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

制造業(yè)車間級管理系統(tǒng)（MES）及其典型結(jié)構(gòu)

1、概 述

制造業(yè)是我國國民經(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。伴隨中國加入WTO和經(jīng)濟(jì)全球化，中國正在成為世界制造業(yè)的中心。中國的制造業(yè)企業(yè)面臨日益激烈的國內(nèi)外競爭，如何迅速提高企業(yè)的核心競爭力，很重要的一點，就是以信息化帶動工業(yè)化，加快信息化進(jìn)程，走新型工業(yè)化道路，實現(xiàn)全社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。

縱觀我國制造業(yè)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，建設(shè)的重點普遍放在ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)（Shop Floor Control System, SFC）兩個方面。但是，由于產(chǎn)品行銷在這一、二十年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變成市場導(dǎo)向、競爭導(dǎo)向，因而也對制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的管理和組織提出了挑戰(zhàn)，僅僅依靠ERP和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)往往無法應(yīng)付這新的局面。

工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System, MES）恰好能填補這一空白。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)。MES可以為用戶提供一個快速反應(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、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。目前國外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開始采用這項技術(shù)來增強(qiáng)自身的核心競爭力。

2、企業(yè)計劃層與過程控制層之間的信息“斷層”問題

我國制造業(yè)多年來采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點是“由上而下”按計劃生產(chǎn)。簡單的說是從計劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場等情況制定生產(chǎn)計劃—生產(chǎn)計劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點也大都放在計劃層，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)上層計劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計劃。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動化生產(chǎn)設(shè)備、自動化檢測儀器、自動化物流搬運儲存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化控制。

由于市場環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個制造型企業(yè)能否良性運營，關(guān)鍵是使“計劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車間管理人員可以在最短的時間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對措施，保證生產(chǎn)計劃得到合理而快速修正。雖然ERP和現(xiàn)場自動化系統(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)對象是企業(yè)管理的上層，一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場檢測和統(tǒng)計數(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)場自動化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對于用戶車間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無策或功能薄弱。比如面對以下車間管理的典型問題，它們就難以給出完善的解決手段：

? 出現(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時候，能否根據(jù)產(chǎn)品號碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過程信息？能否立即查明它的：原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺、操作人員、經(jīng)過的工序、生產(chǎn)時間日期和關(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產(chǎn)品的時候，能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯誤？

? 過去12小時之內(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？ ? 目前倉庫以及前工序、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？何時能夠及時交貨？

? 生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時間在生產(chǎn)，多少時間在停轉(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？工人培訓(xùn)不夠？還是工藝指標(biāo)不合理？

? 能否對產(chǎn)品的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)自動進(jìn)行統(tǒng)計和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動與異常波動，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？

? 能否廢除人工報表，自動統(tǒng)計每個過程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？

MES的定位，是處于計劃層和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個設(shè)計良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺上集成諸如生產(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)報表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務(wù)。系統(tǒng)通過強(qiáng)調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實時化的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是美國管理界90年代提出的新概念。美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)通過對大量企業(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)過程監(jiān)控軟件和以實現(xiàn)操作過程自動化，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國際聯(lián)合會)是以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會，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、分析和開發(fā)計劃。MESA協(xié)會白皮書（MESA White Paper No.6，1997）對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)出的過程中，扮演生產(chǎn)活動最佳化的信息傳遞者。

? 當(dāng)事件發(fā)生變異時，借著實時正確的信息、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)以減少無附加價值之生產(chǎn)活動，提升工廠生產(chǎn)制程的效率。

? MES 改善生產(chǎn)條件及準(zhǔn)時出貨、庫存周轉(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)鏈之間提供一個雙向的生產(chǎn)信息流。

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

圖中左邊ERP等系統(tǒng)需隨時注意產(chǎn)品庫存量、客戶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)或安排庫存以滿足客戶訂單需求。對MES而言，這一層就是生產(chǎn)的計劃層。

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、參數(shù)等相關(guān)資料儲存于此系統(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)需求項目就緒，控制系統(tǒng)便運用所有工廠內(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，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通過其各成員的實踐歸納了十一個主要的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。實際的MES產(chǎn)品可能同時包含了其中一個或幾個功能模塊。

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)出的整個過程中，扮演生產(chǎn)活動最佳化的“信息傳遞者”的角色，MES必然要具有多種功能并且能夠同時為生產(chǎn)、質(zhì)檢、工藝、物流等多個部門服務(wù)，這就決定了MES的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須滿足以下原則：

