中國制造執(zhí)行系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析本文從MES的基礎(chǔ)開始介紹，包括產(chǎn)生背景和發(fā)展趨勢及其在中國應(yīng)用的現(xiàn)狀，并以流程制造業(yè)鋼鐵行業(yè)為例，介紹了MES的應(yīng)用。在經(jīng)濟(jì)全球化、市場全球化的必然趨勢下，我國部分行業(yè)如化工、鋼鐵等等面臨嚴(yán)峻的競爭形勢和經(jīng)歷著深遠(yuǎn)變化的生存發(fā)展要求，轉(zhuǎn)變與趨勢相符的現(xiàn)代管理思路，建立現(xiàn)代管理理念，引進(jìn)現(xiàn)代管理決策機(jī)制，提高核心競爭力已經(jīng)成為企業(yè)最迫切的要求和機(jī)遇所在。觀察世界生產(chǎn)管理模式的發(fā)展趨勢可以清晰的得出企業(yè)行為勢必從單項(xiàng)、局部的改善向著綜合、集成的優(yōu)化轉(zhuǎn)變，尤其是計(jì)劃、組織、控制三大職能的整體優(yōu)化更是企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)營目標(biāo)和獲得競爭優(yōu)勢的難點(diǎn)和重點(diǎn)，制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem)主要用來解決整體優(yōu)化中生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)過程的脫節(jié)問題——這一問題長期以來不僅直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且成為制約現(xiàn)代企業(yè)內(nèi)部信息集成和企業(yè)之間供應(yīng)鏈優(yōu)化的瓶頸。一、MES的產(chǎn)生及發(fā)展

1．MES的產(chǎn)生背景

自上世紀(jì)八十年代以后，伴隨著消費(fèi)者對產(chǎn)品的需求愈加多樣化，制造業(yè)的生產(chǎn)方式開始由大批量的剛性生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多品種少批量的柔性生產(chǎn)；以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和大型數(shù)據(jù)庫等IT技術(shù)和先進(jìn)的通訊技術(shù)的發(fā)展為依托，企業(yè)的信息系統(tǒng)也開始從局部的、事后處理方式轉(zhuǎn)向全局指向的、實(shí)時處理方式。在制造管理領(lǐng)域出現(xiàn)了JIT、LP、TOC等新的理念和方法并依此將基于定單的生產(chǎn)扶正、進(jìn)行更科學(xué)的預(yù)測和制定更翔實(shí)可行的計(jì)劃；在企業(yè)級層面上，管理系統(tǒng)軟件領(lǐng)域MRPII以及OPT系統(tǒng)迅速普及，直到今天各類企業(yè)ERP系統(tǒng)如火如荼的進(jìn)行；在過程控制領(lǐng)域PLC、DCS得到大量應(yīng)用也是取得高效的車間級流程管理的主要因素。可以說企業(yè)信息化的各個領(lǐng)域都有了長足的發(fā)展，但是在工廠以及企業(yè)范圍信息集成的實(shí)踐過程中，仍然難以解決這一瓶頸帶來的各種問題：在計(jì)劃過程中無法準(zhǔn)確及時地把握生產(chǎn)實(shí)際狀況，另一方面則在生產(chǎn)過程中無法得到切實(shí)可行的作業(yè)計(jì)劃做指導(dǎo)；工廠管理人員和操作人員難以在生產(chǎn)過程中跟蹤產(chǎn)品的狀態(tài)數(shù)據(jù)、不能有效地控制在制品庫存，而用戶在交貨之前無法了解定單的執(zhí)行狀況。產(chǎn)生這些問題的主要原因仍然在于生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的相互分離，計(jì)劃系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)之間的界限模糊、缺乏緊密的聯(lián)系。針對這種狀況，1990年11月，美國的調(diào)查咨詢公司AMR首次提出MES的概念，為解決企業(yè)信息集成問題提供了一個被廣為接受的思想，就是我們今天要談的制造執(zhí)行系統(tǒng)。

2．MES的發(fā)展歷程

20世紀(jì)80年代后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，流程工業(yè)控制中出現(xiàn)了多學(xué)科間的相互滲透與交叉；同時，信號處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與自動控制技術(shù)的結(jié)合使過程控制開始突破自動化孤島模式，出現(xiàn)了集控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和經(jīng)營于一體的綜合自動化新模式。

20世紀(jì)90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)的研究已成為自動化領(lǐng)域的一個前沿課題。1995年美國、日本、西歐等國已有100多家煉油、化工企業(yè)在實(shí)施CIMS計(jì)劃，推動了流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向上下游、產(chǎn)供銷一體化或集成化方向發(fā)展，意大利AGIP石油公司提出了以數(shù)據(jù)模型為核心的工廠信息集成系統(tǒng)方案，信息采集從底層到上層，從供應(yīng)鏈的源頭到盡頭，而計(jì)算結(jié)果和指令則從上層一直傳遞到底層。它以面向數(shù)據(jù)（而非面向應(yīng)用）的模型為核心系統(tǒng)，連接實(shí)時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，對生產(chǎn)過程進(jìn)行過程監(jiān)視、控制和診斷、環(huán)境監(jiān)測、單元整合、模擬和優(yōu)化。并在管理決策層進(jìn)行物料平衡、生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、排產(chǎn)、企業(yè)資源計(jì)劃、離線在線模擬與優(yōu)化等。

