)程資料索取。當(dāng)前典型的MES結(jié)構(gòu)模型如圖四。

在企業(yè)內(nèi)部，各功能站通過(guò)局域網(wǎng)對(duì)MES 服務(wù)器進(jìn)行交互操作，同時(shí)其他各查詢(xún)終端也通過(guò)局域網(wǎng)查詢(xún)MES 處理后提供的數(shù)據(jù)、報(bào)表和圖形。在企業(yè)外部，通過(guò)Internet 可以連接到MES，在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行信息發(fā)布或讀取操作。公司內(nèi)部管理、外部機(jī)構(gòu)以及其它相關(guān)業(yè)務(wù)單位通過(guò) MES 聯(lián)系形成了一個(gè)緊密的整體，做到實(shí)時(shí)信息共享，使業(yè)務(wù)流程變得有序而高效。此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

5、MES與ERP

雖然ERP和MES在功能上具有非常良好的互補(bǔ)性，但是在企業(yè)信息化建設(shè)過(guò)程中，它們之間未必需要相互依賴(lài)于對(duì)方而存在。在生產(chǎn)計(jì)劃管理、質(zhì)量管理和物流管理等方面，MES和ERP系統(tǒng)的功能可以互相延伸和對(duì)接，共同構(gòu)建更為完善的現(xiàn)代化企業(yè)信息管理體系。當(dāng)企業(yè)已經(jīng)存在ERP系統(tǒng)時(shí)，可以將MES與ERP系統(tǒng)進(jìn)行集成，以?xún)?yōu)化公司的信息管理，更加有力地保證商業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

MES與ERP系統(tǒng)集成的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)為：

? 進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有的操作流程，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理層和車(chē)間管理層一體化標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)作，從而更加有效地縮短產(chǎn)品周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

? 進(jìn)一步改造信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部信息和數(shù)據(jù)的集此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

中管理，從根本上減少信息和數(shù)據(jù)內(nèi)部流通的時(shí)間。

? 配合供應(yīng)鏈管理(SCM)系統(tǒng)，減少供應(yīng)鏈成本，增強(qiáng)對(duì)顧客需求的快速反應(yīng)，優(yōu)化客戶(hù)服務(wù)并提高公司的整體工作效率。

? 增加財(cái)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)當(dāng)日更新和管理報(bào)表即時(shí)統(tǒng)計(jì)的功能，實(shí)現(xiàn)當(dāng)日結(jié)帳的目標(biāo)。

? 以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)的生成計(jì)劃更加正確及時(shí)地反映整個(gè)生產(chǎn)情況。

6、MES的前景

MES是面向車(chē)間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，它是實(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)車(chē)間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。由于MES強(qiáng)調(diào)控制和協(xié)調(diào),使現(xiàn)代制造業(yè)信息系統(tǒng)不僅有很好的計(jì)劃系統(tǒng)，而且能使計(jì)劃落實(shí)到實(shí)處的執(zhí)行系統(tǒng)。因此短短幾年間MES在國(guó)外的企業(yè)中迅速推廣開(kāi)來(lái)，并給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

我國(guó)企業(yè)實(shí)施以MRPII/ERP為主的企業(yè)管理軟件有將近20年的歷史，在業(yè)界，存在著為數(shù)龐大的ERP廠商和開(kāi)發(fā)軍團(tuán)，但這部分廠商只有較少部分會(huì)向MES的方向發(fā)展，其原因是：MES與工業(yè)控制緊密結(jié)合，其研發(fā)和實(shí)施需要很強(qiáng)的工業(yè)自動(dòng)化基礎(chǔ)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工程經(jīng)驗(yàn)，這是一道比較高的技術(shù)門(mén)檻，將很多ERP類(lèi)型的IT廠商拒之門(mén)外。但我們也相信，隨著行業(yè)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的發(fā)展，會(huì)有相當(dāng)部分的IT廠商與自動(dòng)化廠商、制造型企業(yè)合并或緊密合作，在2-3年此資料來(lái)自www.tmdps.cn東莞臺(tái)商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

后，MES廠商可能會(huì)如雨后春筍般涌現(xiàn)，其技術(shù)和實(shí)施手段也必然將日趨成熟

第三篇：制造業(yè)車(chē)間級(jí)管理系統(tǒng)(MES)及其典型結(jié)構(gòu)

