制造执行系统工程数据采集在半导体基板行业的应用

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1、制造执行系统工程数据采集在半导体基板行业的应用第一章绪论1.3砚S的现况研究制造执行系统(manufaCturingexeCuti。nsyS七em，简称MES)是美国AMR公司(AdvaneedManufaeturingReseareh，znc.)在90年代初提出的，旨在加强M即计划的执行功能，把M即计划同车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设置了必要的接口，与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。根据美国先进

2、制造研究机构AMR提供的模型，现代企业信息集成可以分为三个层次:如下图1.1所示。经营计划ERp层企业资源计划生产管理调度执行}空制接口和信息接口过程自动化系统p6层基本自动化系统图1.1企业信息集成三层体系结构20世纪90年代初期，中国就开始对MES以及ERP的跟踪研究、宣传或试点，而且曾经提出了“管控一体化”，“人、才、物、产、供、销”等颇具中国特色的CIMS、MES、ERP、SCM等概念，只是总结、归纳、宣传、坚持或者提炼、提升不够，发展势头不快「7]。国内外一些学者对MEs从系统建模和生产管理及系统

3、的扩展性等多个角度对系统进行分析，而在其扩展性上的EDC模块成为其分析的重点，主要的研究内容及成果如下:(1)F:HLin，H.s.song，曾波等分别在文献〔23一25]中介绍了基于多代理系统(MuIt1Agent)MES系统模型，使用代理(Agent)来完成MEs备模块的功能，实现各模块以及系统间的相互连结，易于实现E即/MES/PCS·系统的集成;其中关于MES与PCS的集成就是侧重在EDC这个模块上。(2)stevenweygandt〔26}介绍了一种基于知识提取的MES系统模型，通过对MES目标模

4、型的系统分析，获取模型中结构信息，并根据环境变化动态的改进系制造执行系统工程数据采集在半导体基板行业的应用第一章绪论统配置。(3)国内对MES的研究开发起步较晚，目前主要停留在‘MES思想、内涵及体系结构方面，应用系统开发一般局限于MES的单一功能，张持亭，周华，杨建军等人从建立敏捷制造企业的车间生产管理系统出发，分析和论述了制造执行系统的功能和特点，提出用先进的MES与EDC相结合思想来辅助建立敏捷车间系统的概念〔5〕。从上述文献资料中可以看出，国内外对MES系统的研究都会对EDC这一模块由所关注，本文就

5、是对MES在实际工厂中的EDC模块作了深入研究。进入二十一世纪以来，市场变幻莫测，制造业竞争日趋激烈，在制造业己经涌现了许许多多先进的制造技术，要使先进的制造技术能够充分的发挥其技术优势，必须要有先进的生产管理模式予以配套。为了顺应市场的需求，适应现代制造业的发展，改革现有企业的生产管理模式迫在眉睫。目前，现有的管理模式在计划层与底层控制层之间联系松散，计划层无法及时获得控制层信息，控制层也不能准时的完成决策层计划。因此，如何有效地解决两者之间的矛盾，填补两者之间的鸿沟，提高计划的实时性和灵活性，增强生产计

6、划的响应能力，改善资源的运行效率，已成为一个重要的研究课题。制造执行系统(MES)中的工程数据采集(EDC)模块的出现正好填补了二者之间的空白，它是连接上层计划层与底层控制层的纽带，可以有效地实现生产计划层与车间控制底层之间的信息交互。所以，工程数据采集(EDC)模块的研究不仅对E即/MES/PCS系统集成至关重要，对现代企业的发展也有着深远的影响。(l)工程数据采集.(EDC)模块中关键技术的研究，对MES结构的完善和功能的改进有着十分重要的意义。本文从实时数据采集方面对MES进行了深入的研究。实时数据采

7、集作MES中的基础模块，可以实时监测设备状态和信息，使MES能对控制层的突发性事件做出迅速处理，对MES的其它模块正常运作起着决定性的作用。(2)基于数据挖掘的方法在工程数据采集(EDC)模块关键技术中的应用，对探索EDC和现代信息技术结合有着深远的意义。如何从大量的数据中获取知识，一直都是知识工程的难点。通过数据挖掘进行技术及管理的改善，是解决这一问题的关键。本文中的工程数据采集(EDC)模块是数据挖掘和数据处理的基础，对基于制造产品的改善有着重要的参考价值。1.4论文研究内容和章节结构论文以某半导体ED

8、C为蓝本，分析其业务需求，结合UML进行概要设计和详细设计。采用‘net相关技术，阐述MES中EDC模块的实现方法。制造执行系统工程数据采集在半导体基板行业的应用第一章绪论第一章，阐述了MES管理系统的发展和现状，以及本课题的研究内容，指出了本文的结构。第二章，介绍了半导体行业MEs中EDc模块的基本需求和设计原则。第三章，介绍系统的模块划分和各自的功能，并以人工数据采集为例，进行详细的系统设计。第四章，说明了实