连续工业生产与离散工业生产mes的比较

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1、连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较连续工业生产与离散工业生产MES的比较综述与评论化工自动化及仪表,2003,30(5):1—4C

2、ontrolandInstrumentsinChemicalIndustry连续工业生产与离散工业生产MES的比较胡春,李平(浙江大学工业控制技术研究所.浙江杭州310027)摘要:在对比连续工业生产与离散工业生产物料及产品特点的基础上,分析两种生产类型的特点,比较两者对MES各模块功能需求及模块阃关系存在的差异.通过比较分析进一步促进流程工业MES的研究工作,建立能适应多种工业生产类型的MES体系结构,提升混杂生产类型的企业内部及企业间的信息系统集成水平.为建立可重构,可配置,可扩展的MES体系结构建立基础,缩短MES开发周期,降低系统实施成本

3、,进一步推进企业信息化的发展.关键词:制造执行系统;MES;功能模型;体系结构中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1000-3932(2003)(05)-0001-041引言为了提高企业对市场的响应速度,有效地管理生产,企业信息系统逐渐向扁平化,集成化方向发展,由多层递阶体系结构发展为三层体系结构….处于三层体系结构底层,面向具体设备和装置的控制层系统,经过长期的工业自动化发展后已较为成熟;处于三层体系结构顶层的ERP等计划层信息系统,也正为越来越多的企业所应用,以适应快速,复杂的现代企业管理要求.制造执行系统(MES)是处于体系结构中

4、间层,服务于工厂,车间的生产,面向执行的执行层信息系统的总称,它联接着计划层和控制层各信息系统,使整个企业信息系统有机地集成在一起.计划,执行,控制三层体系结构的提出,既能使企业信息系统各层围绕自己的对象提供良好服务,又能使整个企业的信息系统在信息和功能上有机地集成.由于MES在企业信息系统中起着承上启下的重要作用,自20世纪90年代初正式提出后,MES的研究和开发已成为企业信息系统研究的重要组成部分,但目前国内对其研究还处于起步阶段.离散工业MES的发展较早,在半导体,航空,汽车等行业中已被应用,并且有效地提高了工厂的管理和生产水平.流程工业虽

5、然在过程自动化领域发展较早,但在工厂和车间层信息系统MES的开发和研究却相对较晚,阻碍了流程工业企业信息化进程.利用CORBA,XML,COM/DCOM等先进信息技术开发具有可集成性,可扩展性,可配置性的MES是当前的发展趋势.2连续工业生产和离散工业生产的特点流程工业存在连续操作,间歇操作以及两者混杂等多种模式,在离散工业中也存在类似的混杂情况,文献[7],[8]曾对两者CIMS做过一些对比分析.为了突出特点,比较差异,以下的讨论将对仅包含连续操作的流程工业生产和仅包含离散操作的纯离散工业生产进行比较.定义:(1)连续工业生产:除了启停及异常情

6、况外,生产中物料呈连续状态通过整个生产流程,主要通过化学,物理化学变化实现产品的工业生产,例如石化,天然气,水处理,电力,造纸等工业的主要生产流程.(2)离散工业生产:生产中物料处于离散状态,主要通过物理加工和组装实现产品的工业生产,例如机械制造,仪器仪表,电子等工业的主要生产流程.由于连续工业生产与离散工业生产在物料和产品两方面特点的差异(如表1),导致了两种类型的工业生产在流程中存在诸多差异,进而决定了相应的MES的不同.2.1连续工业生产特点(1)同步,串行生产.由于物料是液态或气态,收稿日期:2003-08-04(修改稿)基金项目:国家高

7、技术研究发展计划(2001AA4142,40)?2?化工自动化及仪表第30卷为了便于加工,输送,生产设备间通过管道等相互衔接,按照串行方式生产,在物理上形成固定的生产路径,设备间同步要求较高,生产的进度常常通过一个或几个主变量控制.表1连续工业生产与离散工业生产的物料及产品特点工业生产类型连续工业生产离散工业生产物态液态或气态固态物料物性对控制参数的影响较大较小特点种类固定变化组成均匀物质多种不同部件产品类型固定变化特点生命周期长短加工途径化学,物理变化物理变化(2)设备功能的冗余度低.生产过程中的设备一般为面向特定产品或特定加工环节的,功能比较

8、单一.而且由于以串行方式生产,在发生故障时影响较大,所以对设备故障的预防和诊断能力对生产的顺利进行非常重要.(3)控制量相互耦合.产品生