MES系統(tǒng) 在整個企業(yè)信息化集成中起著承上啟下的作用，是生產活動和管理活動的橋梁，對于面向制造加工業(yè)和過程工業(yè)的ERP，脫離MES系統(tǒng)將無法根據市場需求去組織、管理和優(yōu)化生產。MES系統(tǒng)的發(fā)展和應用是一個過程，而不是一個事件，MES系統(tǒng)的成功實施需要一個過程要改造制造環(huán)境，要求管理機制作適應性改變。MES系統(tǒng)的實施需要恰當的規(guī)劃和細致的分析，根據不同的行業(yè)和企業(yè)自身情況構造MES系統(tǒng)模型。



1.引言

在中國制造業(yè)蓬勃發(fā)展的大潮中，越來越多的企業(yè)通過實施企業(yè)資源計劃（Enterprise Resources Planning，簡稱ERP）來強化管理然而，企業(yè)的生產計劃管理受市場影響越來越大，明顯感到計劃跟不上變化。面對客戶對交貨期的苛刻要求，面對更多產品的改型，訂單的不斷調整，企業(yè)決策者認識到，計劃的制訂要依賴于市場和實際的作業(yè)執(zhí)行狀態(tài)，而不能*以物料和庫存回報來控制生產同時，ERP解決的是資源計劃問題，ERP能處理以前發(fā)生的事情（作歷史分析），亦可預計并處理未來將要發(fā)生的事件，但對現(xiàn)在正在發(fā)生的事件卻留下了缺口，制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，簡稱MES系統(tǒng)）*了這一空白。MES系統(tǒng)就是通過對企業(yè)生產運行相關信息的收集，實時掌握企業(yè)的排產計劃、運行管理、生產執(zhí)行和生產統(tǒng)計等情況；集成各種生產數據，形成及時、準確、真實、清晰的企業(yè)信息；利用*的統(tǒng)計分析、優(yōu)化軟件進行分析、處理，來指導企業(yè)合理地配置資源、找出潛在的效益增長點或制約企業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，及時調整經營戰(zhàn)略和生產計劃；使企業(yè)獲得的大整體效益的生產信息管理平臺。

煉化行業(yè)MES系統(tǒng)功能框架模型是綜合流程行業(yè)MES系統(tǒng)*模型和我國煉化行業(yè)實際情況而建立的，為煉化行業(yè)信息化建設提供一個*的、合理的和科學的模型和整體框架。應用“煉化行業(yè)MES系統(tǒng)功能框架模型”可以快速地建立一套快速、靈活、準確的煉化行業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)的應用體系，增強生產的敏捷性和柔性，保證生產裝置始終處于佳化運轉狀態(tài)通過MES系統(tǒng)的實施實現(xiàn)生產過程和業(yè)務流程的優(yōu)化，進一步降低生產成本；“煉化行業(yè)MES系統(tǒng)叻能樞架模型”為煉油化工以及流程行業(yè)提供一個統(tǒng)一標準的整體的解決方案，從而全面支持生產運行密切相關的業(yè)務流程運作，引入佳實踐，推動相關領域業(yè)務管理模式的轉變。

2.MES系統(tǒng)在企業(yè)信息化建設中的角色和意義

MES系統(tǒng)是企業(yè)信息、集成的重要環(huán)節(jié)在整個信息、集成系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，是生產活動與管理活動信息的橋梁，是煉化行業(yè)信息化建設發(fā)展的關鍵因此建沒MES系統(tǒng)具有非常重要的意義。

MES系統(tǒng)的架構具體概括為“一個平臺、二個集成、三個支撐系統(tǒng)”。煉化行業(yè)綜合信息平臺包括企業(yè)數據集成平臺及應用集成平臺兩大部分ERP/MES系統(tǒng)IPCS的三層體系就是建立在這個平臺之上，通過數據庫和計算機網絡兩大技術把整個企業(yè)聯(lián)為一體。

MES系統(tǒng)處于三中間通過標準的數據訪問接口與關系數據庫和實時數據庫相連相連，即與上層ERP和下層的PCS（Process Control System，即過程控制系統(tǒng)）實現(xiàn)數據和信息的交換MES系統(tǒng)通過連接上下兩個層次的標準數據接口，實時監(jiān)控生產過程并優(yōu)化過程控制參數，隨時向上層提供生產數據的實時分析并調整生產作業(yè)調度，同時也把上層的計劃或決策下達到下層生產單元。

MES系統(tǒng)起到了ERP/MRPⅡ和車間自動化系統(tǒng)間承上啟下的作用，其主要表現(xiàn)在：

（1）為ERP/MRPⅡ系統(tǒng)及時、準確地提供數據和信息；
（2）提高系統(tǒng)的運行能力，維持計劃與運行能力的平衡；
（3）解決實際生產過程中的計劃運行波動對制定生產計劃的影響，提高MRPⅡ/ERP系統(tǒng)適應性；
（4）通過低層數據的采集和分析一為改進生產線的運行提供依據和保證，適應敏捷制造模式對生產敏捷性的要求。

3.煉化行業(yè)MES系統(tǒng)過程管理模型

根據MES系統(tǒng)協(xié)會的定義，MES系統(tǒng)是指在開放的體系結構中，實現(xiàn)過程運行的管理和企業(yè)級的信息系統(tǒng)與低層生產數據的集成，是連接上層計劃與低層設備的橋梁。其目標是降低在制品縮短產品制造周期，分析并找出生產中的瓶領，改進生產線運行，提高生產效率并控制生產成本如果說ERP是決策中心和利潤控制中心，那么MES系統(tǒng)就是成本控制中心。