流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的理論和技術(shù)經(jīng)過多年的研究發(fā)展，特別是經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用的考驗(yàn)，已逐步形成合理的體系結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)框架已由下圖所示的五層Purdue模型演變?yōu)镋RP/MES/PCS三層結(jié)構(gòu)。目前，這已成為西方先進(jìn)工業(yè)國家流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)理論和產(chǎn)品的主流框架。圖1Purdue模型

在Purdue模型中，流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)自下而上從功能上分為過程控制、過程優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、企業(yè)管理和經(jīng)營決策五個層次，將生產(chǎn)過程和管理過程明顯分開。雖然這種體系框架在流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展過程中起過很大的推動作用，但隨著研究與開發(fā)的深入，它在綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)踐中遇到了較大問題。在流程工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動中，除了底層的過程控制與頂層的企業(yè)管理和經(jīng)營決策外，在中間層次是很難將生產(chǎn)行為與管理行為截然分開的。因此，在牽涉到大量既有生產(chǎn)性質(zhì)又有管理性質(zhì)的信息時，根據(jù)五層結(jié)構(gòu)模型就很難明確劃分應(yīng)該屬于綜合自動化系統(tǒng)的哪一層次，這就造成了流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)研究與開發(fā)過程中概念的混亂和標(biāo)準(zhǔn)的難以統(tǒng)一。

ERP/MES/PCS三層結(jié)構(gòu)較好地解決了上述問題。這一結(jié)構(gòu)將流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)劃分為：考慮生產(chǎn)過程問題的過程控制系統(tǒng)PCS；考慮企業(yè)經(jīng)營管理問題的企業(yè)資源計(jì)劃ERP；以及考慮生產(chǎn)與管理結(jié)合問題的中間層生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES。這樣，就使流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)中原來難以處理的具有生產(chǎn)與管理雙重性質(zhì)的信息問題得到了解決。

3．MES的定義

國際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會（ManufacturingExecutionSystemAssociation，MESA）對MES的定義是“MES提供為優(yōu)化從訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動所需的信息。MES運(yùn)用及時、準(zhǔn)確的信息，指導(dǎo)、啟動、響應(yīng)并記錄工廠活動，從而能夠?qū)l件的變化做出迅速的響應(yīng)、減少非增值活動、提高工廠運(yùn)作過程的效率。MES不但可以改善設(shè)備投資回報率，而且有助于及時交貨、加快庫存周轉(zhuǎn)、提高收益和現(xiàn)金流的績效。MES在企業(yè)和供應(yīng)鏈間，以雙向交互的形式提供生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)信息。”

如此定義，道出了MES的設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施都是圍繞企業(yè)生產(chǎn)----這一為企業(yè)直接帶來效益的價值增值過程進(jìn)行的，而針對目前企業(yè)信息化建設(shè)過程中通常對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重視不夠的情況，我們研究所開發(fā)的目前國內(nèi)唯一針對大型流程企業(yè)的專業(yè)MES系統(tǒng)以其精心的設(shè)計(jì)、完善的實(shí)施以及良好的維護(hù)等為MES的興起迎來了良好的開端。

美國的權(quán)威機(jī)構(gòu)先進(jìn)制造研究中心AMR（AdvancedManufacturingResearch）提出的：MES是位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)。它為操作人員/管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行和跟蹤以及所有資源（人員、設(shè)備、物料、客戶需求等）的當(dāng)前狀況。AMR于1992年提出了三層的企業(yè)集成模型，將企業(yè)分為三個層次：計(jì)劃層（MRPII/ERP），執(zhí)行層（MES），控制層（Control）。計(jì)劃層強(qiáng)調(diào)企業(yè)的計(jì)劃，它以客戶定單和市場需求為計(jì)劃源，充分利用企業(yè)內(nèi)部的各種資源，降低庫存，提高企業(yè)效益；執(zhí)行層強(qiáng)調(diào)計(jì)劃的執(zhí)行，通過MES把MRPII/ERP與企業(yè)的現(xiàn)場控制有機(jī)地集成起來；控制層強(qiáng)調(diào)設(shè)備的控制，如PLC、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測儀器、機(jī)械手等的控制。

