mes技术及其应用论文

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1、MES技术及其应用摘要：美国先进制造研究机构AMR将MES定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统”o通过传统的MES时期和可集成的MES时期两个发展时期。由于MES的多样性、复杂性、特殊性以及特定行业的需要性，MES在国内市场已经出现较大的需求和商机。关键词：MES；人工智能；模型；应用。从上个世纪80年代中期到现在的20年来，世界各个国家纷纷推岀了国家级的先进制造技术发展计划，包括中国的863/CIMS主题计划。在这些计划中，计算机集成制造(CIM)理念正是其重要组成部分，而管理系统和控制系统的集成又是其中特别而又关键的部分。

2、从80年代末90年代初，美国在总结MRPII实施成功率较低的教训并吸收日本准时制生产系统(JIT)经验的基础上，提出既重视计划又重视执行的管理新思想，此时将计划与制造过程统一起来、将管理系统和控制系统统一起来的制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem,简称MES)应运而生。对于一个企业来说，完整的、能够引导其保持长期的业务利益和价值的企业信息系统，必须是控制、制造执行系统MES和企业规划系统ERP管理信息系统三者协同作用的整合。冃前，由于管理信息系统往往仅仅注重于企业的销售、采购、库存、财务等部分，缺乏生产管理、调度功能，导致与自动化

3、控制系统成为各自独立的系统，成为各自为政的“信息化孤岛”。作为CIMS的中心环节，生产执行系统MES在整个CIMS中起到承上启下的作用，是生产活动与管理活动信息的桥梁，是CIMS技术发展的关键。1、MES的定义美国先进制造研究机构AMR(AdvancedManufacturingResearch)将MES定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、而向车间层的管理信息系统”，MES为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等方面)的当前状态信息。AMR继1990年提出MES概念后，1992年又紧接着提出MES三层模型，如图

4、1所示。丄(计划展1~__r1执行层一-」1__1控制层•・♦■•图1AMR的企业三层集成模型制造执行系统协会(ManufacturingExecutionSystemAssociation,MESA)也给MES做出定义:"MES能通过信息传递，对从订单下达到产品完成整个的牛产过程进行优化管理。当工厂里而有实时事件发生时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。”从上述概念中，可以看出在管理信息系统、MES以及底层系统之间的信息流通情况，如图2所示。MRP产品工程厂交互的信息预测成本分析生产计划过程定义匚＞怡倍订单处理I人力忘源库存

5、管理采购分销供应计划，配件需求A:财务I产品生产需求BOM/图纸/工艺文件企业生产资源库存状态人力状态1加工计划和配件棗求订单完威情况交货期状态物料消耗情况人员分配请况实际物料清单(BOM)生产能为/周期盘点次数)短期生产计划过程骨理人力资源辔理維护管理质量管理文档骨理产品跟踪/产品常系管理工序详细调度生产单元分配性能分析数据采集短期生产计划主产指令单零件清单生产分析报告(过程、设「备、环境、人力、物料等)物料短峡信息生产优化运行工序进展佶息芽设备运行］物料使用状态生产数据采集工序监控设备监控人力监控*9物料监控工序排序管理设备管理工序招令管理人机接口佶理安全维护

6、^wors图2MRP/MES/控制系统三者信息交互基于MES的功能和在各个层次之间传递的信息来看，MES可以为企业及吋提供生产实吋信息、优化生产、提高生产效率、优化资源配置的作用。2、发展历程MES概念虽然到上世纪90年初才出现，但在70年代末的吋候，西方发达国家部分企业已经出现具有MES功能系统的端倪。在开发MES方面，要首数西门子公司。Mannesmann钢管厂和钢板厂是西门子最早的客户之一，1975年Mannesmann委托西门子开发具有MES的功能的管材管理系统，其他功能由西门子逐步完善。在国内，应用最早的要数上海宝山钢铁公司。1992年，西门子取得的宝山

7、冷轧带钢厂和1994年的宝山热轧带钢厂MES订单，这是中国最早的MES系统。MES的发展大概可以分为两个吋期和三个阶段：(1)上世纪70年代末——上世纪90年代末，传统的MES(TraditionalMES,T-MES)时期。该吋期的MES大体上可以分为两大类，即前两个阶段：专用MES系统(PointMES)和集成MES系统(IntegratedMES)。前者是为了解决某个特定领域的问题而设计和开发的自成-体的系统，例如某个企业的车间维护、生产监控等；而后者起初是针对一个特定的、规范化的环境而设计的，目前已拓展到许多领域,如航空、装配、半导体、食品和卫生等行业，在

8、功能上它已