制造業(yè)車(chē)間級(jí)管理系統(tǒng)（MES）及其典型結(jié)構(gòu)

1、概 述

制造業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在第二產(chǎn)業(yè)中占據(jù)中心地位。伴隨中國(guó)加入WTO和經(jīng)濟(jì)全球化，中國(guó)正在成為世界制造業(yè)的中心。中國(guó)的制造業(yè)企業(yè)面臨日益激烈的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)，如何迅速提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，很重要的一點(diǎn)，就是以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，加快信息化進(jìn)程，走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)全社會(huì)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。

縱觀我國(guó)制造業(yè)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，建設(shè)的重點(diǎn)普遍放在ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（Shop Floor Control System, SFC）兩個(gè)方面。但是，由于產(chǎn)品行銷(xiāo)在這一、二十年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變成市場(chǎng)導(dǎo)向、競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)向，因而也對(duì)制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理和組織提出了挑戰(zhàn)，僅僅依靠ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)往往無(wú)法應(yīng)付這新的局面。

工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System, MES）恰好能填補(bǔ)這一空白。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來(lái)在國(guó)際上迅速發(fā)展、面向車(chē)間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)。MES可以為用戶(hù)提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。適用于不同行業(yè)（家電、汽車(chē)、半導(dǎo)體、通訊、IT、醫(yī)藥），能夠?qū)我坏拇笈可a(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。目前國(guó)外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開(kāi)始采用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)增強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2、企業(yè)計(jì)劃層與過(guò)程控制層之間的信息“斷層”問(wèn)題

我國(guó)制造業(yè)多年來(lái)采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)是“由上而下”按計(jì)劃生產(chǎn)。簡(jiǎn)單的說(shuō)是從計(jì)劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場(chǎng)等情況制定生產(chǎn)計(jì)劃—生產(chǎn)計(jì)劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點(diǎn)也大都放在計(jì)劃層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。如ERP就是“位”于企業(yè)上層計(jì)劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、自動(dòng)化檢測(cè)儀器、自動(dòng)化物流搬運(yùn)儲(chǔ)存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化控制。

由于市場(chǎng)環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個(gè)制造型企業(yè)能否良性運(yùn)營(yíng)，關(guān)鍵是使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車(chē)間管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對(duì)措施，保證生產(chǎn)計(jì)劃得到合理而快速修正。雖然ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象是企業(yè)管理的上層，一般對(duì)車(chē)間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但是本身并非真正意義上的管理系統(tǒng)。所以，ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對(duì)于用戶(hù)車(chē)間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無(wú)策或功能薄弱。比如面對(duì)以下車(chē)間管理的典型問(wèn)題，它們就難以給出完善的解決手段：

? 出現(xiàn)用戶(hù)產(chǎn)品投訴的時(shí)候，能否根據(jù)產(chǎn)品號(hào)碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過(guò)程信息？能否立即查明它的：原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺(tái)、操作人員、經(jīng)過(guò)的工序、生產(chǎn)時(shí)間日期和關(guān)鍵的工藝參數(shù)？

? 同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號(hào)產(chǎn)品的時(shí)候，能否自動(dòng)校驗(yàn)和操作提示以防止工人部件裝配錯(cuò)誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯(cuò)誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯(cuò)誤？

? 過(guò)去12小時(shí)之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么？次品數(shù)量各是多少？ ? 目前倉(cāng)庫(kù)以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少？要分別供應(yīng)給哪些供應(yīng)商？何時(shí)能夠及時(shí)交貨？

? 生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時(shí)間在生產(chǎn)，多少時(shí)間在停轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)？影響設(shè)備生產(chǎn)潛能的最主要原因是：設(shè)備故障？調(diào)度失誤？材料供應(yīng)不及時(shí)？工人培訓(xùn)不夠？還是工藝指標(biāo)不合理？

? 能否對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？

? 能否廢除人工報(bào)表，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每個(gè)過(guò)程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？