? MES應(yīng)該是一個分布式的計算機(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)

由于工廠可能會從不同的軟件供應(yīng)商購買適合自己的MES模塊，或?qū)④囬g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)實際上是一個大雜燴。每個系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制。又因為MES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。

一個基于統(tǒng)一軟硬件平臺的MES系統(tǒng)往往采用工業(yè)PC/PLC/HMI等設(shè)備作為車間內(nèi)各生產(chǎn)單元（生產(chǎn)區(qū)域）功能站的主要構(gòu)件，通過對各個生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋，組成覆蓋全廠或者整個流水線的、滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開放式以太網(wǎng)絡(luò)。采用MES數(shù)據(jù)庫服務(wù)器作為系統(tǒng)核心，進(jìn)行實時數(shù)據(jù)存取和比照，實現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過程的管理。系統(tǒng)以大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)為設(shè)計基礎(chǔ)，便于大量實時數(shù)據(jù)的存儲、比對、運作，產(chǎn)生各類統(tǒng)計分析報表，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，各功能站通過局域網(wǎng)對MES 服務(wù)器進(jìn)行交互操作，同時其他各查詢終端也通過局域網(wǎng)查詢MES 處理后提供的數(shù)據(jù)、報表和圖形。在企業(yè)外部，通過Internet 可以連接到MES，在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)對系統(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 MES 聯(lián)系形成了一個緊密的整體，做到實時信息共享，使業(yè)務(wù)流程變得有序而高效。

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

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制造業(yè)車間級管理系統(tǒng)（MES）及其典型結(jié)構(gòu)

1、概 述

制造業(yè)是我國國民經(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。伴隨中國加入WTO和經(jīng)濟(jì)全球化，中國正在成為世界制造業(yè)的中心。中國 的制造業(yè)企業(yè)面臨日益激烈的國內(nèi)外競爭，如何迅速提高企業(yè)的核心競爭力，很重要的一點，就是以信息化帶動工業(yè)化，加快信息化進(jìn)程，走新型工業(yè)化道路，實現(xiàn)全社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。

縱觀我國制造業(yè)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，建設(shè)的重點普遍放在ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)（Shop Floor Control System, SFC）兩個方面。但是，由于產(chǎn)品行銷在這一、二十年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變成市場導(dǎo)向、競爭導(dǎo)向，因而也對制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的管理和組織提出了挑戰(zhàn)，僅僅依靠ERP和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)往往無法應(yīng)付這新的局面。

工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System, MES）恰好能填補這一空白。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)。MES可以為用戶提供一個快速反應(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、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自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。目前國外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開始采用這項技術(shù)來增強(qiáng)自身的核心競爭力。

2、企業(yè)計劃層與過程控制層之間的信息“斷層”問題

我國制造業(yè)多年來采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點是“由上而下”按計劃生產(chǎn)。簡單的說是從計劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場等情況制定生產(chǎn)計劃—生產(chǎn)計劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點也大都放在計劃層，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)上層計劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計劃。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動化生產(chǎn)設(shè)備、自動化檢測儀器、自動化物流搬運儲存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化控制。

由于市場環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個制造型企業(yè)能否良性運營，關(guān)鍵是使“計劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車間管理人員可以在最短的時間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對措施，保證生產(chǎn)計劃得到合理而快速修正。雖然ERP和現(xiàn)場自動化系統(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)對象是企業(yè)管理的上層，一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場檢測和統(tǒng)計數(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)場自動此資料來自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(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”，對于用戶車間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無策或功能薄弱。比如面對以下車間管理的典型問題，它們就難以給出完善的解決手段：

? 出現(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時候，能否根據(jù)產(chǎn)品號碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過程信息？能否立即查明它的：原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺、操作人員、經(jīng)過的工序、生產(chǎn)時間日期和關(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產(chǎn)品的時候，能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯誤？

? 過去12小時之內(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？

? 目前倉庫以及前工序、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？何時能夠及時交貨？

? 生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時間在生產(chǎn)，多少時間在停轉(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？工人培訓(xùn)不夠？還是工藝指標(biāo)不合理？

? 能否對產(chǎn)品的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)自動進(jìn)行統(tǒng)計和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動與異常波動，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？

? 能否廢除人工報表，自動統(tǒng)計每個過程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？

MES的定位，是處于計劃層和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個設(shè)計良好的MES系統(tǒng)可以此資料來自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