4.MES的作用沿

制殘?jiān)炱髽I(yè)關(guān)心共三個問題：濃生產(chǎn)什么？壇生產(chǎn)多少？母如何生產(chǎn)？誘企業(yè)的生產(chǎn)匙計(jì)劃回答的飄是前兩個問糾題，“如何尊生產(chǎn)”由生志產(chǎn)現(xiàn)場的過非程控制系統(tǒng)軌“掌握”。搏ERP、C崗RM等系統(tǒng)欠只為生產(chǎn)計(jì)捕劃的編制提懇供了數(shù)據(jù)信計(jì)息，對于“譽(yù)計(jì)劃”如何漲下達(dá)到“生障產(chǎn)”環(huán)節(jié)，揚(yáng)生產(chǎn)過程中誠變化因素如惰何快速反映姑給“計(jì)劃”背，在計(jì)劃與量生產(chǎn)之間需油要有一個“揭實(shí)時的信息快通道”，M鄰ES（制造押執(zhí)行系統(tǒng)）司就是計(jì)劃與駱生產(chǎn)之間承甲上啟下的“野信息樞紐”饅。青

近悶?zāi)陙恚S著沒JIT(J妖ustI智nTim惕e)、BT帆O（面向訂也單生產(chǎn)）等搖新型生產(chǎn)模吵式的提出，挎以及客戶、蠢市場對產(chǎn)品罪質(zhì)量提出更爹高要求，M駁ES才被重弊新發(fā)現(xiàn)并得仔到重視。同藥時在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)涉濟(jì)泡沫的破欄碎后，企業(yè)從開始認(rèn)識到額要從最基礎(chǔ)薯的生產(chǎn)管理蛇上提升競爭痛力，即只有浪將數(shù)據(jù)信息巖從產(chǎn)品級（敲基礎(chǔ)自動化布級）取出，扔穿過操作控菠制級，送達(dá)再管理級，通吊過連續(xù)信息躺流來實(shí)現(xiàn)企中業(yè)信息集成攜才能使企業(yè)珠在日益激烈趟的競爭中立步于不敗之地焦。目前，M音ES在國外氣被迅速而廣公泛地應(yīng)用。疏

企乘業(yè)信息化系植統(tǒng)是一個信認(rèn)息相互貫通壞的集合體，指作為制造業(yè)萌內(nèi)部最重要因最基本的活史動——生產(chǎn)油，它的相關(guān)扁信息尤其需畜要得到實(shí)時鼓的處理和分棚析。具體的后說，就是收雙集生產(chǎn)過程鐮中大量的實(shí)帥時數(shù)據(jù)，并玻對實(shí)時事件隨及時處理，君同時又與計(jì)鑼劃層和生產(chǎn)登控制層保持州雙向通信能啞力，從上下衰兩層接收相體應(yīng)數(shù)據(jù)并反霞饋處理結(jié)果推和生產(chǎn)指令伸。誠

M屆ES不同于策以派工單形社式為主的生染產(chǎn)管理和輔壯助的物料流嫁為特征的傳率統(tǒng)車間控制旅器,也不同草于偏重于作云業(yè)與設(shè)備調(diào)桃度為主的單生元控制器,云而應(yīng)將ME葛S作為一種稀生產(chǎn)模式,掉把制造系雪統(tǒng)的計(jì)劃和魔進(jìn)度安排、董追蹤、監(jiān)視掃和控制、物挖料流動、質(zhì)柄量管理、設(shè)孫備的控制和襪計(jì)算機(jī)集成欺制造接口（惠CIM）等浴一體化去考據(jù)慮，以最終詳實(shí)施制造自施動化戰(zhàn)略。友

國止際制造執(zhí)行爸系統(tǒng)協(xié)會（稈MESA）堅(jiān)定義了ME特S應(yīng)具備的深11個功能聰模塊：主要散包括1)資術(shù)源分配和狀釋態(tài)管理；2廳）操作/詳夢細(xì)排產(chǎn)；3互）分配生產(chǎn)紹單元；4）皺文件控制；山5）數(shù)據(jù)收挖集；6）勞叼動力管理；胸7）質(zhì)量管該理；8）過陽程管理；9廢）維護(hù)管理逗；10)產(chǎn)俘品跟蹤和產(chǎn)汪品清單管理壽；11)性刷能分析和數(shù)惜據(jù)采集。實(shí)松際的產(chǎn)品可聯(lián)能是包含其中中一個或幾辰個功能模塊炊。鍬躺二、MES宣在中國應(yīng)用偏的現(xiàn)狀集

1旺．傳統(tǒng)的M書ES(T-歐MES)也

傳脹統(tǒng)的MES譜可大致分為解兩大類：專走用的MES目系統(tǒng)(Po鹽intM賓ES)和聞?wù)系腗E扣S系統(tǒng)(I丘ntegr爽ated會MES)。敗專用的ME馳S是指為解再決某個特定父領(lǐng)域問題，柴如車間維護(hù)難、生產(chǎn)調(diào)度蛛或SCAD繞A而開發(fā)的懸單獨(dú)應(yīng)用系壞統(tǒng)。整合的撫MES則是略針對一特定貧行業(yè)如航空辮、裝配、半衣導(dǎo)體、食品沈和衛(wèi)生等行失業(yè)而設(shè)計(jì)，們具有一定的況通用性。并揀且逐步加強(qiáng)擠了與上層事方務(wù)處理和下春層實(shí)時控制兄系統(tǒng)的集成喂能力。蘆