MES的定位，是處于計(jì)劃層和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車(chē)間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設(shè)備故障分析、網(wǎng)絡(luò)報(bào)表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時(shí)為生產(chǎn)部門(mén)、質(zhì)檢部門(mén)、工藝部門(mén)、物流部門(mén)等提供車(chē)間管理信息服務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)調(diào)制造過(guò)程的整體優(yōu)化來(lái)幫助企業(yè)實(shí)施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實(shí)時(shí)化的ERP/MES/SFC信息體系。

3、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES及其功能

3．1 MES的定義

MES是美國(guó)管理界90年代提出的新概念。美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)通過(guò)對(duì)大量企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)普遍由以ERP/MRPII為代表的企業(yè)管理軟件，以SCADA、HMI(Human Machine Inteface)為代表的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控軟件和以實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程自動(dòng)化，支持企業(yè)全面集成的MES軟件群組成。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，AMR于1992年提出的三層的企業(yè)集成模型（如圖1）。

MESA International(MES國(guó)際聯(lián)合會(huì))是以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會(huì)，它為了幫助其成員組織在企業(yè)界推廣MES制定了一系列研究、分析和開(kāi)發(fā)計(jì)劃。MESA協(xié)會(huì)白皮書(shū)（MESA White Paper No.6，1997）對(duì)MES 系統(tǒng)作如下之定義：

? MES 系統(tǒng)在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品產(chǎn)出的過(guò)程中，扮演生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的信息傳遞者。

? 當(dāng)事件發(fā)生變異時(shí)，借著實(shí)時(shí)正確的信息、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)范、原始工作情況、資料反應(yīng)及回饋，作出快速的響應(yīng)以減少無(wú)附加價(jià)值之生產(chǎn)活動(dòng)，提升工廠生產(chǎn)制程的效率。

? MES 改善生產(chǎn)條件及準(zhǔn)時(shí)出貨、庫(kù)存周轉(zhuǎn)、生產(chǎn)毛利及現(xiàn)金流量效益，MES 并且也在企業(yè)與供應(yīng)鏈之間提供一個(gè)雙向的生產(chǎn)信息流。

MESA協(xié)會(huì)白皮書(shū)（MESA White Paper No.3，1997）中提出說(shuō)明企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、MES與控制系統(tǒng)間的作業(yè)互動(dòng)與信息流模式，如圖二所示。

圖中左邊ERP等系統(tǒng)需隨時(shí)注意產(chǎn)品庫(kù)存量、客戶(hù)訂單狀況與材料需求，然后將這些信息傳送至MES，由執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)或安排庫(kù)存以滿足客戶(hù)訂單需求。對(duì)MES而言，這一層就是生產(chǎn)的計(jì)劃層。

中間部分為MES? 系統(tǒng)，負(fù)責(zé)完成產(chǎn)品制造工作，產(chǎn)品的規(guī)格、型號(hào)、參數(shù)等相關(guān)資料儲(chǔ)存于此系統(tǒng)中，MES將此產(chǎn)品相關(guān)資料轉(zhuǎn)化為作業(yè)程序提供給控制系統(tǒng)之作業(yè)人員或機(jī)器設(shè)備來(lái)使用。

? 右邊部分為控制系統(tǒng)，當(dāng)作業(yè)程序、相關(guān)流程、文件及其它相關(guān)生產(chǎn)需求項(xiàng)目就緒，控制系統(tǒng)便運(yùn)用所有工廠內(nèi)相關(guān)資源（軟、硬件及人員）負(fù)責(zé)完成生產(chǎn)制造過(guò)程以達(dá)成產(chǎn)品生產(chǎn)目標(biāo)。

3．2 MES的功能 由MES的定義可見(jiàn)，MES為一系列管理功能，而并非一套軟件系統(tǒng)，它完全可以是各種生產(chǎn)管理的功能軟件集合。MESA通過(guò)其各成員的實(shí)踐歸納了十一個(gè)主要的MES功能模塊，包括：

工序詳細(xì)調(diào)度

資源分配和狀態(tài)管理

生產(chǎn)單元分配

過(guò)程管理

人力資源管理

維護(hù)管理

質(zhì)量管理

文檔控制

產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理

性能分析和數(shù)據(jù)采集

MES的各功能模型與企業(yè)其它信息化系統(tǒng)的關(guān)系如圖三所示。實(shí)際的MES產(chǎn)品可能同時(shí)包含了其中一個(gè)或幾個(gè)功能模塊。

