离散型制造企业的MES系统架构地地的研究.doc

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离散型制造企业MES系统架构的研究
文章在ISA-S95标准的根底上，提出了离散型制造企业的MES系统架构，它详细阐述了生产执行层各模块的功能和彼此之间的信息传递关系，为今后MES软件产品的编制和深入研究提供了根底平台。
   1 引言
    面对激励的市场竞争，企业不断寻求着新的生产方式来扩大自己的生存和开展空间。与此同时，伴随着企业对各种先进管理方式和控制技术的应用，一些问题也随之凸现出来。一方面，MRPII/ERP通过综合分析企业外部的市场需求和企业内部生产情况，从全局的高度制定生产计划。这样的计划往往比拟粗略，不能有效的指导过程控制层的操作。另一方面，过程控制层的信息需要与时、准确的反应给MRPII/ERP系统，以便计划的调整和修改。但由于功能的限制，无论MRPII/ERP系统还是过程控制系统都不能解决上面的问题。不难发现，在企业的业务管理层〔MRPII/ERP〕和过程控制层之间存在着一个断层，它严重阻碍着企业信息的有效传递。制造执行系统〔MES〕的概念正是针对这个问题提出来的，它是一个面向车间生产执行层的信息系统。由于企业类型不同，MES在流程型制造企业和离散型制造企业的应用也有所区别，本文主要研究离散型制造企业的MES系统架构问题。
   2 概念
    MESA internation〔MES国际联合会〕于1997年提出MES系统定义：MES系统在产品从工单发出到成品产出的过程中，扮演生产活动最优化的信息传递者。当事件发生变异时，借着实时正确的信息、生产执行规X和现场工作状态，做出快速的响应，以减少无附加价值的生产活动，提升工厂生产制造的效率。    制造执行系统〔MES〕是位于业务管理层〔MRPII/ERP〕和过程控制层之间，面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES强调制造计划的执行。一方面，MES将业务管理系统的命令进一步细化后，向生产过程发出制造指令；另一方面，MES将过程控制层收集到的实时信息，反应回业务管理系统，作为以后编制生产计划的依据，如图1所示。
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    90年代中期，MES标准化和功能模块化的研究增多，许多MES软件产品实现了组件化，用户可以根据需要灵活构建自己的MES。1997年，MES国际联合会提出了MES功能组件和集成模型。该模型首次提出MES的11个功能模块，并规定只具备其中的某个或几个模块，属于MES系列的单一功能产品。MES的11个功能主要如下：生产资源分配与监控、作业计划和排产、工艺规格标准管理、数据采集、作业员工管理、产品质量管理、过程管理、设备维护、绩效分析、生产单元调度、产品跟踪。这个时期，很多团体、政府机构和组织参与了MES标准化的构建工作，ISA-S95标准就是其中的成果之一。
    3 S95 标准
    S95模型是国际仪器系统与自动化委员会ISA〔The Instrumentation,Systems and Automation Society Consensus mittee〕制定的标准，它的主要目的是建立一套国际上承认的MES与ERP、过程控制系统的集成所需遵循的标准模型。    S95标准的第一局部定义了企业级的业务系统〔如E