国际MES应用与发展

上传者：董加礼
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上传时间：2015-05-05
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国际MES应用与发展

 国际制造执行系统(MES)应用与发展
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 某些专家认为，当今制造业的生存三要素是信息技术(IT)、供应链管理(SCM)
和成批制造技术。使用信息技术就是由依赖人工的作业方式转变为作业的快速
化、高效化，大量减少人工介入，降低生产经营成本；供应链管理是从原材料供
应到产品出厂的整个生产过程，使物流资源的流通和配置最优化。这和局部优化
的区别就是全面最优化；成批制造技术是在合适的时间，生产适量产品的生产计
划排产优化技术，并随着生产制造技术的深化，改善对设备的管理。这里，MES
技术在企业信息化中扮演着最重要的角色。
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 一、MES 的产生和发展
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 从20 世纪70 年代后半期开始，出现了解决个别问题的单一功能的MES 系统，
如设备状态监控系统、质量管理系统、包括生产进度跟踪、生产统计等功能的生
产管理系统。也就是说，在未实施整体解决方案或信息系统以前，各企业引入的
只是单功能的软件产品和个别系统，如图1、图2、图3 所示。当时，ERP 层(称
为 MRP)和 DCS 层的工作也是分别进行的，因此产生了两个问题：一个是横向
系统之间的信息孤岛(island of information)，二是MRP、MRPⅡ和DCS 两层之间
形成缺损环或链接(missing ring or Link)。
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 80 年代中期，为了解决这两个课题，生产现场的信息系统开始发展，生产进度
跟踪信息系统、质量信息系统、绩效信息系统、设备信息系统及其整合已形成共
识。与此同时，原来的底层的过程控制系统和上层的生产计划系统也得到发展，
如图4 所示。这时，产生了MES 原型、即传统的MES(Traditional MES,T-MES)。
主要是POP(生产现场管理，Point of Production)和 SFC(车间级控制系统，Shop
Floor Control)。
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 MES(Manufacturing Execution System)直译成制造执行系统，俗称生产管理系
统。直到1990 年，才由AMR 组织提出并使用。20 世纪90 年代初，工业界开始
认识到需要一个可以将业务系统和控制系统集成在一起的中间层。如图4 所示。
制造执行系统(MES)从一开始就是一个特定集合的总称，用来表示一些特定功能
的集合以及实现这些特定功能的产品。美国的咨询调查公司(Advanced
Manufacturing Research, AMR) ，倡导制造业用三层模型(3rd layer model)表示信
息化。将位于计划层的控制层的中间位置的执行层叫做 MES，并说明了各层的
功能和重要性。在中国，生产和制造两词有时混用或等同，仔细推敲，生产的范
畴比制造要广。MES 处于企业信息系统ERP/SCM和过程控制系统DCS/PLC 的
中间位置。ERP 作为业务管理系统，DCS/PLC 作为控制系统，而MES 则作为生
产执行系统。MES 与上层ERP 等业务系统和底层DCS 等生产设备控制系统一起
构成企业的神经系统，一是把业务计划的指令传达到生产现场，二是将生产现场
的信息及时收集、上传和处理。MES 不单是面向生产现场的系统，而是作为上、
下两个层次之间双方信息的传递系统，是连结现场层和经营层，改善生产经营效
益的前沿系统。MES 也不是一个特定行业的概念，而且应用于各种制造业的重

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