MESA通過其各成員的實踐歸納了十一個主要的 MES系統(tǒng) 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。



從MES系統(tǒng)與企業(yè)其它系統(tǒng)的信息交互分析看，一方面，MES系統(tǒng)可以為企業(yè)其它管理信息系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。例如，企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)需要MES系統(tǒng)提供的成本、制造周期和預(yù)計產(chǎn)出時間等實時生產(chǎn)數(shù)據(jù);供應(yīng)鏈管理(SCM)系統(tǒng)從MES系統(tǒng)中獲取當(dāng)前的訂單狀態(tài)、當(dāng)前的生產(chǎn)能力以及企業(yè)中生產(chǎn)換班的相互約束關(guān)系;客戶關(guān)系管理(CRM)的成功報價與準(zhǔn)時交貨，則取決于MES系統(tǒng)所提供的有關(guān)生產(chǎn)的實時數(shù)據(jù);產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)中的產(chǎn)品設(shè)計信息，可以基于MES系統(tǒng)的產(chǎn)品產(chǎn)出和生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)進行優(yōu)化;控制模塊則需要時刻從MES系統(tǒng)中獲取生產(chǎn)配方和操作技術(shù)資料來指導(dǎo)人員和設(shè)備進行正確地生產(chǎn)。另一方面，MES系統(tǒng)也要從其它管理系統(tǒng)中獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)以自身正常運行。例如，MES系統(tǒng)中進行生產(chǎn)調(diào)度的數(shù)據(jù)來自ERP的計劃數(shù)據(jù);MES系統(tǒng)中生產(chǎn)活動的時間安排需要依據(jù)SCM中的主計劃和調(diào)度控制;PDM則為MES系統(tǒng)提供實際生產(chǎn)的工藝文件和各種配方及操作參數(shù);從控制模塊反饋的實時生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)，則被MES系統(tǒng)用于實際生產(chǎn)性能評估和操作條件的判斷。

從時間因素分析看，在MES系統(tǒng)之上的計劃系統(tǒng)考慮的問題域是中*的生產(chǎn)計劃，執(zhí)行層系統(tǒng)MES系統(tǒng)處理的問題域是近期生產(chǎn)任務(wù)的協(xié)調(diào)安排問題，控制層系統(tǒng)則必須實時地接收生產(chǎn)指令，使設(shè)備正常加工運轉(zhuǎn)。它們相互關(guān)聯(lián)、互為補充，實現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。

從層次角度分析看，制造企業(yè)的控制結(jié)構(gòu)可劃分為工廠層(或公司層)、車間層、單元層和設(shè)備層。其中，單元層相當(dāng)于一般企業(yè)的工段或班組。通常，ERP系統(tǒng)處于工廠層和車間層，有時會擴展到單元層。設(shè)備控制系統(tǒng)處于設(shè)備層，有時會擴展到單元層。而MES系統(tǒng)則總是處于車間層與單元層。因此，MES系統(tǒng)與ERP在車間層(有時包括單元層)在功能上會有部分重復(fù)，MES系統(tǒng)與設(shè)備控制系統(tǒng)在單元層有時也會有部分功能重疊。

基于Intemet的MES系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

它基于統(tǒng)一的軟硬件平臺和穩(wěn)定的Web應(yīng)用，以MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為系統(tǒng)核心，進行實時數(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。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)。

在企業(yè)內(nèi)部，各功能站通過局域網(wǎng)對MES系統(tǒng)服務(wù)器進行交互操作，同時其他各查詢終端也通過局域網(wǎng)查詢MES系統(tǒng)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系統(tǒng)，在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)對系統(tǒng)進行信息發(fā)布或讀取操作，做到實時信息共享。

MES系統(tǒng)實施

為充分發(fā)揮MES系統(tǒng)的效用，在實施MES系統(tǒng)時有如下幾點需要特別注意:

1.由于不同行業(yè)之間的MES系統(tǒng)應(yīng)用存在巨大差異，加之MES系統(tǒng)本身也有型MES系統(tǒng)和集成型MES系統(tǒng)之分，所以在需求調(diào)研階段，應(yīng)有豐富生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)驗的顧問參加，并綜合考慮企業(yè)技術(shù)、資金、設(shè)備、人員等眾多因素，對需求進行充分和分析，選擇(或開發(fā))適合企業(yè)自身需要的MES系統(tǒng)。