在統(tǒng)一平臺上集成諸如生產(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)報表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務(wù)。系統(tǒng)通過強(qiáng)調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實時化的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是美國管理界90年代提出的新概念。美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)通過對大量企業(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)過程監(jiān)控軟件和以實現(xiàn)操作過程自動化，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國際聯(lián)合會)是以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會，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、分析和開發(fā)計劃。MESA協(xié)會白皮書（MESA White Paper No.6，1997）對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)出的過程中，扮演生產(chǎn)活動最佳化的信息傳遞者。

? 當(dāng)事件發(fā)生變異時，借著實時正確的信息、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)以減少無附加價值之生產(chǎn)活動，提升工廠生產(chǎn)制程的效率。

? MES 改善生產(chǎn)條件及準(zhǔn)時出貨、庫存周轉(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)鏈之間提供一個雙向的生產(chǎn)信息流。

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

圖中左邊ERP等系統(tǒng)需隨時注意產(chǎn)品庫存量、客戶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)或安排庫存以滿足客戶訂單需求。對MES而言，這一層就是生產(chǎn)的計劃層。

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、參數(shù)等相關(guān)資料儲存于此系統(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)需求項目就緒，控制系統(tǒng)便運用所有工廠內(nèi)相關(guān)資源（軟、硬件及人員）負(fù)責(zé)完成生產(chǎn)制造過程以達(dá)成產(chǎn)品生產(chǎn)目標(biāo)。此資料來自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

3．2 MES的功能

由MES的定義可見，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通過其各成員的實踐歸納了十一個主要的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。實際的MES產(chǎn)品可能同時包含了其中一個或幾個功能模塊。此資料來自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(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)出的整個過程中，扮演生產(chǎn)活動最佳化的“信息傳遞者”的角色，MES必然要具有多種功能并且能夠同時為生產(chǎn)、質(zhì)檢、工藝、物流等多個部門服務(wù)，這就決定了MES的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須滿足以下原則：

? MES應(yīng)該是一個分布式的計算機(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)由于工廠可能會從不同的軟件供應(yīng)商購買適合自己的MES模塊，或?qū)④囬g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)實際上是一個大雜燴。每個系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制。又因為MES應(yīng)用常此資料來自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(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。

一個基于統(tǒng)一軟硬件平臺的MES系統(tǒng)往往采用工業(yè)PC/PLC/HMI等設(shè)備作為車間內(nèi)各生產(chǎn)單元（生產(chǎn)區(qū)域）功能站的主要構(gòu)件，通過對各個生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋，組成覆蓋全廠或者整個流水線的、滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開放式以太網(wǎng)絡(luò)。采用MES數(shù)據(jù)庫服務(wù)器作為系統(tǒng)核心，進(jìn)行實時數(shù)據(jù)存取和比照，實現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過程的管理。系統(tǒng)以大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)為設(shè)計基礎(chǔ)，便于大量實時數(shù)據(jù)的存儲、比對、運作，產(chǎn)生各類統(tǒng)計分析報表，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，各功能站通過局域網(wǎng)對MES 服務(wù)器進(jìn)行交互操作，同時其他各查詢終端也通過局域網(wǎng)查詢MES 處理后提供的數(shù)據(jù)、報表和圖形。在企業(yè)外部，通過Internet 可以連接到MES，在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)對系統(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 MES 聯(lián)系形成了一個緊密的整體，做到實時信息共享，使業(yè)務(wù)流程變得有序而高效。此資料來自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(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性，但是在企業(yè)信息化建設(shè)過程中，它們之間未必需要相互依賴于對方而存在。在生產(chǎn)計劃管理、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，可以將MES與ERP系統(tǒng)進(jìn)行集成，以優(yōu)化公司的信息管理，更加有力地保證商業(yè)目標(biāo)的實現(xiàn)。

MES與ERP系統(tǒng)集成的優(yōu)點體現(xiàn)為：

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

? 進(jìn)一步改造信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)公司內(nèi)部信息和數(shù)據(jù)的集此資料來自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(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)對顧客需求的快速反應(yīng)，優(yōu)化客戶服務(wù)并提高公司的整體工作效率。

? 增加財務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)當(dāng)日更新和管理報表即時統(tǒng)計的功能，實現(xiàn)當(dāng)日結(jié)帳的目標(biāo)。

