对MES（Manufacturing Execution System 制造执行系统）系统的研讨(四)

1.2  MES的功能结构

1.2.1  MES在企业系统中的定位

   制造执行系统是位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统，它是为了解决上层计划系统与下层控制系统之间的信息通信而出现的。制造执行系统在计划管理层与底层控制之间架起了一座桥梁，填补了两者之间的空隙，如图2-2所示。

图2-2 制造执行系统的桥梁作用

    AMR于20世纪90年代提出的企业集成模型(如图2-3)清楚地描述了MES在企业系统中的位置。

图2-3 AMR的三层企业集成模型

    计划层：强调企业的计划性。它以客户们定单和市场需求为计划源头，充分利用企业内的各种资源，降低库存，提高企业效益，ERP等从生产管理的角度来看，属于企业的计划层。

    执行层(MES)：强调计划的执行和控制。通过MES把ERP与企业的生产现场控制有机地集成起来。

控制层(Control)：强调设备的控制。包括DCS (Distributed Control System, DCS)，PLC(Programmable Logic Controllers，PLC)、NC/DNC(Distributed Numerical Control，DNC),，SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition， SCADA)以及其它的控制产品制造过程的计算机控制方法。

以上三层在企业经营与生产过程中既相互独立，又紧密联系，并在部分功能上存在着信息重叠的现象，如图2-4所示。

                    图2-4 MES在企业信息系统中的定位

1.3  MES的现状

1.3.1  国内MES产业政策

     中共十六大明确提出“建设节约型社会，走新型工业化道路”，信息化为节能减排的重要手段得到了快速的发展，而MES作为信息化的重要组成部分，也在此背景下得到了前所未有的重视与关注。

    国家科技部目前主要依靠实施国家高技术研究发展计划(863计划)先进制造技术领域“面向行业应用的可配置MES平台及产品”项目计划达到以下目标：

    (1)  开发一批面向典型行业、具有自主知识产权的MES工具集及软硬件系统平台。

    (2)  在航空、航天、汽车、船舶、装备、冶金、石化、烟草等典型行业的超过25家企业推广应用(其中在离散行业应用12家以上，在流程行业应用8家以上，在混合型行业应用5家以上);

    (3)  在MES平台开发与实施的基础上，形成3-6个具有自主知识产权、符合ISO-95标准、相关指标达到国外同类水平、具有市场活力的MES软件产品(其中面向离散行业的软件产品1-3个，面向流程行业的软件产品1-2个，面向混合型行业的软件产品1个);取得不少于10项具有原始创新的多项代表性成果(发明专利、软件著作版权等)。

    (4)  培育5家以上盈利模式清晰的MES软件供应商，促进MES产品的产业化(其中面向离散行业与流程行业的软件产品各2家以上，面向混合型行业的软件产品1家以上)。

1.3.2  国内MES的行业会议

    每年国内有关主题涉及MES技术的会议不计其数，主要的会议有：由中国仪器仪表学会生产执行系统分会(MES分会)主办的“中国MES年会”和863计划先进制造系统技术主题专家组主办的“中国制造业信息化MES产业技术论坛”。

    (1) 中国MES年会

    中国MES年会由中国仪器仪表学会生产执行系统分会(MES分会)主办，每年举办一次，已举办了四届。

    第一届(2006)中国MES年会暨2006中国(杭州)MES技术高峰论坛于2006年11月18日在杭州举办。年会由-褚健教授和苏宏业教授主持，并由9位行业专家做了9个精彩的大会报告，分别为:国际自动控制联合会前主席吕勇哉的《二十一世纪自动化产业的机遇和创新技术》；中国工程院孙优贤院士的《我国节能降耗的现状和工业控制面临的任务》；北京机械工业自动化所软件工程中心首席专家蒋明炜教授的《离散制造业的MES与ERP》；中石化信息系统管理部李德芳主任的《石化MES应用研究》；石化盈科MES事业部蒋白桦总经理的《石化物料平衡系统应用研究》；-荣冈教授的《企业多分辨率建模理论与应用》；中国石油规划总院王华副处长的《中国石油MES框架与实施策略》；华北制药集团刘文富总经理的《医药行业MES的应用研究》和宝信软件股份有限公司毕英杰的《冶金工业MES的现状与发展》。

    第二届(2007)中国MES年会于2007年10月25日-10月27日在北京举办，共有来石化、化工、钢铁、烟草等行业的50余家企业、10余家高校及科研院所的150余位会议代表参加了此届年会。

