國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力消長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)在制造業(yè)中日益廣泛深入的應(yīng)用，使人們重新認(rèn)識(shí)到制造業(yè)和制造技術(shù)的重要性，工業(yè)化國(guó)家都 把制造技術(shù)列為關(guān)鍵研究技術(shù)之一，MES作為制造企業(yè)信息化建設(shè)的重要組成部分，是制造企業(yè)優(yōu)化車間管理，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。
MES的定義
MESA(Manufacturing Execution System Association，國(guó)際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(huì))的白皮書對(duì)制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution Systems，MES)所下的定義：“制造執(zhí)行系統(tǒng)傳遞信息使得從下單到完成品間的生產(chǎn)過程能夠最佳化。生產(chǎn)活動(dòng)在進(jìn)行時(shí)，MES使用及時(shí)、正確的數(shù) 據(jù)，提供適當(dāng)?shù)膶?dǎo)引、響應(yīng)及報(bào)告。針對(duì)條件改變立即快速反應(yīng)的目的，在于減少無附加價(jià)值的活動(dòng)，達(dá)到更有效的生產(chǎn)作業(yè)及流程。MES改善了設(shè)備的回收率， 準(zhǔn)時(shí)交貨率、庫(kù)存周轉(zhuǎn)率、邊際貢獻(xiàn)、現(xiàn)金流量績(jī)效。MES提供企業(yè)與供貨商之間雙向溝通所需的生產(chǎn)信息?！?/span>
AMR(Advanced Manufacturing Research，美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu))將MES定義為“位于上層計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間的、面向車問層的管理信息系統(tǒng)”，MES為操作人員、 管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人員、設(shè)備、物料、客戶需求等方面)的當(dāng)前狀態(tài)信息。AMR繼1990年提出MES概念后，1992年又緊接 著提出MES三層模型，如圖1所示。
圖1 AMR的三層企業(yè)集成模型
從上述概念中，制造執(zhí)行系統(tǒng)是位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)，它是為了解決上層計(jì)劃系統(tǒng)與下層控制系統(tǒng)之間的信 息通信而出現(xiàn)的。制造執(zhí)行系統(tǒng)在計(jì)劃管理層與底層控制之間架起了一座橋梁，填補(bǔ)了兩者之間的空隙，可以為企業(yè)及時(shí)提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息、優(yōu)化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效 率、優(yōu)化資源配置的作用。
制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)
MES國(guó)際聯(lián)合會(huì)在MES白皮書中也給出了在企業(yè)生產(chǎn)管理中ERP／MES／PCS層之間的操作、交互活動(dòng)和信息流，如圖2所示。ERP系統(tǒng)根據(jù)客戶訂單 制定產(chǎn)品需求和安排生產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)給MES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)通過任務(wù)單和來自車間層的資源狀態(tài)信息制訂生產(chǎn)指令和控制參數(shù)給底層控制系統(tǒng)，底層控制系統(tǒng)將生 產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備信息、工裝信息和人員信息以及任務(wù)狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)和加工參數(shù)傳遞給MES系統(tǒng)，使MES系統(tǒng)完成資源檢查、在制品跟蹤功能和控制加工過程功 能，并根據(jù)底層提供的信息對(duì)車間生產(chǎn)計(jì)劃的制定、實(shí)時(shí)調(diào)度、現(xiàn)場(chǎng)控制指令等做出實(shí)時(shí)調(diào)整。同時(shí)，ERP系統(tǒng)可以查詢訂單狀態(tài)。在制品狀態(tài)和其他性能數(shù)據(jù)以 便作出符合實(shí)際的預(yù)測(cè)和決策。從時(shí)間因素分析，在MES之上的計(jì)劃系統(tǒng)考慮的問題是中長(zhǎng)期的生產(chǎn)計(jì)劃(時(shí)間因子＝100倍)，執(zhí)行層系統(tǒng)MES處理的問題 是近期生產(chǎn)任務(wù)的協(xié)調(diào)安排問題(時(shí)間因子＝10倍)，控制層系統(tǒng)則必須實(shí)時(shí)地接收生產(chǎn)指令，使設(shè)備正常加工運(yùn)轉(zhuǎn)(時(shí)間因子＝1倍)。它們相互關(guān)聯(lián)、互為補(bǔ) 充，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。