4、MES的典型結(jié)構(gòu)

由于MES在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品產(chǎn)出的整個(gè)過(guò)程中，扮演生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的“信息傳遞者”的角色，MES必然要具有多種功能并且能夠同時(shí)為生產(chǎn)、質(zhì)檢、工藝、物流等多個(gè)部門(mén)服務(wù)，這就決定了MES的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足以下原則：

? MES應(yīng)該是一個(gè)分布式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

? MES系統(tǒng)能夠與企業(yè)的其他制造信息系統(tǒng)相聯(lián)接，從而提供高效的企業(yè)管理功能

? “它以生產(chǎn)行為信息為核心，為企業(yè)決策系統(tǒng)提供直接的支持”(MESA 1997)

由于工廠可能會(huì)從不同的軟件供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)適合自己的MES模塊，或?qū)④?chē)間現(xiàn)有的各種管理系統(tǒng)集成為MES功能的一部分，其結(jié)果導(dǎo)致許多工廠的MES系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)大雜燴。每個(gè)系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制。又因?yàn)镸ES應(yīng)用常常是要滿足關(guān)鍵任務(wù)的系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)就很難隨技術(shù)的更新而進(jìn)行升級(jí)。

一個(gè)基于統(tǒng)一軟硬件平臺(tái)的MES系統(tǒng)往往采用工業(yè)PC/PLC/HMI等設(shè)備作為車(chē)間內(nèi)各生產(chǎn)單元（生產(chǎn)區(qū)域）功能站的主要構(gòu)件，通過(guò)對(duì)各個(gè)生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋，組成覆蓋全廠或者整個(gè)流水線的、滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開(kāi)放式以太網(wǎng)絡(luò)。采用MES數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器作為系統(tǒng)核心，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存取和比照，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過(guò)程的管理。系統(tǒng)以大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，便于大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、比對(duì)、運(yùn)作，產(chǎn)生各類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，并基于穩(wěn)定的Web應(yīng)用，提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的瀏覽查詢(xún)和遠(yuǎn)程資料索取。當(dāng)前典型的MES結(jié)構(gòu)模型如圖四。

在企業(yè)內(nèi)部，各功能站通過(guò)局域網(wǎng)對(duì)MES 服務(wù)器進(jìn)行交互操作，同時(shí)其他各查詢(xún)終端也通過(guò)局域網(wǎng)查詢(xún)MES 處理后提供的數(shù)據(jù)、報(bào)表和圖形。在企業(yè)外部，通過(guò)Internet 可以連接到MES，在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行信息發(fā)布或讀取操作。公司內(nèi)部管理、外部機(jī)構(gòu)以及其它相關(guān)業(yè)務(wù)單位通過(guò) MES 聯(lián)系形成了一個(gè)緊密的整體，做到實(shí)時(shí)信息共享，使業(yè)務(wù)流程變得有序而高效。

第四篇：車(chē)間級(jí)安全管理責(zé)任書(shū)

站所安全生產(chǎn)管理責(zé)任書(shū)

為了進(jìn)一步落實(shí)公司安全責(zé)任制，堅(jiān)持“一人為本，安全第一”“誰(shuí)管理、誰(shuí)負(fù)責(zé)”的方針，樹(shù)立“安全是企業(yè)生命”的理念，加強(qiáng)安全管理力度，最大限度地控制、減少各類(lèi)事故的發(fā)生，保障員工和企業(yè)財(cái)產(chǎn)的損失。經(jīng)公司決定，將安全目標(biāo)責(zé)任下達(dá)車(chē)間，嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)管理。

一、責(zé)任對(duì)象

責(zé)任對(duì)象是車(chē)間，車(chē)間主管是本車(chē)間安全第一責(zé)任人，車(chē)間員工是主要執(zhí)行人員。根據(jù)與公司簽訂的安全目標(biāo)責(zé)任，結(jié)合本車(chē)間實(shí)際情況，把安全的目標(biāo)和責(zé)任落實(shí)到每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)崗位、每個(gè)人。

二、工作職責(zé)

（一）嚴(yán)格執(zhí)行安全的方針、政策、法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，按照公司的《安全制度》《行為處罰條例》《安全操作規(guī)程》的要求，認(rèn)真開(kāi)展安全工作。