以“优化操作，疏导流程，实现节能减排、精细化管理”为主题的第二届(2007)中国MES年会邀请了业内权威嘉宾并做主题报告，包括中石化信息系统管理部副主任齐学忠先生的《制造业MES发展与展望》；-王树青教授的《节能减排与MES技术》；石化盈科MES事业部总经理蒋白桦先生的《石化行业MES系统解决方案》；-荣冈教授的《MES系统与智能工厂》；首钢集团强伟先生的《钢铁制造业信息化建设的实践与思考》；中国科学院软件研究所王宏安先生的《实时数据库系统及应用》；中国科学院沈阳自动化研究所史海波研究员的《卷烟企业MES技术与应用研讨》；华中科技大学张国军教授的《离散制造业MES关键技术与产业化对策》。八个主题报告虽然涉及不同的行业及背景，但是各位专家对MES的前景都同样充满信心，对MES能帮助企业提高生产效率、提高产品质量、降低消耗等作用都有一致的认识，同时也都意识到MES的任重道远。业内专家的权威讲述、听众的积极参与，热烈的会场气氛贯穿始终。大会最后由中国仪器仪表学会生产执行系统分会副理事长、中石化信息系统管理部主任李德芳先生作会议总结报告。

由e-works中国制造业信息化专业门户网主办的主题为“MES，创建可视化数字工厂”的“第三届中国制造业MES应用年会”， 在杭州梅地亚新闻交流中心隆重召开。来自电子电器、通信、医药化工、汽车、机电等行业的制造企业嘉宾，国内外知名MES厂商和MES领域资深专家共计300余人出席了会议。年会涉及了自动识别技术、现场数据采集、WIP过程管理、SPC统计过程控制、品质管理等MES核心业务，对促进MES产业技术的交流与合作，普及MES理念、技术、实施应用方法，帮助制造企业全面了解MES技术与发展，推进MES系统的顺利实施和成功应用起到了积极的效果。 本次MES年会邀请了国内MES专家张国军教授，西门子、GE FANUC、施耐德、WONDERWARE、凯策、CAMSTAR、宝信、明基逐鹿等专业资深顾问，以及UT斯达康、吉利汽车、南通醋x等汽车、电子、化工等行业的知名企业CIO，通过主题演讲、企业经验交流，问题辩论等多种方式详细分析了MES在各行业应用的特点，以及在MES实施和应用过程中碰到的问题和解决的方法，向与会的广大制造业企业分享了自己的宝贵经验。同时，e-works总经理黄培博士还从市场、企业、厂商等多个角度出发详细介绍了MES在中国的应用与发展情况。

以“生产制造全程控制与追踪”为主题的“第四届中国制造业MES应用年会”，在南京隆重召开。来自福建、安徽、河南、江苏、浙江、河北、天津、山东等10多个省市制造业信息化代表，以及国内外知名MES厂商和MES领域资深专家共计300余人出席了本次盛会。其中，参会企业覆盖电子电器、通信、医药化工、汽车、机电、烟草等行业，包括奇瑞汽车、华北制药、上海冠生园、三菱电梯、西蒙电气、双钱集团、五洲制冷、熊猫电子、雅戈尔、中国铝业等百多家大中型企业CIO及高层亲临会场。本次年会特意邀请到了我国著名的MES专家东北大学柴天佑院士，柴院士以“MES技术的发展现状与应用特点”为题，围绕MES的定义与概念、发展历程、ISA－95标准、企业应用等问题展开了深入阐述，使与会制造企业全面了解了MES系统，并为与会制造企业的MES应用指明了方向。大连理工大学刘晓冰教授就先进制造与生产管理模式分享了自己的真知灼见，为与会企业带来了很大的启发。南京航空航天大学叶文华教授阐述了离散制造业的MES体系的特点与要求。e-works分析师孙亚婷年会现场发布了“2008-2009中国制造业MES应用研究报告”，从市场、企业、厂商等多个角度出发详细介绍了MES在中国的应用与发展情况。 MES市场的主流供应商GE Fanuc、LG CNS、罗克韦尔、CAXA、Kronos、Eyelit、Intermec、海越，从厂商的角度分别以精彩演讲和与会嘉宾分享了在MES实践中的经验与体会，并详细介绍了各自系统的特点和典型应用。马钢自动化工程公司信息工程部副经理何诗兴、延锋伟世通MES项目负责人张翼，从企业应用的角度，详细介绍了企业在MES系统建设方面的经验。

    (2) 中国制造业信息化MES产业技术论坛

    2005年7月23日，由科技部高技术中心和863计划先进制造系统技术主题专家组联合主办的“2005中国制造业信息化MES产业技术论坛”在北京成功召开。科技部高新司冯记春司长出席论坛并致辞，柴天佑院士、褚健教授分别结合国内外MES技术、产品与应用的发展需求和现状和趋势做了主题演讲;“十五”863计划重点支持的钢铁和石化MES课题承担单位介绍了研究开发及应用示范成果，来自西门子、HP, IBM、美国埃施朗、英国博纳冶金系统公司的代表也分别从不同方面介绍了MES研究开发与应用实施的技术与经验。

2007年8月25日，第二届中国制造业信息化MES产业技术论坛在北京举行，业内专家分析了MES在我国制造业，特别是离散制造业应用中存在的难题及应对办法，提出了加强国内制造领域自主研发与使用 MES系统对行业节能与产业升级的重要性。