我掘國對ME猾S的研究開妥發(fā)起步較晚筋，目前主要傘停留在ME靜S思想、內(nèi)缺涵及體系結(jié)拿構(gòu)方面的研珠究上，應(yīng)用懂系統(tǒng)開發(fā)一宅般局限于倘MES單一床功能。一些基大學(xué)和科研勞院所等單位霉在國家86敢3計(jì)劃資助抗下在ME絹S理論與應(yīng)低用系統(tǒng)開發(fā)棕方面做了一均定的工作。慘但目前存在苦著很多問題亡，例如：（畜1）可集成反性差；（2觀）缺乏智能申性和敏捷性網(wǎng)；（3）缺瘡乏非常規(guī)信點(diǎn)息條件下的臟科學(xué)決策方若法。籮

由雙于工廠可能收會從不同的啞軟件供應(yīng)商匠購買適合自逐己的MES故模塊，使得索MES系統(tǒng)既包括了很多療子系統(tǒng)，這及些子系統(tǒng)都鳳有各自的處擇理邏輯，數(shù)乒據(jù)庫，數(shù)據(jù)繁模型和通信達(dá)機(jī)制。為了警實(shí)現(xiàn)與外部卷系統(tǒng)的集成紗，往往采用跨API技術(shù)阿，OLAP稈技術(shù)和相應(yīng)隆的通信機(jī)制培。其中，外閣部應(yīng)用系統(tǒng)拐的調(diào)用和插寸入使用AP欠I的方式，觸而應(yīng)用ED舊I技術(shù)和外麥部環(huán)境進(jìn)行眾數(shù)據(jù)交換。騙

雖敲然專用的M折ES能夠?yàn)檠耗骋惶囟ōh(huán)裁境提供最好挺的性能，卻梳常常難以與鑰其它應(yīng)用集勿成，整合的燈MES比專泳用的MES斃邁進(jìn)了一大妙步，具有一逆些優(yōu)點(diǎn)如：魄單一的邏輯伍數(shù)據(jù)庫，系慶統(tǒng)內(nèi)部具有咐良好的集成誰性，統(tǒng)一的應(yīng)數(shù)據(jù)模型等繼等。但其整冰個系統(tǒng)重構(gòu)食性能弱，很尿難隨業(yè)務(wù)過驚程的變化而傭進(jìn)行功能配眠置和動態(tài)改組變。為了解遮決傳統(tǒng)EM禍S的不足，乖可集成ME芽S(In譽(yù)tegra樓table劣MES，豎I-MES仔)逐漸成為賀人們研究的潔熱點(diǎn)。鎮(zhèn)2.可集疑成的MES央(I-ME角S)邊

M聯(lián)ES是近1梨0年來在國更際上迅速發(fā)昏展、面向車間間層的生產(chǎn)賽管理技術(shù)與暈實(shí)時信息系米統(tǒng)，它是實(shí)聚施企業(yè)敏捷潮制造戰(zhàn)略、寄實(shí)現(xiàn)車間生盈產(chǎn)敏捷化的母基本技術(shù)手解段。在我國凝實(shí)施的CI恥MS戰(zhàn)略中目，車間自動葉化一直是一錯個薄弱環(huán)節(jié)育，而實(shí)施M商ES則是提盡升車間自動法化水平的有幸效途徑，因哲此MES由技術(shù)的推廣細(xì)應(yīng)用可有力卸促進(jìn)CI傳MS的發(fā)展康。另一方面指，隨著懸CAD/羊CAM及傲ERP在制驅(qū)造企業(yè)的逐壘步應(yīng)用，其筆進(jìn)一步的信宮息化需求將腐迫使企業(yè)更征多地去考慮肌在車間層次體構(gòu)建更高效植的智能自動瘡化信息系統(tǒng)訴，發(fā)展敏捷翁化MES無窮疑是其必由堂之路，因此攔MES在蕉我國具有廣嫂闊的發(fā)展空帥間和應(yīng)用前訴景。痰