? 以實時數(shù)據(jù)為依據(jù)的生成計劃更加正確及時地反映整個生產(chǎn)情況。

6、MES的前景

MES是面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)，它是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略，實現(xiàn)車間生產(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)不僅有很好的計劃系統(tǒng)，而且能使計劃落實到實處的執(zhí)行系統(tǒng)。因此短短幾年間MES在國外的企業(yè)中迅速推廣開來，并給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

我國企業(yè)實施以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廠商和開發(fā)軍團(tuán)，但這部分廠商只有較少部分會向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)和實施需要很強(qiáng)的工業(yè)自動化基礎(chǔ)和工業(yè)現(xiàn)場工程經(jīng)驗，這是一道比較高的技術(shù)門檻，將很多ERP類型的IT廠商拒之門外。但我們也相信，隨著行業(yè)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的發(fā)展，會有相當(dāng)部分的IT廠商與自動化廠商、制造型企業(yè)合并或緊密合作，在2-3年此資料來自www.tmdps.cn東莞臺商信息網(wǎng)，大量的管理資料下載

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

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

制造業(yè)車間級管理系統(tǒng)（MES）及其典型結(jié)構(gòu)

1、概 述

制造業(yè)是我國國民經(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。伴隨中國加入WTO和經(jīng)濟(jì)全球化，中國正在成為世界制造業(yè)的中心。中國 的制造業(yè)企業(yè)面臨日益激烈的國內(nèi)外競爭，如何迅速提高企業(yè)的核心競爭力，很重要的一點，就是以信息化帶動工業(yè)化，加快信息化進(jìn)程，走新型工業(yè)化道路，實現(xiàn)全社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。

縱觀我國制造業(yè)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，建設(shè)的重點普遍放在ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)（Shop Floor Control System, SFC）兩個方面。但是，由于產(chǎn)品行銷在這一、二十年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變成市場導(dǎo)向、競爭導(dǎo)向，因而也對制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的管理和組織提出了挑戰(zhàn)，僅僅依靠ERP和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)往往無法應(yīng)付這新的局面。

工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System, MES）恰好能填補這一空白。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)。MES可以為用戶提供一個快速反應(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、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。目前國外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開始采用這項技術(shù)來增強(qiáng)自身的核心競爭力。

2、企業(yè)計劃層與過程控制層之間的信息“斷層”問題

我國制造業(yè)多年來采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點是“由上而下”按計劃生產(chǎn)。簡單的說是從計劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場等情況制定生產(chǎn)計劃—生產(chǎn)計劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點也大都放在計劃層，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)上層計劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計劃。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動化生產(chǎn)設(shè)備、自動化檢測儀器、自動化物流搬運儲存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化控制。

由于市場環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個制造型企業(yè)能否良性運營，關(guān)鍵是使“計劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車間管理人員可以在最短的時間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對措施，保證生產(chǎn)計劃得到合理而快速修正。雖然ERP和現(xiàn)場自動化系統(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)對象是企業(yè)管理的上層，一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場檢測和統(tǒng)計數(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)場自動化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對于用戶車間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無策或功能薄弱。比如面對以下車間管理的典型問題，它們就難以給出完善的解決手段： ? 出現(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時候，能否根據(jù)產(chǎn)品號碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過程信息？能否立即查明它的：原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺、操作人員、經(jīng)過的工序、生產(chǎn)時間日期和關(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產(chǎn)品的時候，能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯誤？

? 過去12小時之內(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？

? 目前倉庫以及前工序、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？何時能夠及時交貨？

? 生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時間在生產(chǎn)，多少時間在停轉(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？工人培訓(xùn)不夠？還是工藝指標(biāo)不合理？

? 能否對產(chǎn)品的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)自動進(jìn)行統(tǒng)計和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動與異常波動，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？

? 能否廢除人工報表，自動統(tǒng)計每個過程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？

MES的定位，是處于計劃層和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個設(shè)計良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺上集成諸如生產(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)報表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務(wù)。系統(tǒng)通過強(qiáng)調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實時化的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是美國管理界90年代提出的新概念。美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR(Advanced Manufacturing Research)通過對大量企業(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)過程監(jiān)控軟件和以實現(xiàn)操作過程自動化，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國際聯(lián)合會)是以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會，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、分析和開發(fā)計劃。MESA協(xié)會白皮書（MESA White Paper No.6，1997）對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)出的過程中，扮演生產(chǎn)活動最佳化的信息傳遞者。

