制(zhì)造執行(xíng)系統(MES)主要(yào)用(yòng)來(lái)解決整體(tǐ)優化(h™₩ ₹uà)中，生(shēng)産計(jì)劃與生¶<↔(shēng)産過程有(yǒu)脫節問(wèn)題，對(duì)生(≈₩βshēng)産各個(gè)重要(yào)環節★∏↑相(xiàng)關數(shù)據，用(yòng)終端硬件(φ☆jiàn)以一(yī)定的(de)數(shù)據格式× ®記錄下(xià)來(lái)，經過系統歸類整理(l≥♣αǐ)和(hé)分(fēn)析後，轉化(huà)成有(y♣ $ǒu)效的(de)信息，提供給各個(gè)生•¶"(shēng)産職能(néng)及管理(lǐ)部門(mén)使用(βεyòng)。
制(zhì)造執行(xíng)系統MES是(shì)為(wèi)了(le)保證産品的(de)質量、數(shù)←量和(hé)交貨期，有(yǒu)效的(de)使用(yòng↑↕>)工(gōng)廠(chǎng)資源：即人(rén)力、機(jī)械、¶σ≥設備原料等。MES直到(dào)1990年(nián)，才由AMR組織提出并使用(yòng)。我國(guó)最早的(de)MES是(shì)20世紀80年(nián)代寶鋼建設初期從(cóng)Siemens公司引進的(de)。20世紀70至80年(nián)代以工(gōng)廠(chǎng)自(zì)動化(huà)©>為(wèi)主，80至90年(nián)代以管理(lǐ)信息化(huà)為(wèi)γ★✔主，進入21世紀，主要(yào)通(tōng)過MES來(lái)控制(zhì)包括物(wù)料↔、設備、人(rén)員(yuán)、流程指令和(∏→hé)設施在內(nèi)的(de)所有(Ω ♦yǒu)工(gōng)廠(chǎng)資源，不(bù)單是(β∏shì)面向生(shēng)産現(xiàn)場(↓©↓chǎng)的(de)系統，是(shì)連接現(xiàn)場(ch≤♣♣ǎng)層和(hé)經營層，改善生(shēng)産經營效益的(de)系↕♦<±統。不(bù)是(shì)一(yī)個(gè)特定≠∏×≤行(xíng)業(yè)的(de)概念産，而是(shì)∞↓& 應用(yòng)于各種制(zhì)造業(yè)£π★±的(de)重要(yào)信息系統。
1 制(zhì)造執行(xíng)系統(MES)實時(shí)數(shù)據庫技(jì)術(shù)
實時(shí)數(shù)據庫是(shì)數↔≈©(shù)據庫系統發展的(de)一(yī)個(gè σβ∏)分(fēn)支，是(shì)實時(shí)系統和(hé)數(§γshù)據庫技(jì)術(shù)相(xià∞♦↑ ng)結合的(de)産物(wù)，适用(yòng)于∏♥處理(lǐ)不(bù)斷更新、快(kuàσφi)速變化(huà)的(de)數(shù)據及具有(yǒu)時(shí)間(j♠Ωiān)限制(zhì)的(de)事(shì)務處理(lǐ)。利用(yòn✔δg)實時(shí)數(shù)據庫技(jì)術(s₹¶♦hù)，可(kě)以解決實時(shí)系統中的(de)λ 數(shù)據管理(lǐ)問(wèn)題，同時(shí)也(yě)為(×"wèi)實時(shí)數(shù)據庫提供時(shí)間(ji<♥∑ān)驅動調度和(hé)資源分(fēn)配算(suàn)法。