（二）領(lǐng)導(dǎo)對(duì)本車(chē)間的安全工作全面負(fù)責(zé)，要建立和完善安全管理機(jī)構(gòu)和管理體系，確保人員到位，確保配足必要的安全措施。車(chē)間應(yīng)根據(jù)人員變動(dòng)情況即時(shí)調(diào)整安全管理機(jī)構(gòu)，確保安全生產(chǎn)工作不受影響。

（三）根據(jù)車(chē)間實(shí)際，制定安全生產(chǎn)計(jì)劃，并列為重要日常工作；定期通報(bào)安全工作情況，研究并解決安全中存在的問(wèn)題，總結(jié)安全管理工作經(jīng)驗(yàn)。

（四）車(chē)間每月組織自查，特別是檢查設(shè)備，人員操作規(guī)程，制定檢查登記記錄，并在相關(guān)會(huì)議報(bào)告，完善和加大應(yīng)急處理的方案，和培訓(xùn)。

（五）車(chē)間落實(shí)自上而下的安全責(zé)任。層層簽訂安全責(zé)任書(shū)，責(zé)任落到個(gè)人，并結(jié)合責(zé)任嚴(yán)格考核，如有問(wèn)題嚴(yán)肅處理。

（六）依照“誰(shuí)存在的隱患誰(shuí)整改”的原則，認(rèn)真抓好車(chē)間各類(lèi)事故隱患整改，監(jiān)督工作，遏制事故發(fā)生。重大隱患整改后要將結(jié)果上報(bào)。

（七）認(rèn)真貫徹公司各項(xiàng)規(guī)定與管理制度，抓好車(chē)間工作。扎實(shí)開(kāi)展好宣傳教育活動(dòng)，營(yíng)造安全氛圍，提高車(chē)間員工的安全意識(shí)。

三、安全責(zé)任、指標(biāo)

（一）特大事故、重大事故為零；

（二）一般事故為零；

（三）消防措施完善；

（四）按照規(guī)定操作、生產(chǎn)；

（五）嚴(yán)謹(jǐn)在車(chē)間內(nèi)出現(xiàn)違規(guī)行為，如吸煙、喝酒、打鬧等；

（六）違規(guī)操作機(jī)器設(shè)備造成員工致殘或?qū)е聠T工死亡；

（七）違規(guī)操作電器設(shè)備造成員工致殘或?qū)е聠T工死亡。以上行為如有違反，造成后果由本人承擔(dān)。

四、本責(zé)任與個(gè)人掛鉤，并組織實(shí)施、嚴(yán)格執(zhí)行；對(duì)不嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)各項(xiàng)制度而造成損失的，應(yīng)承擔(dān)全部責(zé)任，嚴(yán)重的交由司法機(jī)關(guān)處理。

五、此責(zé)任書(shū)一式兩份，甲乙雙方各執(zhí)一份，并從簽訂之日起生效。

莆田市萩蘆溪水電管理處（蓋章）

緯度水電站：

公司領(lǐng)導(dǎo)（簽名）：

責(zé)任人（簽名）

****年**月**日

第五篇：制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)在制造業(yè)信息化中的應(yīng)用

隨著制造企業(yè)信息化建設(shè)的發(fā)展，企業(yè)在上層宏觀計(jì)劃和下層生產(chǎn)管理控制上出現(xiàn)了一些新的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了企業(yè)信息化建設(shè)的深入開(kāi)展，制造執(zhí)行系統(tǒng)的出現(xiàn)填補(bǔ)了企業(yè)計(jì)劃層和車(chē)間操作控制系統(tǒng)之間的縫隙，使企業(yè)信息化的建設(shè)得以縱深推進(jìn).0 引言