2.MES系統(tǒng)是一個外在簡單，內(nèi)部卻非常細(xì)致、復(fù)雜的系統(tǒng)，在設(shè)計與開發(fā)階段，研發(fā)與檢測部門不但要對功能進行測試，還要進行大數(shù)據(jù)量、并發(fā)的實時測試，根據(jù)實際需求提早制定數(shù)據(jù)庫策略。另外，由于MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源主要是參加生產(chǎn)工作的工作人員和管理人員。只有生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確及時而全面，才有利于數(shù)據(jù)的進一步分析整理。而只有提高生產(chǎn)一線工人的系統(tǒng)應(yīng)用水平，才能“數(shù)據(jù)源頭”的質(zhì)量。

3.MES系統(tǒng)是一種應(yīng)用于工廠的動態(tài)的IT解決方案，經(jīng)常因產(chǎn)品、流程、以及新老產(chǎn)品的產(chǎn)出比例發(fā)生變化而不斷地有所改變，因此底層數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型也會隨之而改變。另外，MES系統(tǒng)與生產(chǎn)過程和MRP/ERP等系統(tǒng)緊密相連，但由于MES系統(tǒng)與企業(yè)其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)可能來源于不同的供應(yīng)商，各系統(tǒng)之間的部分功能雖有“重疊”但側(cè)重不同，所以系統(tǒng)之間的銜接與擴展，系統(tǒng)穩(wěn)定性和運行效率至關(guān)重要。因此，系統(tǒng)管理與維護應(yīng)由具有過程控制、IT和管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)知識的制造業(yè)IT專家負(fù)責(zé)。

有待進一步研究的MES系統(tǒng)關(guān)鍵問題

在經(jīng)歷了過去10年多的努力實踐和改進后，MES系統(tǒng)逐漸變得成熟并在國外企業(yè)中迅速推廣起來，在國內(nèi)也有了初步的應(yīng)用，并且給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。但是，也應(yīng)該清楚地認(rèn)識到，仍然有許多需要進一步深人研究和完善的MES系統(tǒng)關(guān)鍵問題，主要包括:

(一)MES系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)敏捷性問題
即如何使用軟件構(gòu)件復(fù)用技術(shù)、中間件技術(shù)、集成計算模式、分布式對象技術(shù)和網(wǎng)格技術(shù)等開發(fā)與設(shè)計MES系統(tǒng)，使得符合接口標(biāo)準(zhǔn)的功能構(gòu)件可以方便地以“即插即用”的方式組裝到MES系統(tǒng)中，從而使MES系統(tǒng)具有開放性、模塊化、分布式、可移植性、可擴充性和安全性等特點。

(二)MES系統(tǒng)的信息集成問題
即不僅從系統(tǒng)建模與軟件開發(fā)的角度，而且從車間、生產(chǎn)系統(tǒng)及企業(yè)本身信息運動規(guī)律的角度來研究MES系統(tǒng)的功能與信息集成。例如:(1)應(yīng)用分布式人工智能中的Multi-Agent理論進行建模，用以支持虛擬企業(yè)中MES系統(tǒng)應(yīng)用;(2)集成CORBA/STEP以實現(xiàn)MES系統(tǒng)與PDM的無縫集成;(3)研究基于RFID(Radio -cy Identification，無線射頻識別)技術(shù)的MES系統(tǒng)實時信息采集、編碼、處理和控制，實現(xiàn)制造單元控制從面向批量和過程的控制向面向?qū)ο蟮目刂茩C制轉(zhuǎn)變等。

(三)MES系統(tǒng)中的生產(chǎn)控制與決策問題
主要包括非常規(guī)信息條件下生產(chǎn)設(shè)備的管理問題、生產(chǎn)物流的調(diào)度問題、車間生產(chǎn)調(diào)度和控制中的決策問題以及人作為特殊智能信息資源在上述軟決策環(huán)境中的協(xié)調(diào)與作用機制問題等。例如，設(shè)計MES系統(tǒng)工作流模型以支持各種控制策略，加強過程管理。盡管目前已經(jīng)有了一些這方面的研究成果，但仍需進一步深人。

結(jié)論

MES系統(tǒng)*了制造業(yè)計劃層和生產(chǎn)車間過程控制系統(tǒng)之間的間隔，是制造過程信息集成的關(guān)鍵。MES系統(tǒng)通過強調(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)，為企業(yè)實施“敏捷制造”構(gòu)建了良好的基礎(chǔ)。與此同時，信息技術(shù)的發(fā)展和制造企業(yè)的競爭需求又帶動了MES系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的不斷進步與成熟。深刻理解和正確應(yīng)用MES系統(tǒng)，對于提高我國制造業(yè)信息化水平，從而增強企業(yè)競爭力具有重要意義。
 

原文來源于杭州匠興科技