然私而，由于國和內(nèi)外現(xiàn)有的公MES技心術(shù)及系統(tǒng)沒雞有充分考慮秋車間制造信倡息中大量存創(chuàng)在的不確定鞏性等非常規(guī)雅特點(diǎn)，缺乏敞在這些非常幫規(guī)信息條件別下的科學(xué)決復(fù)策方法，而泄片面地去追形求車間信息同的數(shù)量或精煌確性，不僅殺造成車間信肅息集成困難蜂和決策效率雷不高，導(dǎo)致瀉MES缺朝乏足夠的敏聰捷性與智能舒性以適應(yīng)日牢益不確定的乓車間制造環(huán)癥境，而且大嶼大增加了M宗ES的開發(fā)呢和使用成本頁，嚴(yán)重影響階了MES鼻這一先進(jìn)的艱車間生產(chǎn)管挺理與控制技糞術(shù)在我國的請推廣應(yīng)用與坡普及。因此搖必須從根本植上解決M俊ES的敏捷嫁化問題，并健大大降低尖MES的開棉發(fā)與使用成顏本，有力促挖進(jìn)MES憂在我國的產(chǎn)徒業(yè)化進(jìn)程和射推廣應(yīng)用。話本文提出的菜應(yīng)對策略為白上述問題的燈解決提供了蛙一條有效途矩徑，它通過催車間信息的薪有效集成和循制造決策過畏程的智能化醉來保證車間拿生產(chǎn)的運(yùn)行戚敏捷性，通學(xué)過可重構(gòu)和恭分布式對象午技術(shù)解決研MES的結(jié)搏構(gòu)敏捷性，順從而從根本揪上來解決親MES的敏根捷化問加題，這對我慰國整個制造方工業(yè)乃至國運(yùn)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)龜展、提高我溉國制造業(yè)的賞國際競爭能加力具有非常皺重要的理論夏意義和實(shí)用聯(lián)價值。娛憂三、MES酒應(yīng)用舉例—映—流程企業(yè)弄（鋼鐵企業(yè)尺）的制造執(zhí)盈行系統(tǒng)修

1窩．現(xiàn)代流程訪企業(yè)的定義僵和分類御

現(xiàn)臺代流程工業(yè)怒通常是指以屑從原料到制菌成品兼具物司理變化和化概學(xué)變化的連擦續(xù)性生產(chǎn)過乘程實(shí)現(xiàn)增值仁的工業(yè)。如毫此定義也僅騰僅是將服務(wù)饒業(yè)和部分加踐工行業(yè)劃分濃出去，根據(jù)輕企業(yè)生產(chǎn)過五程中的物流艙情況對生產(chǎn)撈企業(yè)進(jìn)行分戚類，即能區(qū)撒分不同類型織企業(yè)，又能專在準(zhǔn)確反映束生產(chǎn)增值狀堆況的過程中堪實(shí)現(xiàn)企業(yè)從優(yōu)宏觀控制到經(jīng)微觀協(xié)調(diào)的譽(yù)科學(xué)管理方漿法。債

如枯圖2，“V漲”型物流情秤況，易看出嫁其特點(diǎn)原材理料少、加工凡路線相似、平最終產(chǎn)品種氏類多，生產(chǎn)載過程中“V釀”型物流占專多數(shù)的企業(yè)查如鋼鐵、煉必油等。而與改之相對應(yīng)的革流程行業(yè)的跪一種是“A寄”型物流為米主的企業(yè)，某如造船廠，惡具有原材料卸多、加工路鵲線繁雜、最撤終產(chǎn)品較少魯?shù)忍攸c(diǎn)。介歐于兩者之間筐就是“T”偵型物流為主憲的企業(yè)，比林如汽車制造州廠、裝配廠余，特點(diǎn)是材鉤料中通用件災(zāi)較多、加工橡路線、最終時產(chǎn)品種類都沉不算多。椒

如虹果根據(jù)上文性的說法，嚴(yán)鬧格意義上的戴流程企業(yè)，摧多數(shù)都是“員V”型物流睬為主的，基單本上都屬于宋基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)擾，是典型的封資本密集型有工業(yè)，在一羅定的范圍內(nèi)鴉增加企業(yè)規(guī)汪模可以有效筆降低成本，頃工藝技術(shù)和面材料技術(shù)已灣經(jīng)相當(dāng)成熟裙，技術(shù)的剛賽性大，目前慨我國流程企凳業(yè)普遍存在嶺的一些弱點(diǎn)佳主要是規(guī)模志經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)程記度很低、技倍術(shù)裝備仍舊上比較落后、見產(chǎn)能相對需逼求過剩以及營產(chǎn)品中高附需加值部分所度占比例小等薪等。實(shí)施M厚ES有助于些從管理方法好和技術(shù)層面濃上改進(jìn)現(xiàn)狀英。錦圖2以物醫(yī)流特點(diǎn)為依綠據(jù)的企業(yè)分忙類艘

2姐．流程企業(yè)耗供應(yīng)鏈模式蓬

任情何生產(chǎn)系統(tǒng)喚都應(yīng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)漁濟(jì)意義,即都最優(yōu)處理生亂產(chǎn)系統(tǒng)的物廈流、資金流竹和信息流,待憑借最低的慶資源消耗生盜產(chǎn)符合市場摸要求的產(chǎn)品厲。因此在對倆現(xiàn)代流程工摟業(yè)生產(chǎn)的研彎究是從分析堡其物流、資調(diào)金流和信息客流特點(diǎn)開始驅(qū)的。以鋼鐵廈企業(yè)為例。畏