隨著制造業(yè)信息化建設(shè)的展開(kāi)，很多企業(yè)已經(jīng)重視并有效地應(yīng)用了以MRP IFERP 為代表的企業(yè)資源計(jì)劃管理軟件和以監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集為主的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控軟件。在目前的ERP 系統(tǒng)中，資源和計(jì)劃管理是重要功能，但幾乎不涉及車(chē)間內(nèi)部具體生產(chǎn)活動(dòng)的管理(如生產(chǎn)單元間的資源調(diào)配、計(jì)劃執(zhí)行、生產(chǎn)監(jiān)督等)。企業(yè)生產(chǎn)管理軟件和制造單元控制軟件之間不能有效集成，上層ERP 軟件系統(tǒng)精確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能從生產(chǎn)車(chē)間得到支持，而制造控制單元又常常不能及時(shí)得到指令來(lái)調(diào)整工作狀態(tài)，形成了上層信息不能直接傳輸?shù)缴a(chǎn)和設(shè)備控制系統(tǒng)的局面，嚴(yán)重影響了制造企業(yè)生產(chǎn)和信息化的進(jìn)程。20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)打通了這一瓶頸，并已得到學(xué)術(shù)界、工業(yè)界的普遍重視和認(rèn)可，成為企業(yè)信息化的熱點(diǎn)之一。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)

EPR(企業(yè)資源計(jì)劃管理)，JIT(準(zhǔn)時(shí)成產(chǎn))及OPT(最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù))等理論和方法以及基于這些理論和方法的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供了有效的方法和工具。ERP，JIT及OPT等強(qiáng)調(diào)企業(yè)的計(jì)劃性，生產(chǎn)管理則強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行性及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和反饋，因而，生產(chǎn)管理和控制必須尋求新的模式。20世紀(jì)90年代，美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)(AMR)提出了制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)概念。國(guó)際MES協(xié)會(huì)對(duì)MES的定義為:MES使用實(shí)時(shí)精確的數(shù)據(jù)，優(yōu)化從訂單到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)工廠的全部生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)、反映和報(bào)告。

通過(guò)對(duì)變化情況的快速反應(yīng)，減少無(wú)附加值行為，提高工廠運(yùn)行和處理的有效性。MES能夠提高投資回報(bào)、提高利潤(rùn)率、加快資金的流通和減少庫(kù)存。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(NIST)對(duì)MES的定義為:從生產(chǎn)計(jì)劃/工單下達(dá)到成品產(chǎn)出的整個(gè)過(guò)程中，采集所有軟件和硬件數(shù)據(jù)，保證能夠完成生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)優(yōu)化。

MES解決了生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的制定、執(zhí)行和生產(chǎn)指揮調(diào)度，生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)事件的處理，生產(chǎn)過(guò)程中的工藝標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，產(chǎn)品質(zhì)量的控制，設(shè)備運(yùn)行情況的掌握，產(chǎn)量、在制品、生產(chǎn)消耗的統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)線人力資源狀況，原料、材料、成品的庫(kù)存等生產(chǎn)管理者最關(guān)心的問(wèn)題。

MES系統(tǒng)的基本功能模塊包括工序詳細(xì)調(diào)度，資源分配和狀態(tài)管理，生產(chǎn)單元分配，過(guò)程管理，人力資源管理，維護(hù)管理，質(zhì)量管理，文檔控制，產(chǎn)品跟蹤和清單管理，性能分析和數(shù)據(jù)采集等，具體如圖ME S在計(jì)劃管理層(EPR)與底層控制(CP)S之間架起了一座橋梁，其功能如圖2所示。一方面，MES可對(duì)來(lái)自MPR IFEPR 的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，形成操作指令傳給底層;另一方面，MES可以通過(guò)Pcs采集設(shè)備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制資源的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理，將制造系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，把生產(chǎn)狀況及時(shí)地反饋給計(jì)劃層，進(jìn)行作業(yè)的動(dòng)態(tài)調(diào)度，形成ERP/MES/PCS3層為核心的企業(yè)信息集成系統(tǒng)。MES在制造業(yè)信息化中的應(yīng)用

企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)的建設(shè)是企業(yè)信息化發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是企業(yè)從工藝控制、制造過(guò)程控制向信息化與全面綜合自動(dòng)化發(fā)展的必然之路。現(xiàn)在，制造業(yè)信息化系統(tǒng)已從初級(jí)的MIS發(fā)展到以生產(chǎn)控制、調(diào)度、優(yōu)化、營(yíng)銷(xiāo)、經(jīng)營(yíng)和決策等為一體的企業(yè)綜合控制自動(dòng)化系統(tǒng)，企業(yè)的框架結(jié)構(gòu)由經(jīng)營(yíng)層ERP 系統(tǒng)、生產(chǎn)層MES系統(tǒng)及控制層PCS系統(tǒng)組成。MES作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)時(shí)地將生產(chǎn)過(guò)程信息反饋給上層系統(tǒng)，其時(shí)間維度主要集中在班組和生產(chǎn)執(zhí)行部門(mén)。提升管理水平