實時(shí)數(shù)據庫與現(xià"&>n)場(chǎng)控制(zhì)設備相(xiàng)≈↓γ$連，是(shì)連接生(shēng)産過程控制(zhì)系統和(hé)ERP的(de)橋梁，組成MES支撐平台，使企業(yè)管理(lǐ)層及時(shí)得(d♥¶e)到(dào)來(lái)自(zì)生(shēng)産過程的(de)♣£λ實時(shí)數(shù)據，實現(xiàn)管理(lǐ★✔ ≥)控制(zhì)一(yī)體(tǐ)化(huà)，使管理δ₩£™(lǐ)信息系統實時(shí)、高(gāo)效運行(xíng)。≥§÷如(rú)現(xiàn)場(chǎng)控制(zhì)系統對(duì)各種信息數(shù)據的(de)響應以秒(miǎo♠₽₽≈)計(jì)，則MES的(de)響應實效以分(fēn)計(jì)，而上(γλshàng)層計(jì)劃系統則是(shì∏£πγ)以天甚至周計(jì)。
ME±↕S相(xiàng)對(duì)實時(shí)的(de)反映生(shēn¥←g)産過程中的(de)情況。随著(zhe)工(gōng)↓$π廠(chǎng)生(shēng)産的(de)自(zì)動化®≈≠(huà)程度的(de)提高(gāo)、從(cóng)β§₩<生(shēng)産控制(zhì)系統層收集的(de)信息也(yě)就(jiù)顯著地(dì)•γ增多(duō)。
在制(zhì)造系統中，物(wù)料被送到(dào)設¶♦備上(shàng)等待加工(gōng)，MES根據生(shēng)産排程啓動設備，并提前給出γ₹命令初始化(huà)加工(gōng)操作(zuò)，實時(shí)±♥∏響應變得(de)至關重要(yào)。質量統計(jì)過程控制(zhì)(SPC)是(shì)一(yī)個(gè)開(kāi)環系統，通(tōng)過對(d ≈¶uì)所取得(de)的(de)數(shù)據分(fēn)析來(σlái)監測生(shēng)産過程的(de★∏ ✘)狀态，對(duì)于精度高(gāo)的(de)産₽→™品，反饋時(shí)間(jiān)不(bù)超過1s。
€÷完善的(de)MES将獲取分(fēn)析正确的(de)實時(shí)的(de)信息，≥≥$ 監控并指導工(gōng)廠(chǎng)車(c ↑hē)間(jiān)的(de)每個(gè)活動，使得(de)對(duì)每← 個(gè)活動在他(tā)們發生(shēngε£)時(shí)就(jiù)能(néng)及時(shí)響應，獲得(d€£e)最佳的(de)實時(shí)效果。
2 制(zhì)造執行(xíng)系統(MES)功能(néng)模型
≤ ÷ 制(zhì)造執行(xíng)系統MES作(zuò)為(wèi)實現(xiàn)企業(yè)信息化(huà)和(hé©→•→)企業(yè)自(zì)動化(huà)的(de)重要(yào)支撐技(§♦>jì)術(shù)，其本質是(shì)介于企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)和(hé)車(chē)間(jiān)自(zì)動控制(zhì)之間✘©₹(jiān)的(de)面向制(zhì)造過程的(dΩ$e)集成的(de)車(chē)間(jiān)生(shēng)産管理(lǐ)控制(zhì)系統。因此，分(fēn)析車(chē<•>)間(jiān)生(shēng)産管理(lǐ)控制(zhì)需求，建立面向制(zhì)造過程集成的(de)制(zhì)造 ®執行(xíng)系統的(de)功能(néng)模型£α是(shì)研究和(hé)開(kāi)發制(zhì)造執行($☆★$xíng)系統的(de)重要(yào)工(gōng)作(zuò)。
1®¥)制(zhì)造基礎數(shù)據管理(lǐ)，是(shì)車(chē)間✔©(jiān)制(zhì)造過程管理(lǐ)運行(xínλ☆ βg)的(de)基礎，實現(xiàn)的(de)功Ω♦能(néng)包括零件(jiàn)主數(s&∏™λhù)據、工(gōng)作(zuò)中心、産品結構、生(shēng)β∞₹産工(gōng)具(夾具、刀(dāo)具等)、标準工(gōng)序、工(gōng)藝規劃、班次維護、工(gōng)廠(c↕εhǎng)日(rì)曆和(hé)員(yuán)工 ®γ₹(gōng)信息管理(lǐ)等。