? 當(dāng)事件發(fā)生變異時，借著實時正確的信息、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)以減少無附加價值之生產(chǎn)活動，提升工廠生產(chǎn)制程的效率。

? MES 改善生產(chǎn)條件及準(zhǔn)時出貨、庫存周轉(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)鏈之間提供一個雙向的生產(chǎn)信息流。

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

圖中左邊ERP等系統(tǒng)需隨時注意產(chǎn)品庫存量、客戶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)或安排庫存以滿足客戶訂單需求。對MES而言，這一層就是生產(chǎn)的計劃層。

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、參數(shù)等相關(guān)資料儲存于此系統(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)需求項目就緒，控制系統(tǒng)便運用所有工廠內(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，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通過其各成員的實踐歸納了十一個主要的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。實際的MES產(chǎn)品可能同時包含了其中一個或幾個功能模塊。

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)出的整個過程中，扮演生產(chǎn)活動最佳化的“信息傳遞者”的角色，MES必然要具有多種功能并且能夠同時為生產(chǎn)、質(zhì)檢、工藝、物流等多個部門服務(wù)，這就決定了MES的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須滿足以下原則：

? MES應(yīng)該是一個分布式的計算機(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)

由于工廠可能會從不同的軟件供應(yīng)商購買適合自己的MES模塊，或?qū)④囬g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)實際上是一個大雜燴。每個系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制。又因為MES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。

一個基于統(tǒng)一軟硬件平臺的MES系統(tǒng)往往采用工業(yè)PC/PLC/HMI等設(shè)備作為車間內(nèi)各生產(chǎn)單元（生產(chǎn)區(qū)域）功能站的主要構(gòu)件，通過對各個生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋，組成覆蓋全廠或者整個流水線的、滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開放式以太網(wǎng)絡(luò)。采用MES數(shù)據(jù)庫服務(wù)器作為系統(tǒng)核心，進(jìn)行實時數(shù)據(jù)存取和比照，實現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過程的管理。系統(tǒng)以大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)為設(shè)計基礎(chǔ)，便于大量實時數(shù)據(jù)的存儲、比對、運作，產(chǎn)生各類統(tǒng)計分析報表，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，各功能站通過局域網(wǎng)對MES 服務(wù)器進(jìn)行交互操作，同時其他各查詢終端也通過局域網(wǎng)查詢MES 處理后提供的數(shù)據(jù)、報表和圖形。在企業(yè)外部，通過Internet 可以連接到MES，在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)對系統(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 MES 聯(lián)系形成了一個緊密的整體，做到實時信息共享，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性，但是在企業(yè)信息化建設(shè)過程中，它們之間未必需要相互依賴于對方而存在。在生產(chǎn)計劃管理、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，可以將MES與ERP系統(tǒng)進(jìn)行集成，以優(yōu)化公司的信息管理，更加有力地保證商業(yè)目標(biāo)的實現(xiàn)。

MES與ERP系統(tǒng)集成的優(yōu)點體現(xiàn)為：

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

? 進(jìn)一步改造信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，實現(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)對顧客需求的快速反應(yīng)，優(yōu)化客戶服務(wù)并提高公司的整體工作效率。

? 增加財務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)當(dāng)日更新和管理報表即時統(tǒng)計的功能，實現(xiàn)當(dāng)日結(jié)帳的目標(biāo)。

? 以實時數(shù)據(jù)為依據(jù)的生成計劃更加正確及時地反映整個生產(chǎn)情況。

6、MES的前景 MES是面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)，它是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略，實現(xiàn)車間生產(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)不僅有很好的計劃系統(tǒng)，而且能使計劃落實到實處的執(zhí)行系統(tǒng)。因此短短幾年間MES在國外的企業(yè)中迅速推廣開來，并給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

我國企業(yè)實施以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廠商和開發(fā)軍團(tuán)，但這部分廠商只有較少部分會向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)和實施需要很強(qiáng)的工業(yè)自動化基礎(chǔ)和工業(yè)現(xiàn)場工程經(jīng)驗，這是一道比較高的技術(shù)門檻，將很多ERP類型的IT廠商拒之門外。但我們也相信，隨著行業(yè)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的發(fā)展，會有相當(dāng)部分的IT廠商與自動化廠商、制造型企業(yè)合并或緊密合作，在2-3年后，MES廠商可能會如雨后春筍般涌現(xiàn)，其技術(shù)和實施手段也必然將日趨成熟