制造企業(yè)在實(shí)施MES以后，生產(chǎn)管理將會(huì)上升到一個(gè)新的水平，歸納起來(lái)主要有:

(1)提高了生產(chǎn)管理的技術(shù)含量和企業(yè)的信息化水平，適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)管理需要。

(2)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行排產(chǎn)和調(diào)度，提高了排產(chǎn)和調(diào)度的效率。

(3)提高了生產(chǎn)管理的實(shí)時(shí)性、科學(xué)性。

(4)實(shí)現(xiàn)了物料跟蹤。

(5)加強(qiáng)質(zhì)量控制。

(6)為計(jì)算生產(chǎn)成本提供了依據(jù)。

(7)為建立數(shù)字化企業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

效益分析

制造執(zhí)行系統(tǒng)國(guó)際聯(lián)盟組織MEAS調(diào)查結(jié)果表明，企業(yè)實(shí)施MES以后，帶來(lái)的效益主要表現(xiàn)在:

(1)生產(chǎn)周期縮短45%(6%的被調(diào)查企業(yè))。

(2)數(shù)據(jù)輸人工作減少57%(6%的被調(diào)查企業(yè))。

(3)半成品的積壓減少24%(57%的被調(diào)查企業(yè))。

(4)交接班的紙面工作減少16%(36%的被調(diào)查企業(yè))。

(5)縮短生產(chǎn)提前期35%(36%的被調(diào)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)時(shí)地將生產(chǎn)過(guò)程信息反饋給上層系統(tǒng)，其時(shí)間維度主要集中在班組和生產(chǎn)執(zhí)行部門(mén)。MES系統(tǒng)的實(shí)施

3.I MES在中國(guó)的現(xiàn)狀

目前，在企業(yè)信息化中起呈上啟下作用的MES主要停留在MES思想、內(nèi)涵以及體系結(jié)構(gòu)方面的研究上，軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用還比較薄弱。我國(guó)對(duì)車(chē)間層、單元層的研究大都偏重控制模型的研究，很少?gòu)腗ES角度研究開(kāi)發(fā)面向制造過(guò)程的集成化管理和控制軟件。在MES技術(shù)研究上，國(guó)內(nèi)外差別并不是很大，但在應(yīng)用上大多還停留在制造設(shè)備的集成、狀態(tài)監(jiān)督和控制階段，MES產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用還處于起步階段。

目前，MES主要應(yīng)用在電子、汽車(chē)、食品及醫(yī)藥加工等離散制造企業(yè)。國(guó)內(nèi)MES市場(chǎng)還處于剛起步階段，應(yīng)用面窄量少。通常制造執(zhí)行系統(tǒng)是以ERP 與企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備集成為主要目標(biāo)的。3.2 如何實(shí)施MES系統(tǒng)

企業(yè)經(jīng)過(guò)項(xiàng)目立項(xiàng)、論證并決定實(shí)施MES系統(tǒng)后，應(yīng)對(duì)MES的實(shí)施進(jìn)行總體規(guī)劃，確定總體目標(biāo)，對(duì)實(shí)施工作做出總體安排囚。MEs的實(shí)施進(jìn)程如圖3所示。

(1)成立MES項(xiàng)目實(shí)施小組。MES的實(shí)施涉及到企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，部門(mén)與人員之間的協(xié)調(diào)十分重要，因此成立項(xiàng)目小組是必要的。項(xiàng)目小組主要完成MES項(xiàng)目的規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)和培訓(xùn)工作，確保項(xiàng)目按計(jì)劃、分步驟地順利實(shí)施。項(xiàng)目組成員應(yīng)全程參與MES的實(shí)施，配合與協(xié)調(diào)項(xiàng)目工作的進(jìn)行，負(fù)責(zé)具體的項(xiàng)目實(shí)施工作。政策的貫徹執(zhí)行通過(guò)高層管理人員直接滲透的，實(shí)施MES要有高層管理者的支持，每個(gè)部門(mén)要有管理者來(lái)負(fù)責(zé)公司決策的實(shí)施。

