制造执行系统(MES)技术总结.ppt

2）MES的优势 MES的计划调度功能与ERP车间层的功能有些类似，但MES的计划调度的功能比较强，制定的计划也比较详细； MES一般按车间层和单元层分级制定作业计划，并对车间的每一台设备或操作人员分派任务，通常会细化到计划期内每个单元每台设备每天（或每班）的生产任务 ； MES系统反馈的数据不仅包括每台设备、每个工序和每个操作人员的数据，还包括加工过程中的状态数据，而且采用自动化数据采集技术实现实时采集。 综上所述，如果把MES与ERP集成起来，不仅能充分发挥它们各自的优势，还可使MES系统的生产计划更合理，使ERP系统的数据更及时有效，工作效率更高。 制造执行系统（MES） MES的概念及产生、发展 MES的概念 制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）是随着近十几年来生产形态的变革而产生的，因而它的发展史比MIS、ERP、CAD/CAM等要短，但人们对它的研究和应用却开展的非常迅速。 MES国际联合会（Manufacturing Execution System Association，MESA）对MES的定义是：“MES提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。MES运用及时、准确的信息，指导、启动、响应并记录工厂活动，从而能够对条件的变化做出迅速的响应，减少非增值活动，提高公司运作过程的效率。MES在企业和供应链间，以双向交互的形式提供生产活动的基础信息。” 从以上定义看出，MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作用——在MRP II、ERP系统产生的长期计划的指导下，MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据，对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。其关键是强调整个生产过程的优化，它需要收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件及时处理。同时又与计划层和控制层保持双向通信能力，从上下两层接收相应数据并反馈处理结果和生产指令。 因此，MES不同于以派工单形式为主的生产管理和辅助的物料流为特征的传统车间控制器，也不同于偏重于作业与设备调度为主的单元控制器，而应将MES作为一种生产模式，把制造系统的计划和进度安排、追踪、监视和控制、物料流动、质量管理、设备的控制和计算机集成制造接口（CIM）等一体化去考虑，以最终实施制造自动化战略。 MES的产生背景 21世纪，许多企业通过实施MRPII/ERP来加强管理。然而上层生产计划管理受市场影响越来越大，计划明显跟不上变化。企业决策者认识到，计划的制订要依赖于市场和实际的作业执行状态，而不能完全以物料和库存回报来控制生产。 同时，MRPⅡ/ERP软件主要是针对资源计划，通常能处理昨天以前发生的事情（作历史分析），亦可预计并处理明天将要发生的事件，但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口，即传统生产现场管理是一黑箱作业，造成了生产计划与生产过程的脱节问题——这一问题长期以来不仅直接影响企业的生产效率，而且成为制约现代企业内部信息集成和企业之间供应链优化的瓶颈。 制造执行系统（MES）恰好能填补这一空白。MES是处于计划层和车间层操作控制系统SFC之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行，弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造的竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式，从而实现企业实时化的ERP/MES/SFC系统。 MES的现状与发展趋势 MES作为生产形态变革的产物，其根源可追溯到20世纪70年代的零星车间级应用。但MES概念则是美国管理界于20世纪90年代提出的。 美国先进制造研究机构AMR (Advanced Manufacturing Research)通过对大量企业的调查发现，现有的企业生产管理系统普遍由以MRPII/ERP为代表的企业管理软件，以SCADA、HMI (Human Machine Interface)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MES软件群组成。 根据调查结果，AMR于1992年提出了三层的企业集成模型（见下图）： 目前，一些从事MES开发的专业公司（如美国的 Consilium，加拿大的 Promise 公司等）拥有一定的市场份额。但这些公司大多是针对特定的生产类型，或特定的功能需求而开发出MES，存在着通用性差、可集成性