可集成的制造执行系统_MES_管理信息化_2227.doc

《可集成的制造执行系统_MES_管理信息化_2227.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、可集成的制造执行系统_MES_管理信息化0引言   工业综合自动化工程是指产品设计、生产制造和生产管理等的全面自动化，其中产品设计和生产管理是软科学的范畴，而生产制造自动化则是技术装备的范畴。以计算机应用为代表的信息技术，是实现工业综合自动化的主要技术驱动力。多年来，工业综合自动化系统始终在试图建立一种能够顶盖整个企业全部经营、生产、设计活动范围内的集成化体系结构。   目前，在国际市场上，支持工厂综合自动化的软件厂商分为两大类，分别面向企业的生产管理和面向低层设备的生产过程控制。但在工厂管理和制造活动中，留下了几乎没有产品软件覆盖的真空地带——操作执行过

2、程的自动化。在上层计划的执行受到实际生产环境影响比较大的企业、如装配企业，这一现象尤为突出。由于这一领域的应用系统与行业关系密切，在当时的软件技术条件下，难以形成通用的支持软件产品。为此，企业为实现真正的工厂综合自动化系统，往往需要依赖子经验丰富的系统集成商来完成特定的应用集成系统开发任务。   80年代后期，全球市场竞争日趋激烈，上层生产计划管理(ERP)受市场影响越来越大，计划的适应性问题日渐显露出来，与低层生产过程之间脱节的矛盾也日益突出。如何有效地解决两者之间的矛盾，充分利用上下两层之间的数据，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率

3、，已成为一个重要的研究课题。一些有识之士开始意识到：制造执行系统是解决这一问题的有效途径，发起并成立了国际性组织——制造执行系统协会(ManufacturingExecutionSystemAssociation，MESA)，国际著名的软件厂商和企业界纷纷响应并加入这一非盈利性组织。进入90年代，制造业普遍认识到制造自动化软件应由以ERP/MRPⅡ为代表的企业管理软件，以SCADA(SupervisoryControlandDataAcquisition)、HMI为代表的生产过程监控软件和以实现操作过程自动化，支持企业全面集成的制造执行系统(Manufac

4、turingExecutionSystem，MES)软件群组成。   尽管MES软件的研究和开发取得了明显的进展，但在技术规范性和成熟程度方面还有较大的差距。如何解决MES软件的行业适应性问题，一直没能得到很好地解决，从而阻碍了MES软件产品市场的形成。软构件技术的发展，为MES软件产品化带来了新的契机，可集成MES软件的需求呼之欲出。   本文是在对这一技术领域发展进行全面评述的基础上，根据软构件的特点，对开发可集成MES软件的技术途径进行了初步地探讨，提出了采用工作流、面向对象和多Agent技术进行可集成的制造执行系统(IntegratableManu

5、facturingExecutionSystem，IMES)的构建和软件系统的开发。1制造执行系统   1.1制造执行系统的地位与作用   根据国际MES协会的定义，制造执行系统是指在开放的体系结构中，实现过程运行的管理和企业级的信息系统与低层生产数据的集成，是连接上层计划与低层设备的桥梁闭。其目标是降低在制品，缩短产品制造周期，分析并找出生产中的瓶颈，改进生产线运行，提高生产效率并控制生产成本。COMMS(Customer-OrientedManufacturingManagementSystems)模型(如图1)是一个研究小组在调研不同行业的基础上，向

6、美国国家标准技术研究所提供的先进制造研究咨询报告(AMRC)中提出的，它直观地体现了MES在整个工厂综合自动化系统中的地位。图1COMMS模型   从图1可以清晰地反映出MES起到了ERP/MRPⅡ和车间自动化系统间承上启下的作用，其主要表现在：①为ERP/MRPⅡ系统及时、准确地提供数据和信息；⑧提高系统的运行能力，维持计划与运行能力的平衡；③解决实际生产过程中的计划运行波动对制定生产计划的影响，提高MRPⅡ/ERP系统适应性。同时，通过低层数据的采集和分析，为改进生产线的运行提供依据和保证，适应敏捷制造模式对生产敏捷性的要求。   1.2MES功能以及

7、与其它信息系统的信息交互关系   MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作用，因而，它在ERP产生的长期计划的指导下，根据低层控制系统中采集的与生产有关的实时数据，进行短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程的优化等工作。具体包括以下一些功能(如图2虚线框中的内容)：过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品谱系管理、资源分配和状态管理、工序详细调度、生产单元分配、性能分析和数据采集等功能模块。图2MES功能模型   在MES上层，主要有供应链管理、销售和服务管理、企业资源规划和产品设计/过程工程。其中供应链管理包括预测

8、、分销、后勤管理、运输管理、电子商务和企业间的供应计划系统；销售和