1寧）物流特點(diǎn)球：多段生產(chǎn)稻、多段運(yùn)輸列、多段存儲容，物流種類胞多、工序多育且形式不一脆、并伴有多餐種原料。在豆制品和制成諸品包括：鐵壓礦石、粉礦慨、原煤、生寇鐵、廢鋼、鳥鐵水、鋼水鼠、最終產(chǎn)品啞（板、管、客卷、線、型韻）。所使用魯?shù)亩际谴笮褪旁O(shè)備，成本侵高、操作復(fù)勤雜，工序連烏接緊密、作耍業(yè)的連續(xù)性芬強(qiáng)、對時間可要求條件高流，不僅存在乒時間平衡和呢溫度平衡問剃題，還存在篇資源能力和腫物流平衡的紙問題。們

2撥）資金流特珠點(diǎn)：企業(yè)投絞資巨大、資亂金流動頻繁逆、復(fù)雜的物股流特征，以啟及為龐大的譯生產(chǎn)規(guī)模做我的財務(wù)分析盼都為資金流禮的控制增加燒了難度，必笛須遵守嚴(yán)格龜?shù)呢敃贫染薏?shí)施靈活呼的資金管理僵，才能準(zhǔn)確蓮全面和及時虧地反映企業(yè)押經(jīng)營狀況，教并有效地加朋以控制。資謙金等財務(wù)數(shù)孟據(jù)的滯后性幼與控制資金昂流向的實(shí)時標(biāo)性要求為網(wǎng)夾絡(luò)數(shù)據(jù)庫等獲提供了用武裳之地。品

3啊）信息流特此點(diǎn)：生產(chǎn)經(jīng)殊營活動需要孔大量的特征療值來描述，楚涉及內(nèi)容從想財務(wù)、人事糞等傳統(tǒng)信息扔管理領(lǐng)域延謝伸到生產(chǎn)管閑理領(lǐng)域。不袖僅要根據(jù)定寸單進(jìn)行生產(chǎn)嚼、制定合理車的生產(chǎn)計(jì)劃呆、實(shí)施全面感質(zhì)量管理，狼還應(yīng)以對生因產(chǎn)過程進(jìn)行玻全面監(jiān)控、氏數(shù)據(jù)采集來薄滿足生產(chǎn)管模理的實(shí)時性辨要求，不斷渠更新的人員蹲、物料、產(chǎn)坡品等信息、糕全面詳盡的煉統(tǒng)計(jì)信息輔飛助管理者發(fā)法布最合理的玩控制信息，灘從而盡善盡鳥美地實(shí)現(xiàn)企郊業(yè)經(jīng)營目標(biāo)劉。朝

分誰析完這些特湯點(diǎn)之后,可財?shù)玫戒撹F企艙業(yè)的基本供今應(yīng)鏈模式如辦圖3：揀圖3流程獅企業(yè)典型供虹應(yīng)鏈模式思

3寶.鋼鐵企征業(yè)集成模型栽

在物得到企業(yè)外揉部的供應(yīng)鏈肺模式之后，掏還需對企業(yè)移內(nèi)部根據(jù)分面析需求而進(jìn)絲行功能模型戚設(shè)計(jì)，對系蕉統(tǒng)按照功能駱分“層”，牙而在實(shí)現(xiàn)的麗時候則要按印照計(jì)算機(jī)、育網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而吸分“級”。疏鋼鐵企業(yè)的磚經(jīng)營管理可腐劃分為三層怪，通過七級焦實(shí)現(xiàn)。婆

1致．計(jì)劃層：歐包括經(jīng)營決按策級和企業(yè)介計(jì)劃級。主肯要功能模塊消：生產(chǎn)經(jīng)營耐決策；長期艘、中長期生遷產(chǎn)計(jì)劃編制叛；財務(wù)管理赤；人力資源岸管理；采購認(rèn)分銷；成本租管理；庫存口管理；定單閃處理；輔助迫決策等。分

2喚．執(zhí)行層：豪包括車間生猴產(chǎn)級和生產(chǎn)綿調(diào)度級。主責(zé)要功能模塊既：生產(chǎn)調(diào)度卸和作業(yè)；質(zhì)陸量管理；人玉員和設(shè)備管弓理；物料追禽蹤和產(chǎn)品追念蹤；對運(yùn)作紅過程的分析鐮。衛(wèi)

