离散型制造企业的mes系统架构地地的研究

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1、实用标准文案离散型制造企业MES系统架构的研究文章在ISA-S95标准的基础上，提出了离散型制造企业的MES系统架构，它详细阐述了生产执行层各模块的功能和彼此之间的信息传递关系，为今后MES软件产品的编制和深入研究提供了基础平台。   1引言   面对激励的市场竞争，企业不断寻求着新的生产方式来扩大自己的生存和发展空间。与此同时，伴随着企业对各种先进管理方式和控制技术的应用，一些问题也随之凸现出来。一方面，MRPII/ERP通过综合分析企业外部的市场需求和企业内部生产情况，从全局的高度制定生产计划。这样的计划往往比较粗略，不能有效的指导过程控制层的操作。另一方面，过程控制

2、层的信息需要及时、准确的反馈给MRPII/ERP系统，以便计划的调整和修改。但由于功能的限制，无论MRPII/ERP系统还是过程控制系统都不能解决上面的问题。不难发现，在企业的业务管理层（MRPII/ERP）和过程控制层之间存在着一个断层，它严重阻碍着企业信息的有效传递。制造执行系统（MES）的概念正是针对这个问题提出来的，它是一个面向车间生产执行层的信息系统。由于企业类型不同，MES在流程型制造企业和离散型制造企业的应用也有所区别，本文主要研究离散型制造企业的MES系统架构问题。   2概念   MESAinternation（MES国际联合会）于1997年提出MES系

3、统定义：MES系统在产品从工单发出到成品产出的过程中，扮演生产活动最佳化的信息传递者。当事件发生变异时，借着实时正确的信息、生产执行规范和现场工作状态，做出快速的响应，以减少无附加价值的生产活动，提升工厂生产制造的效率。   制造执行系统（MES）是位于业务管理层（MRPII/ERP）和过程控制层之间，面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES强调制造计划的执行。一方面，MES将业务管理系统的命令进一步细化后，向生产过程发出制造指令；另一方面，MES将过程控制层收集到的实时信息，反馈回业务管理系统，作为以后编制生产计划的依据，如图1所示。精彩文档实用标准文案   90

4、年代中期，MES标准化和功能模块化的研究增多，许多MES软件产品实现了组件化，用户可以根据需要灵活构建自己的MES。1997年，MES国际联合会提出了MES功能组件和集成模型。该模型首次提出MES的11个功能模块，并规定只具备其中的某个或几个模块，属于MES系列的单一功能产品。MES的11个功能主要如下：生产资源分配与监控、作业计划和排产、工艺规格标准管理、数据采集、作业员工管理、产品质量管理、过程管理、设备维护、绩效分析、生产单元调度、产品跟踪。这个时期，很多团体、政府机构和组织参与了MES标准化的构建工作，ISA-S95标准就是其中的成果之一。   3S95标准   

5、S95模型是国际仪器系统及自动化委员会ISA（TheInstrumentation,SystemsandAutomationSocietyConsensusCommittee）制定的标准，它的主要目的是建立一套国际上承认的MES与ERP、过程控制系统的集成所需遵循的标准模型。   S95标准的第一部分定义了企业级的业务系统（如ERP）和车间级的控制系统相集成时所使用的术语和模型。第三部分给出了MES系统支持下的制造运作管理模型，如图2所示。精彩文档实用标准文案   由图2可知，制造运作管理模型分为四个部分：生产操作管理、维护操作管理、质量保证管理、库存操作管理。它们彼此关

6、联，进行信息传递。其中，生产操作管理模块又细分为：生产资源管理、产品规范管理、详细生产排程、生产调度、生产执行、生产追踪、生产信息收集和生产性能分析，如图3所示。4制造执行系统的架构分析   将S95标准的生产操作管理模型图进一步细化，来分析制造执行系统内部的信息交互情况，如图4所示。 精彩文档实用标准文案    在此，制造执行系统可分为四个主要模块：详细生产排程（A1）、生产调度（A2）、生产追踪（A3）和车间信息管理（A4）。每个模块执行一部分生产职能。图中，模块的上端为控制数据，对模块的执行起到指导和控制的作用；下端表示模块功能的实现方法；左端为输入数据，右端是输出

7、数据。这样，各模块之间通过信息交互，构成一个网络。然而，每个模块又是如何实现各自功能的？它们的内部活动是如何分配的？这样需要将模块的职能进行进一步分解，如图5所示。   （1）详细生产排程（A1）   精彩文档实用标准文案详细生产排程（A1）根据功能划分为五个子模块：A11模块依据主生产计划、生产优先权和多目标优化方法等，合理安排生产操作顺序。当车间发生意外事件时，（如优先权改变、机器故障停机等），可根据最新信息和生产状态，重新生成操作序列。A12模块负责将制造订单分解为若干批次进行生产，确定批量大小，设定为一个生产单位，并指