2)車(chē)間(jiān)無紙(zhǐ)化(huà)生(shēng'★)産，實現(xiàn)的(de)功能(néng)<≥包括通(tōng)過電(diàn)子(zǐ)三維模型、電(diàn)子(zǐ)↓§₩二維圖紙(zhǐ)和(hé)電(diàn)子(zǐ)化(huà)♥∏的(de)工(gōng)藝文(wén)件(jiàn)、電(diàσ•₽'n)子(zǐ)派工(gōng)單等信息的(de)管理(lǐ)、維護、下↕★(xià)達和(hé)查詢，實現(xiàn)生(shēng)産過程中的(≠•☆de)質量、進度、物(wù)料移動等信息的(de)電(diàn$₩)子(zǐ)化(huà)采集。
3)生(shēng)産過程管理(lǐ)與監控，根據企業(yè)ERP系統生(shēng)産訂單，進行(xíng)₹→生(shēng)産加工(gōng)調度并以工(gōng)序訂單π&σ↔的(de)形式下(xià)發執行(xíng)，根據生(shēng)産情況進行(λ♦§xíng)生(shēng)産數(shù)據采集和(hé)生(shēng)産進™↕ 度跟蹤，具體(tǐ)功能(néng)包括生♥÷>(shēng)産訂單維護與下(xià)達、派工•&£(gōng)單創建、工(gōng)序派工(gōng)、生('♣shēng)産進度采集、生(shēng)産進度查詢、生(shēng"¥'♠)産進度分(fēn)析等。
4)車(chē)間(jiān)物(wù)料管理(lǐ)，實現(x"∑€ iàn)對(duì)車(chē)間(jiān)生(sh ↕✔"ēng)産過程中相(xiàng)關物(wù)料的(de)庫存台帳和(h★∏é)物(wù)料的(de)移動管理(lǐ)，實現(xi↑&àn)車(chē)間(jiān)生(shēng)産過程中物≥±(wù)流與信息流的(de)集成。
5♥ε)在線質量管理(lǐ)，根據質量檢驗計(jì)劃采集生(shēng)産過程中各檢驗工(gōng)序≥♥↑的(de)質量數(shù)據，進行(xíng)數(s↑±εhù)據處理(lǐ)和(hé)分(fēn)析，形 ∑成各種實時(shí)質量圖形和(hé)在♦♥線質量分(fēn)析報(bào)告，必要(yào)時(sh€₩í)采取一(yī)定的(de)質量控制(zhì)措施。
6)λ₽制(zhì)造資源管理(lǐ)，實現(xiàn)對(duì)車('∑÷chē)間(jiān)生(shēng)産所需要(yào)的(de)制(z£→βhì)造資源基本信息的(de)維護、制(zhì)造資源的(de)使用(£<★εyòng)、制(zhì)造資源庫及資源報(bàoφ★)廢等業(yè)務進行(xíng)管理(lǐ)，并提供相(xiàng)關信息λ↑♦™的(de)查詢。
7)綜合查詢與分(fēn)析，根據車(chē)問∏>§(wèn)韻生(shēng)産管理(lǐ)要(yào)求，生(shēng)成各類常規的(de)生(shēng)産彙↑γ£☆總報(bào)表，同時(shí)能(néng)夠提供多(duō)種•←®方式、靈活的(de)、多(duō)角度的(de)分(fēn)析和(hé)查詢。↑₽ε
8)系統管理(lǐ)，包括用(yòng)戶管理(lǐ)、角色管理(lǐ)、權限φ↓±管理(lǐ)、數(shù)據管理(lǐ)和(hé)日(rì)志☆≤ (zhì)管理(lǐ)等功能(néng)。
3 制(zhì)造執行(xíng)系統(MES)軟件(jiàn)生(shēng)命周期