3布．控制層：頃包括過程控診制級、設(shè)備匆控制級和檢正測驅(qū)動級。申主要功能模趕塊：生產(chǎn)線羊范圍的監(jiān)控惑；自適應(yīng)控雄制；設(shè)備控騙制；現(xiàn)場各籮種信號檢測驢。集成模型城的層級如圖墻4：棋圖4流程疾企業(yè)典型集丘成模型的層乖級結(jié)構(gòu)四4．企業(yè)運(yùn)姥作系統(tǒng)（B關(guān)OS）的功血能模塊卻

在舅流程企業(yè)外領(lǐng)部供應(yīng)鏈模錦式和集成模舒型的層級結(jié)證構(gòu)都已確定章之后，可定變義詳細(xì)的企君業(yè)運(yùn)作系統(tǒng)畏(BOS，貞B(tài)usin小essO熟perat增ionS剪ystem篩)的功能模豐塊，如圖5壽（其中BP蹤S為計(jì)劃層液——經(jīng)營計(jì)誕劃系統(tǒng)，B匠usine啊ssPl挎annin圓gSys獻(xiàn)tem；P互CS為控制苦層——過程維控制系統(tǒng)，溪Proce筐ssCo匪ntrol紗Syst凳em）。餐圖5企業(yè)抖運(yùn)作系統(tǒng)（室BOS）的懶功能模塊嫌

其菌中，制造執(zhí)束行系統(tǒng)（M日ES）主要惕包括八個模銹塊，分別為冶：夾生產(chǎn)計(jì)劃：稅處理屬性關(guān)和聯(lián)的定單生當(dāng)成按照成本逝目標(biāo)優(yōu)化后描的車間級計(jì)賣劃，保留定鞋單的原始數(shù)錘據(jù)以便于控覽制。長車間調(diào)度：望根據(jù)生產(chǎn)的殊實(shí)時數(shù)據(jù)和乖歷史案例，哨現(xiàn)場動態(tài)協(xié)析調(diào)人員、物降料、設(shè)備以忌最大可能優(yōu)衡化生產(chǎn)。望作業(yè)計(jì)劃：村實(shí)現(xiàn)以小時庸間單位為基約準(zhǔn)的批量組玻合計(jì)劃、生靜產(chǎn)排序計(jì)劃第，以維持車?yán)骈g的高效運(yùn)盤作。積人員管理：飼對行為的詳挑實(shí)記錄，不宜僅與人員薪小酬相聯(lián)系，楊且能為生產(chǎn)青分析提供依猛據(jù)，便于管蔽理并能有效翼地提高生產(chǎn)口率。理設(shè)備管理：癥預(yù)防性設(shè)備噴維修為主，還分析、優(yōu)化與設(shè)備能力以四消除瓶頸環(huán)平節(jié)對生產(chǎn)的昌制約，實(shí)現(xiàn)望設(shè)備最大利足用率。死質(zhì)量管理：貿(mào)整合后的功融能支持各種寄與質(zhì)量計(jì)劃諷、檢查和控潛制相關(guān)的工導(dǎo)作，動態(tài)的社數(shù)據(jù)分析為乒車間調(diào)度提持供依據(jù)。汗物料跟蹤：苦由現(xiàn)場采集論的數(shù)據(jù)對物螺料變化情況足進(jìn)行跟蹤，塊為企業(yè)實(shí)現(xiàn)循對內(nèi)部條件幟和外部環(huán)境法的變化作出雨快速反應(yīng)提撒供可能。演產(chǎn)品跟蹤：摩由現(xiàn)場采集駛的數(shù)據(jù)對在舒制品變化情剖況進(jìn)行跟蹤易，變動中的擦產(chǎn)品信息便敞于生產(chǎn)管理揚(yáng)的同時還能好為客戶提供賺服務(wù)。溫

5盞．MES目孔標(biāo)與設(shè)計(jì)原較則清

為北流程企業(yè)定回制制造執(zhí)行資系統(tǒng)，其最崇主要的目標(biāo)圓就是建立和瞧完善生產(chǎn)管噴理體系，包妻括根據(jù)客戶婆定單、市場小預(yù)測和內(nèi)部肌資源狀況來甲制定生產(chǎn)計(jì)豈劃；從整體司角度優(yōu)化、灣協(xié)調(diào)生產(chǎn)過避程；生產(chǎn)計(jì)炒劃的動態(tài)調(diào)傘整等等。與踏此同時，要餃建立保證質(zhì)種量管理的信勁息體系，包啊括在線物料嗚跟蹤和質(zhì)量蛋控制的在線槐反饋與調(diào)整針，以及對產(chǎn)鐮品質(zhì)量零缺范陷的追求。塞以上述兩個祥目標(biāo)為契機(jī)利，構(gòu)建流程敲企業(yè)MES括系統(tǒng)可以促針進(jìn)生產(chǎn)方式仆和管理思路壟的轉(zhuǎn)變，這染將是一個漸傾進(jìn)的過程。添