過程管理是MES系統(tǒng)的主休，過程管理的核心任務是通過描述企業(yè)經營過程中的活動及活動之間的連接關系，抽象出企業(yè)的工作流、物流、資金流和能源流等過程流，抽取這些過程流之間的相互制約關系，全面描述企業(yè)經營管理與生產活動，建見合理的過程流模型指導企業(yè)對生產過程中各種流的優(yōu)化控制。

4.煉化行業(yè)MES系統(tǒng)功能模型的結構和組成

短期生產作業(yè)的計劃調度、監(jiān)控、資源配置和生產過程的優(yōu)化等工作。具體包括以下一些功能：過程管理（Process Management）、人力資源管理（Labor Management）、維護管理（Maintenance Management）、質量管理（Quality Management）、文檔控制（Document Control）、產品跟蹤和譜系管理（Product Tracking &Genealogy）、資源分配和狀態(tài)管理（Resource Allocation）、工序詳細調度（Operations /Detailed Scheduling）、派遣生產單元（Dispatching Production Units）、性能分析（Performance Analysis）和數據采集（Data Collection Acquisition）等功能模塊。MES系統(tǒng)的外部與供應鏈、企業(yè)資源計劃、生產過程控制等相連接。

MES系統(tǒng)與上下層的信息交互是整個系統(tǒng)實現(xiàn)集成的關鍵MES系統(tǒng)向上層ERP/供應鏈提交生產能力、材料消耗、勞動力和生產線運行性能、生產進程、油品質量、成本分析及各種生產運行數據；向底層系統(tǒng)發(fā)布生產指令及有關的控制參數；同時分別接受_上層的中*計劃和底層的數據采集、設備運行狀態(tài)等。

上面的劃分主要來自國外的經驗，但MES系統(tǒng)功能組成的劃分并不是定死的。通過對我國煉化企業(yè)運行機制和管理模式的研究和實際應用系統(tǒng)實施和運行經驗。

生產計劃凋度模型：流程企業(yè)的生產計劃調度是企業(yè)運行的核心，也是MES系統(tǒng)的核心，其作用是根據市場及企業(yè)中、*計劃要求，對全廠的生產系統(tǒng)進行綜合協(xié)調與平衡，配置資源，處理意外事故，以求獲得大的綜合效益調度主要考慮物流平衡、能力（反應能力、存儲能力、運輸能力等）平衡及環(huán)保要求等，因此，這一層的控制對象以企業(yè)的物流為主，包括下達對過程參數的在線優(yōu)化在內的各種控制指令；

成本控制與管理：處理的主要數據來源是生產物耗能耗、原油評價結果、質量監(jiān)控結果等。遵循的基本原則是使生產的物耗能耗更低、原油成本低、成品油*。生產成本控制是直接為調度模塊服務的；

數據收集與獲取：針對上下層及各個數據庫提供獲取內部數據的接口，構成相應的表格和記錄，數據的收集可以是自動或手工方式；

物流控制與管理：與供應鏈及庫存管理緊密，實時統(tǒng)計物料出入、使用、消耗的數據，并控制物料的儲運和使用；

質量控制與管理：管理有關質量的檔案，提供度量的實時分析來保證產品質量控制并鑒定需注意的問題，提出更正的建議，也包括SPC/SQC的跟蹤和離線檢查操作的管理以及LIMS的分析等；

安全控制與管理模型：提供基于數據、模型和知識的生產過程故障診斷和預報過程故障狀態(tài)下運行模式的調整組態(tài)以及墓于遠程網絡支持的安全事故處理等支持；

設備監(jiān)控維護模塊：跟蹤和指導設備和工具維護的活動來保證生產和調度的進程，也提供緊急問題的反應，如報警，并維護歷史信息來支持問題的診斷；

生產過程支持模型：提供基于知識和墓于信息的支持，將其他模塊送來的數據、信息和知識進行加工、處理，形成相應的方法、算法或軟件，對MES系統(tǒng)中各功能模塊提供支持；

生產過程模擬模型：以生產過程模型化模塊提供的各類模型為基礎，提供MES系統(tǒng)中各個功能模塊運行的可視化流程模擬支持，也包括集合原油評價、設備狀態(tài)、參數配置等數據進行預測性模擬生產；

過程在線優(yōu)化模型：對流程生產過程中常見的難以用傳統(tǒng)意義下的模型來描述的過程參數與工藝目標或技術經濟指標之間關系的情況，在線提供以保證工藝目標或技術經濟指標為前提的過程參數優(yōu)化支持；

性能分析：通過分析不同功能的匯總信息，提供實際生產操作與歷史記錄和期望結果的報告。

5.MES系統(tǒng)與外部信息交互模型

MES系統(tǒng)是煉化行業(yè)生產信息和管理信息集成的關鍵環(huán)節(jié)，是生產指揮和執(zhí)行信息、傳遞的橋梁和紐帶，具有非常重要的位置，起著上傳下達，承上啟下的作用。

6.結語

（1）MES系統(tǒng)在整個企業(yè)信息化集成中起著承上啟下的作用，是生產活動和管理活動的橋梁，對于面向制造加工業(yè)和過程工業(yè)的ERP，脫離MES系統(tǒng)將無法根據市場需求去組織、管理和優(yōu)化生產。
（2）MES系統(tǒng)的發(fā)展和應用是一個過程，而不是一個事件，MES系統(tǒng)的成功實施需要一個過程要改造制造環(huán)境，要求管理機制作適應性改變。
（3）MES系統(tǒng)的實施需要恰當的規(guī)劃和細致的分析，根據不同的行業(yè)和企業(yè)自身情況構造MES系統(tǒng)模型。

原文來源于杭州匠興科技