MES是(shì)一(yī)個(gè)複雜(zá∏∞)的(de)人(rén)機(jī)系統，從(cóng)系統♠≤×的(de)規劃、實施直至運行(xíng)，構成一(yī☆β)項複雜(zá)的(de)系統工(gōng)程建設項目。為(σ∑δwèi)使MES獲得(de)更大(dà)的(de)效益，系統建設必₩±須著(zhe)眼于系統的(de)整個(gè)生(shēn∏™±g)命周期，嚴格按照(zhào)系統工(δ€∞σgōng)程的(de)方法和(hé)步驟實施。MES軟件(jiàn)生(shēng)命周期一(yī)般分(fēn)為(wèi)★™下(xià)述3個(gè)階段。
1α¥€•)總體(tǐ)設計(jì)階段，總體(tǐ)設是(shì★σ)在“總體(tǐ)方案”所确定的(de)建設範圍∏σ內(nèi)，對(duì)現(xiàn)行(xíng&¥")系統進行(xíng)全面的(de)調查分(f♣®←ēn)析，提出為(wèi)實現(xiàn)總體(tǐ)規劃确定∞>>的(de)系統功能(néng)所做(zuò)的(d©±→δe)各種總體(tǐ)技(jì)術(shù)考慮和γ∏≠(hé)設計(jì)。
總體(tǐ)設計(jì)的(de)結果是(shì)♣$“總體(tǐ)設計(jì)說(shuō)明(míng)γ♣φ書(shū)”，其內(nèi)容包括計(jì)算(₩γ βsuàn)機(jī)系統配置，應用(yòng)軟件(jiàn)σ Ω≥的(de)框架結構，各系統的(de)功能(néng)模型、信息模型←♣和(hé)全局信息模型，系統數(shù)據∏δ表、體(tǐ)系結構以及實施方案。
2)系統開(kāi)發階段，完成MES的(de)設計(jì)開(kāi)發、系統設置、≤→>•單元測試，對(duì)業(yè)務流程和(hé)系統進行($>xíng)整合測試。開(kāi)發系統界面、報(bào)表、數(shù) &♦據轉換等程度和(hé)相(xiàng)關接σδ∞口，組織用(yòng)戶做(zuò)好(hǎo&££)數(shù)據編碼、數(shù)據準備、對(du§ ì)系統培訓環境進行(xíng)核準，安裝并創建測試環境，開(kāi)₽≈發用(yòng)戶培訓手冊，修訂實施階段的(de)切換計♥✘(jì)劃等基礎工(gōng)作(zuò)。
3)系統實施階段，對(duì)計(jì)算(suàn)機(jī)↑ 系統配置工(gōng)作(zuò)包括選型、購(gòu)買、安裝、調試等，成功"®≤©完成集成測試，獲得(de)關鍵用(yòng)戶對(duì)系統和(hé±₽< )流程的(de)正式批準，開(kāi)展對(duì)最終用(↕✘yòng)戶的(de)培訓，完成原有(y®σǒu)系統向MES的(de)完全轉換。
4)工(gōng)程驗收階段，各個(gè)系統上(shàng)線運↕☆®≈行(xíng)後，經評價确認滿足實際要(♥ε£→yào)求，整個(gè)MES項目即告竣工(gōng)，這(zhè)時(shí)必須對(du챩)整個(gè)系統的(de)建設進行(xíng)總結，寫出“工(gōng)程總結報(bào)告”，并對(duì)項目進行(xíng)驗收•↕α。
4 制(zhì)造執行(xíng)系統(MES)實施策略
企業(yè)應用(yòng)MES成敗或實施後效益的(de)大(dà)小(xiǎo)，與企業(yè)具有(yǒ≤↑₩u)的(de)制(zhì)造執行(xíng)能(néng)力密切相(xià☆₩"ng)關。同時(shí)跟據離(lí)散制(zhì★'↓↔)造企業(yè)與流程行(xíng)業(yè)的(de)特點₩☆γσ，制(zhì)定與之相(xiàng)适宜•♦γ的(de)制(zhì)造執行(xíng)系統(MES)實施策略。
4.1 MES數(shù)據采集