第四篇：車間級安全管理責(zé)任書

站所安全生產(chǎn)管理責(zé)任書

為了進(jìn)一步落實公司安全責(zé)任制，堅持“一人為本，安全第一”“誰管理、誰負(fù)責(zé)”的方針，樹立“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、減少各類事故的發(fā)生，保障員工和企業(yè)財產(chǎn)的損失。經(jīng)公司決定，將安全目標(biāo)責(zé)任下達(dá)車間，嚴(yán)格落實安全生產(chǎn)管理。

一、責(zé)任對象

責(zé)任對象是車間，車間主管是本車間安全第一責(zé)任人，車間員工是主要執(zhí)行人員。根據(jù)與公司簽訂的安全目標(biāo)責(zé)任，結(jié)合本車間實際情況，把安全的目標(biāo)和責(zé)任落實到每個環(huán)節(jié)、每個崗位、每個人。

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)真開展安全工作。

（二）領(lǐng)導(dǎo)對本車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。車間應(yīng)根據(jù)人員變動情況即時調(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)車間實際，制定安全生產(chǎn)計劃，并列為重要日常工作；定期通報安全工作情況，研究并解決安全中存在的問題，總結(jié)安全管理工作經(jīng)驗。

（四）車間每月組織自查，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)會議報告，完善和加大應(yīng)急處理的方案，和培訓(xùn)。

（五）車間落實自上而下的安全責(zé)任。層層簽訂安全責(zé)任書，責(zé)任落到個人，并結(jié)合責(zé)任嚴(yán)格考核，如有問題嚴(yán)肅處理。

（六）依照“誰存在的隱患誰整改”的原則，認(rèn)真抓好車間各類事故隱患整改，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。

（七）認(rèn)真貫徹公司各項規(guī)定與管理制度，抓好車間工作。扎實開展好宣傳教育活動，營造安全氛圍，提高車間員工的安全意識。

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)任與個人掛鉤，并組織實施、嚴(yán)格執(zhí)行；對不嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)各項制度而造成損失的，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)在上層宏觀計劃和下層生產(chǎn)管理控制上出現(xiàn)了一些新的問題，嚴(yán)重影響了企業(yè)信息化建設(shè)的深入開展，制造執(zhí)行系統(tǒng)的出現(xiàn)填補了企業(yè)計劃層和車間操作控制系統(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，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)資源計劃管理軟件和以監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集為主的生產(chǎn)過程監(jiān)控軟件。在目前的ERP 系統(tǒng)中，資源和計劃管理是重要功能，但幾乎不涉及車間內(nèi)部具體生產(chǎn)活動的管理(如生產(chǎn)單元間的資源調(diào)配、計劃執(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)車間得到支持，而制造控制單元又常常不能及時得到指令來調(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)信息化的熱點之一。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)

EPR(企業(yè)資源計劃管理)，JIT(準(zhǔn)時成產(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)的計劃性，生產(chǎn)管理則強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)計劃的執(zhí)行性及生產(chǎn)現(xiàn)場數(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。國際MES協(xié)會對MES的定義為:MES使用實時精確的數(shù)據(jù)，優(yōu)化從訂單到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程，對工廠的全部生產(chǎn)活動進(jìn)行指導(dǎo)、反映和報告。

通過對變化情況的快速反應(yīng)，減少無附加值行為，提高工廠運行和處理的有效性。MES能夠提高投資回報、提高利潤率、加快資金的流通和減少庫存。美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(NIST)對MES的定義為:從生產(chǎn)計劃/工單下達(dá)到成品產(chǎn)出的整個過程中，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)計劃的制定、執(zhí)行和生產(chǎn)指揮調(diào)度，生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件的處理，生產(chǎn)過程中的工藝標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，產(chǎn)品質(zhì)量的控制，設(shè)備運行情況的掌握，產(chǎn)量、在制品、生產(chǎn)消耗的統(tǒng)計，生產(chǎn)線人力資源狀況，原料、材料、成品的庫存等生產(chǎn)管理者最關(guān)心的問題。