(2)選擇MES供應(yīng)商。選擇適合企業(yè)的管理軟件、尋求有實(shí)力的軟件公司作為供應(yīng)商是前期的重要工作。應(yīng)選擇技術(shù)力量雄厚并且熟悉企業(yè)業(yè)務(wù)流程的軟件廠商合作，并著重考察軟件商解決實(shí)際問(wèn)題的能力，另外，要考察軟件供應(yīng)商的生存能力。

(3)業(yè)務(wù)流程重組與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。實(shí)施MES后，企業(yè)的生產(chǎn)管理模式會(huì)有很大變化，必須對(duì)企業(yè)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行重組，對(duì)于職能重疊的部門(mén)合理分工、明確職責(zé)，這樣才能保證信息及時(shí)處理，使MES系統(tǒng)達(dá)到最好的運(yùn)行效果。由于每個(gè)企業(yè)的情況不同，一定要配合軟件廠商做好MES的業(yè)務(wù)需求調(diào)研工作，這樣，廠商才能開(kāi)發(fā)出真正適合企業(yè)的MES軟件系統(tǒng)。

(4)全面的人員培訓(xùn)。MES實(shí)施涉及到計(jì)算機(jī)、企業(yè)管理及車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)操作等人員，這些人員的知識(shí)層次、業(yè)務(wù)水平、對(duì)MES的認(rèn)識(shí)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平均有差別，為保證MES順利實(shí)施，必須對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。一是要培訓(xùn)員工對(duì)MES的了解、認(rèn)識(shí)與操作;二是要學(xué)習(xí)現(xiàn)代生產(chǎn)管理方式，轉(zhuǎn)變觀念、優(yōu)化工作方式;三是重點(diǎn)培訓(xùn)項(xiàng)目組成員，讓他們到企業(yè)外面參觀培訓(xùn)，切實(shí)保證培訓(xùn)效果。

(5)重視數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。MES系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)管理與協(xié)調(diào)，與生產(chǎn)相關(guān)的基礎(chǔ)信息(如物料、設(shè)備、工藝路線及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等)必須錄人計(jì)算機(jī)，并針對(duì)這些數(shù)據(jù)建立科學(xué)的編碼體系。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與完整是MES系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，必須把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作做好、做細(xì)。

(6)模擬運(yùn)行與用戶(hù)化。MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基本完成后，應(yīng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬運(yùn)行，測(cè)試模擬運(yùn)行效果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修改完善程序。在模擬運(yùn)行期間，企業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員應(yīng)該全程參與并接受軟件供應(yīng)商的培訓(xùn)(包括系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、開(kāi)發(fā)工具、服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)等)，使計(jì)算機(jī)人員盡早掌握MES系統(tǒng)的維護(hù)方法;然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬運(yùn)行，培訓(xùn)MES用戶(hù)，最后進(jìn)行考試檢測(cè)，以了解用戶(hù)應(yīng)用MES系統(tǒng)的水平。

(7)EMS系統(tǒng)試運(yùn)行與系統(tǒng)切換。系統(tǒng)試運(yùn)行期間會(huì)發(fā)現(xiàn)很多新問(wèn)題，這時(shí)要找出問(wèn)題的原因，提出間題的解決方案，對(duì)軟件進(jìn)行維護(hù)完善，然后再試運(yùn)行、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，直到MES系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。在該過(guò)程中，對(duì)計(jì)算機(jī)人員、管理人員及用戶(hù)的培訓(xùn)要持續(xù)進(jìn)行，盡早使企業(yè)的人員能正常使)用和維護(hù)MES系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，MES系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，就可以進(jìn)行系統(tǒng)切換正式運(yùn)行了。結(jié)束語(yǔ)

信息化是當(dāng)今世界發(fā)展的大趨勢(shì)，也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，只有大力推廣MES的理念和應(yīng)用，以促進(jìn)MES的普及，才能促進(jìn)制造企業(yè)信息化的深人開(kāi)展，使我國(guó)制造企業(yè)信息化的建設(shè)邁向更高層次。