MES的(de)數(shù)據采集功能(néng)，可(kě)以實現(xiàn↔φ&γ)對(duì)生(shēng)産現(xiàn)場(chǎng)π∏₽各種數(shù)據的(de)收集、整理(lǐ)工(gōng)作(zuò)，是π™®>(shì)進行(xíng)物(wù)料跟蹤、生(shēng)産計(jì)±劃、産品曆史記錄維護以及其它生(shēng)産管理(lǐ)的(de)基礎≥©。
離(lí)散制(zhì)造企業(yè)的(d§δe)數(shù)據采集，以手工(gōng)輸入•©為(wèi)主，并可(kě)以結合條形碼采集等半自(zφ≥ φì)動信息采集技(jì)術(shù)進行(xíng)工( ←≈ gōng)時(shí)、設備、物(wù)料、質 γπ量等信息的(de)采集。這(zhè)種數(shù)據采集方式，時(s&←§hí)間(jiān)間(jiān)隔較大(dà)，容易受到(dào)€±人(rén)為(wèi)因素的(de)影(yǐng)響，要(yào σλα)特别注意保障數(shù)據的(de)準确性。
&nbs✘p;流程生(shēng)産行(xíng)業(yè)的(de)自(zì)動化(hΩ☆∏ uà)程度較高(gāo)，設備控制(zhì)大(♦₽♣dà)量采用(yòng)DCS、PLC。在檢測驅動方面，各種智能(néng)儀表、數(shù)字傳感器(qì)已普遍應用(yòng)，這(zhè)些(x★₩¶iē)自(zì)動化(huà)設備，能(néng)自(z↕±≠ì)動準确記錄各種生(shēng)産現(xiàn)場(chǎng)信息。對≤≈(duì)于MES而言，重點在于系統構建時(shí)與這(zhè)些(xγ iē)自(zì)動化(huà)設備做(zuò)®♠好(hǎo)數(shù)據接口。
4.2 MES作(zuò)業(yè)計(jì)劃調度
離(lí)散制(zhì)造企業(yè)的(de)生(shē↑♥®ng)産作(zuò)業(yè)計(jì)劃調度，需要 α∑×(yào)根據優先級、工(gōng)作(zuò)中心能(néπγ→Ωng)力、設備能(néng)力、均衡生(shēng)産等方面對(duì)工↓ ≤(gōng)序級、設備級的(de)作(zuò)業(yè)計(jì)劃進行(x↑☆íng)調度。MES作(zuò)業(yè)計(jì)劃調度要(yào)考慮生(>≥↑ shēng)産中的(de)交錯(cuò)、重疊和(hé)并行(★✔₽•xíng)操作(zuò)來(lái)準确地(dì)計(jì)算(suàn↕∏↔)工(gōng)序的(de)開(kāi)工(gōn£$±g)時(shí)間(jiān)、完工(gōng)時(© ¥shí)間(jiān)、準備時(shí)間(jiān)、排隊時(sh↑•↓•í)間(jiān)以及移動時(shí)間(jiān)。通(tōng)≤★★↔過良好(hǎo)的(de)作(zuò)業(yè)β♦≠順序，可(kě)以明(míng)顯提高(gāo)生(shēng)産效率。σ€
流程生(shēng)産行(xíng)業(yè)的(de)産品是(shì)以流水§±§(shuǐ)生(shēng)産線方式組織、連續的(de)生®≥& (shēng)産方式，隻存在連續的(de)工 ≤↓(gōng)藝流程。因此，MES作(zuò)業(yè)計(jì)劃調度不(ε←bù)需要(yào)精确到(dào)工(gōng)序級别，×✔¶而是(shì)以整個(gè)流水(shuǐ)生(s≥₹ ↔hēng)産線為(wèi)單元進行(xíng)調度。
4.3 MES作(zuò)業(yè)指令下(xià)達