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可對來自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Pcs采集設(shè)備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制資源的實時動態(tài)管理，將制造系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，把生產(chǎn)狀況及時地反饋給計劃層，進(jìn)行作業(yè)的動態(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、制造過程控制向信息化與全面綜合自動化發(fā)展的必然之路?，F(xiàn)在，制造業(yè)信息化系統(tǒng)已從初級的MIS發(fā)展到以生產(chǎn)控制、調(diào)度、優(yōu)化、營銷、經(jīng)營和決策等為一體的企業(yè)綜合控制自動化系統(tǒng)，企業(yè)的框架結(jié)構(gòu)由經(jīng)營層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)，對生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化，實時地將生產(chǎn)過程信息反饋給上層系統(tǒng)，其時間維度主要集中在班組和生產(chǎn)執(zhí)行部門。提升管理水平

制造企業(yè)在實施MES以后，生產(chǎn)管理將會上升到一個新的水平，歸納起來主要有:

(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)場的實時數(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)管理的實時性、科學(xué)性。

(4)實現(xiàn)了物料跟蹤。

(5)加強(qiáng)質(zhì)量控制。

(6)為計算生產(chǎn)成本提供了依據(jù)。

(7)為建立數(shù)字化企業(yè)提供了堅實的基礎(chǔ)。

效益分析

制造執(zhí)行系統(tǒng)國際聯(lián)盟組織MEAS調(diào)查結(jié)果表明，企業(yè)實施MES以后，帶來的效益主要表現(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)過程進(jìn)行優(yōu)化，實時地將生產(chǎn)過程信息反饋給上層系統(tǒng)，其時間維度主要集中在班組和生產(chǎn)執(zhí)行部門。MES系統(tǒng)的實施

3.I MES在中國的現(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，軟件開發(fā)和應(yīng)用還比較薄弱。我國對車間層、單元層的研究大都偏重控制模型的研究，很少從MES角度研究開發(fā)面向制造過程的集成化管理和控制軟件。在MES技術(shù)研究上，國內(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、食品及醫(yī)藥加工等離散制造企業(yè)。國內(nèi)MES市場還處于剛起步階段，應(yīng)用面窄量少。通常制造執(zhí)行系統(tǒng)是以ERP 與企業(yè)自動化設(shè)備集成為主要目標(biāo)的。3.2 如何實施MES系統(tǒng)

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

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

(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際問題的能力，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)開發(fā)。實施MES后，企業(yè)的生產(chǎn)管理模式會有很大變化，必須對企業(yè)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行重組，對于職能重疊的部門合理分工、明確職責(zé)，這樣才能保證信息及時處理，使MES系統(tǒng)達(dá)到最好的運行效果。由于每個企業(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實施涉及到計算機(jī)、企業(yè)管理及車間現(xiàn)場操作等人員，這些人員的知識層次、業(yè)務(wù)水平、對MES的認(rèn)識及計算機(jī)應(yīng)用水平均有差別，為保證MES順利實施，必須對相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。一是要培訓(xùn)員工對MES的了解、認(rèn)識與操作;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;三是重點培訓(xùn)項目組成員，讓他們到企業(yè)外面參觀培訓(xùn)，切實保證培訓(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)必須錄人計算機(jī)，并針對這些數(shù)據(jù)建立科學(xué)的編碼體系?；A(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與完整是MES系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，必須把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作做好、做細(xì)。

(6)模擬運行與用戶化。MES系統(tǒng)開發(fā)基本完成后，應(yīng)進(jìn)行計算機(jī)模擬運行，測試模擬運行效果，發(fā)現(xiàn)問題及時修改完善程序。在模擬運行期間，企業(yè)的計算機(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、開發(fā)工具、服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)等)，使計算機(jī)人員盡早掌握MES系統(tǒng)的維護(hù)方法;然后進(jìn)行現(xiàn)場模擬運行，培訓(xùn)MES用戶，最后進(jìn)行考試檢測，以了解用戶應(yīng)用MES系統(tǒng)的水平。

(7)EMS系統(tǒng)試運行與系統(tǒng)切換。系統(tǒng)試運行期間會發(fā)現(xiàn)很多新問題，這時要找出問題的原因，提出間題的解決方案，對軟件進(jìn)行維護(hù)完善，然后再試運行、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，直到MES系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。在該過程中，對計算機(jī)人員、管理人員及用戶的培訓(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)過一段時間運行后，MES系統(tǒng)運行穩(wěn)定，就可以進(jìn)行系統(tǒng)切換正式運行了。結(jié)束語

信息化是當(dāng)今世界發(fā)展的大趨勢，也是我國實現(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)信息化的深人開展，使我國制造企業(yè)信息化的建設(shè)邁向更高層次。