M葵ES的設(shè)計(jì)欄將以軟件工展程為規(guī)范，枯主要考慮全河局性、通用農(nóng)性，既要實(shí)偏現(xiàn)整個生產(chǎn)省過程的優(yōu)化苗，又要提供饒標(biāo)準(zhǔn)化、模圈塊化的應(yīng)用丸程序框架；聞同時要以可驚擴(kuò)充性、開桿放性和兼容榮性為原則，特這樣在生產(chǎn)兇能力變動時每不至于影響余系統(tǒng)功能，陽還要提供標(biāo)霜準(zhǔn)、開放的傳通訊接口以宵及減少由于央開發(fā)環(huán)境和魂開發(fā)工具的究變化帶來的劣影響；在可馳操作性、可羅視性和魯棒在性上也要注揮意，友好而跟操作簡單的六界面、監(jiān)控珠跟蹤的仿真溝示意圖和較枝強(qiáng)的容錯能笨力都有助于陷各級用戶的囑使用；最后服是必須具備敗實(shí)時性，只酒有最短的反躲應(yīng)時間才能柏對生產(chǎn)過程縮進(jìn)行控制和覆調(diào)整。恭

6休．MES信訊息庫設(shè)計(jì)務(wù)

在休現(xiàn)代流程企胡業(yè)中流動的級信息具有強(qiáng)桶烈的動態(tài)特糟征且大量冗翁余信息與缺指失信息、信包息斷裂并存錄的現(xiàn)象，無庸論是從現(xiàn)場牙采集來的生倒產(chǎn)數(shù)據(jù)還是鹿從市場獲得感的定單信息爛都可能因不筒能真實(shí)體現(xiàn)認(rèn)而對企業(yè)造鑼成不可估量穴的后果，為爹保證有價值輔的信息能對考企業(yè)決策和全運(yùn)作有著正袖確的指導(dǎo)意湊義，在流程喊企業(yè)運(yùn)作系蓬統(tǒng)中要構(gòu)建畢好多種信息薦庫；并且不遮同的信息庫縮具有不同的況特點(diǎn)。如

物畝料信息庫：襪企業(yè)庫存狀缺況和需外部舒采購或內(nèi)部細(xì)調(diào)整的物料圖情況，部分溉信息與供應(yīng)御商共享；定銀單信息庫：因定單對產(chǎn)品饒的要求（鋼婚種、質(zhì)量、使數(shù)量等）情摟況，部分信延息與合同商暈共享；產(chǎn)品僻信息庫：產(chǎn)鏟品目錄和與威特定合同商岡聯(lián)系的在制銹品狀態(tài)，部杠分信息與分梅銷商/用戶到共享；基礎(chǔ)狡信息庫：企違業(yè)人員、設(shè)足備狀況，財?shù)緯?shù)據(jù)等企錄業(yè)運(yùn)營的基縣礎(chǔ)信息，在拒系統(tǒng)內(nèi)部按摩照不同密級炒使用，還包裂括部分經(jīng)常肯更新的政策敬、市場等外怎部信息；生曉產(chǎn)信息庫：阿生產(chǎn)過程中扇人員、設(shè)備棒的實(shí)時變化慕情況等動態(tài)肉性要求較高斧的信息，以遲及基本不變詞的工藝路線胖等生產(chǎn)相關(guān)苗信息，外部鴉不可見。敞

這威些信息庫都絕是關(guān)系型數(shù)融據(jù)庫，建立右信息庫將降職低車間級計(jì)消算機(jī)的數(shù)據(jù)蜘負(fù)擔(dān)，同時欠減少了因數(shù)削據(jù)保存和操志作故障而引粒發(fā)的一系列鐵后果。物料霉、定單、產(chǎn)友品信息庫可粗供對應(yīng)的外著部人員進(jìn)行葛查詢等操作錫，便于結(jié)成圾與供應(yīng)商密晌切的戰(zhàn)略伙爛伴關(guān)系。而未較穩(wěn)定的基茫礎(chǔ)信息庫為旅人事、財務(wù)房、設(shè)備方面恐的日常管理俱提供極大的微方便。生產(chǎn)高信息庫則是唇動態(tài)性能要纖求最高的，淡每時每刻都讓有大量的流需動數(shù)據(jù)注入控其他信息庫槽，因此對它惠的設(shè)計(jì)要求層也最高。這兄些信息庫常食見功能有：絹報表、保存聚與備份、恢盯復(fù)與刪除，勵以及口令與證權(quán)限。撫

動匆態(tài)的生產(chǎn)信帝息庫中，與紅數(shù)據(jù)采集模受塊相連的部卡分成為重中乳之重，實(shí)時冰監(jiān)控生產(chǎn)過棚程中的數(shù)據(jù)遞采集點(diǎn)、主森生產(chǎn)流程的盛設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情兇況的狀態(tài)數(shù)偷據(jù)采集點(diǎn)，污以確保采集竄的