对MES（Manufacturing Execution System 制造执行系统）系统的研讨(三)

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制造执行系统（MES）的发展历程

MES概念虽然是上世纪90年初才出现，但在70年代末的时候，西方发达国家部分企业已经出现具有MES功能系统的端倪。在开发MES方面，要首数西门子公司。

Mannesmann钢管厂和钢板厂是西门子最旱的客户之一，1975年Mannesmann委托西门子开发具有MES的功能的管材管理系统，其他功能由西门子逐步完善。在国内，应用最早的要数上海宝山钢铁公司。1992年，西门子取得的宝山热轧带钢厂和1994年的宝山热轧带钢厂MES订单，这是中国最旱的MES系统。

MES的发展人概可以分为两个时期和两个阶段。

(1) 上纪 70年代末—上世纪90年代末，传统的M ES( Traditional MES，T-MES)时期。

该时期的MES人体上可以分为两人类，即前两个阶段:专用MES系统(Point MES)和集成MES系统(Integrated，MES)。前者是为了解决某个特定领域的问题而设计和开发的自成一体的系统，例如某个企业的车间维护、生产{If控等;而后者起初是针对一个特定的、规范化的环境而设计的，日前已拓展到许多领域，如航空、装配、半导体、食品和卫生等行业，在功能上它已实现了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成。前者能够为某一特定环境提供最好的性能，却常难以与其它应用系统集成，集成的MES，比专用MES迈进了一人步，具有很多优点:如单一的逻辑数据库、系统内部具有良好的集成性、统一的数据模型等等。

(2) 本1世纪初—可集成的MES( Integratable MES，I- MES)时期。

该时期的MES能将模块化应用组件技术应用到MES的系统开发中，是两类T- MES系统的结合。从表现形式上看，具有专用的MES系统的特点，即I- MES中的部分功能作为可重用组件单独销售;同时，又具有集成的MES的特点，即能实现上下两层之间的集成。此外，I- M ES还能实现客户化、可重构、可扩展和互操作等特性，能方便地实现不同厂商之间的集成和遗产系统的保护以及即插即用等功能。

第一章 MES的定义及功能

1.1 MES系统简介

MES是英文Manufacturing Execution System的缩写，它所对应的中文名称一般有两种翻译方式，在制造行业，MES翻译成“制造执行系统”，俗称生产管理系统。在流程工业，MES翻译成“生产执行系统”。对于MES的定义，不同的机构有自己不同的定义。

在企业中是面向车间的生产过程管理与实时信息系统。它主要解决车间生产任务的执行问题，填补了上层生产计划与底层工业控制之间的鸿沟。它通过对能流、物流、设备状态等实时监测与协调优化控制，达到快速响应制造及降低能耗的目标。如图所示：

目前被人广泛接受的是由国际MES联合会MESA(Manufacturing Execution System Association International)对MES给出的定义:MES提供从接受订货到制成最终产品全过程的生产活动实现优化的信息。它采用当前的和精确的数据，对生产活动进行初始化，及时引导、响应和报告工厂的活动，对随时可能发生变化的生产状态和条件做出快速反应，重点削减不会产生附加值的活动，从而推动有效的工厂运行和过程。

此外，按照美国的咨询调查公司AMR(Advanced Manufacturing Research)所给出的定义：MES是一个常驻工厂层的信息系统，介于企业领导层的计划系统与主生产过程的直接工业控制系统之间。这里明确地将企业的运作划分为三个层次，分别是：计划层、执行层和控制层。如图二所示

其中：计划层就包括MRPⅡ、ERP等；控制层包括PLC、各种仪器设备等；介于两者之间的是执行层，MES就属于执行层。可以通过绘出数据流图来明确每个层次间的关系。如图2-1所示。

图2-1 MES数据流图

它以当前视角向操作人员/管理人员提供生产过程的全部资源(人员、设备、材料、工具和客户要求)的数据和信息。其着重点是将信息技术运用于改善制造过程。

另外，美国的国家标准研究所NIST(National Institute of Standard and Technology)对MES给出的定义:为使从接受订货到制成最终产品全过程的管理活动得以优化，采集硬件/软件的各种数据和状态信息。

虽然不同机构对MES的定义存在一些不同的描述，但是有几点共识是普遍认可:

1)MES在整个企业信息集成系统中承上启下，是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁。

2)MES采集从接受订货到制成最终产品全过程的各种数据和状态信息，目的在于优化管理活动。它强调是当前视角，即精确的实时数据。

3)从对实时的要求而言，如果说控制层要求的实时时间系数为1，那么，MES的时间系数为10, ERP的时间系数为1000。

这从MESA的定义也可以看出，精确的实时数据是一个优秀的MES必须达到的要求。因此，一个MES系统，就是负责沟通企业计划层和控制层，凭借信息技术提供精确的实时数据，并最终达到优化管理活动和生产活动目的的系统。

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