離(lí)散制(zhì)造企業(yè)MES将作(zuò)業(yè)計(jì)劃調度結果下(xià)達給操作(zu↓>λò)人(rén)員(yuán)的(de)方式一(yī)般采用(yòng 㶩)派工(gōng)單、施工(gōng)單等書(shū)面方式進行(xíng)通¥ (tōng)知(zhī)，或采用(yòng♣∞&φ)電(diàn)子(zǐ)看(kàn)闆方式讓操作(zuò)人(rén)員(y"↕uán)及時(shí)掌握相(xiàng)關工(gōng)序的(de∑β&★)生(shēng)産任務。作(zuò)業(yè)計(jì)劃的 ∏₽(de)內(nèi)容，包括該工(gōng)序的(de)開(kāi)工(gō↕φng)、完工(gōng)時(shí)間(jiān)、生(shēng₽®Ω)産數(shù)據等方面。
&nbs≠÷↑λp;流程生(shēng)産行(xíng)業(yè)MES不(bù)僅要(yào)下(xià)達作(zuò)業(yè)指令以及PDI(面闆數(shù)據接口)數(shù)據，而且要(yào)将作(z•≥γuò)業(yè)指令轉化(huà)為(wèi)各個(gè)>δε機(jī)器(qì)及設備的(de)操作(zα$uò)指令和(hé)各種基礎自(zì)動化(hu§ ®à)設備的(de)PID(控制(zhì)參數(shù))，并下(xià)達給相(xiàng)應的(de)PCS(生(shēng)産控制(zhì)系統)。
5 制(zhì)造執行(xíng)系統(MES)系統集成與應用(yòng)
MES系統結構在采用(yòng)面向對(duì)象的Ω£™'(de)信息分(fēn)析和(hé)設計(¥&≤€jì)的(de)基礎上(shàng)，應$♣₩ 用(yòng)Web Service技(jì)術(shù)，基于Windows 2003 Server和(hé)SQL Server 2003，系統由實時(shí)數(shù)據采集與信息交互層平台、業(yè)務功能(λ<néng)管理(lǐ)模塊、系統集成框架等部分(fēn)構γ↑Ωλ成。
MES主要(yào)采用(yòng)客戶／HE務的(de)體(tǐ)系構架，主機(jī)對(duì)MES的(de)計(jì)算(suàn)、調用(yòng)作(zuò)出響應，★£∏而用(yòng)戶使用(yòng)客戶端應用(y≠±òng)程序得(de)到(dào)指令及自(zì)動↑ λ×、半自(zì)動或手動地(dì)記錄生(shēng)産數(shù)據信↕±息。為(wèi)了(le)保證MES系統得(de)到(dào)實時(shí)信息，規劃良✘≠好(hǎo)的(de)操作(zuò)步驟和(hé)×↓∞加強客戶端對(duì)于未連接的(de)加工(gō ↔₹&ng)過程的(de)信息更新是(shì)非常必須的(de)。
通(tōng)過MES系統的(de)應用(yòng)，實現(xiàn)©₽'€車(chē)間(jiān)無紙(zhǐ)化(huà)←₽•生(shēng)産，能(néng)夠較好(hǎo•€©α)地(dì)支持車(chē)間(jiān)生(shēng)産現(xiΩ♥↕₩àn)場(chǎng)對(duì)任務的(de)快(k≥ε₽uài)速響應和(hé)優化(huà)組織，提高(gβ→āo)了(le)生(shēng)産效率；同時(shí)實現(xiàn)了(le©δ¶)生(shēng)産現(xiàn)場(chǎng)加工(g☆☆ōng)狀态信息動态采集，為(wèi)ERP和(hé)管理(lǐ)層提供生(shēng≈≈>)産進度狀況、生(shēng)産質量狀況、設備利用(yòng)狀況等關鍵數(♥¥×→shù)據支持，提高(gāo)企業(yè)生(shēngβ"≥)産管理(lǐ)水(shuǐ)平和(hé)管理(lǐ)效率，實 ≠↕∞現(xiàn)了(le)企業(yè)生(shēng'∏)産管理(lǐ)的(de)實時(shí)化(huà)和(hé)透明(míng€☆)化(huà)。
（網絡轉載）
