MES的发展历程 从20世纪70年代后半期开始,就已经出现了一些解决单一问题的车间管理系统,如设备状态监控系统、质量管理系统,以及涵盖生产进度跟踪、生产统计等功能的生产管理系统。各个企业引入的只是单一功能的软件产品或系统,而不是整体的车间管理解决方案。 1990年11月,AMR(Advanced Manufacturing Research)明确提出MES概念。AMR提出三层结构的信息化体系结构,将位于计划层和控制层之间的执行层叫做MES,确立了MES的地位。此后,ISA(The Instrnmentation Systems and Automation Society,仪表、系统和自动化协会)描述了MES模型,包括了工厂管理(资源管理、调度管理、维护管理)、工厂工艺设计(文档管理、标准管理、过程优化)、过程管理(回路监督控制、数据采集)和质量管理(SQC-统计质量管理、LIMS-实验室信息管理系统)4个主要功能,并由实时数据库支持。在20世纪90年代初期,MES的重点是生产现场的信息整合。 MESA (Manufacturing Execution System Association,制造执行系统协会)于1997年提出了MES功能组件和集成模型,该模型包括11个功能模块。 这一时期,大量的研究机构、政府组织参与了MES的标准化工作,进行相关标准、模型的研究和开发,其中涉及分布对象技术、集成技术、平台技术、互操作技术和即插即用等技术。 进入2000年后,MES作为信息化应用的重要组成部分得到了市场的广泛关注,MES领域的并购十分活跃,越来越多的北美和欧洲MES软件厂商进入中国,中国本土不少自动化厂商,以及PLM和ERP软件厂商也开始进入MES市场。随着企业加强精细化管理,以及面临着越来越严格的质量追溯和管控需求,越来越多的大中型制造企业开始重视MES的应用,并开始进行MES选型与实施,并在MES应用和集成方面取得显著成效。 国际主流MES厂商在推广MES的过程中,进一步提出了制造运行管理(MOM)以及制造智能(MI)等新理念,赋予了MES更加丰富的内涵。各大厂商通过技术的革新搭建了基于SOA架构的软件平台,并在数据库、应用技术、系统功能、可配置性等方面都有重要的突破。 MES的定义 国外不同的组织和研究机构形成了很多MES的理论和体系,包括MES的定义、定位模型、功能模型、数据流模型,甚至实施方法模型,但是并没有统一。比较著名的有以下几个:
1、AMR对MES的定义 美国先进制造研究机构AMR将MES定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统”,为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等方面)的当前状态。 AMR提出了决策层、执行层和控制层的企业信息集成三层业务模型:第一层决策层(ERP)主要为企业提供全面管理决策;第二层执行层(MES)主要负责车间级的协调、跟踪、发现并监控相关趋势;第三层控制层(SFC)直接负责工厂生产控制的环节。
2、MESA对MES的定义 制造执行系统协会MESA对MES的定义为: MES能通过信息传递,对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂里有实时事件发生时,MES能对此及时做出反应、报告,并利用当前的准确数据对他们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少内部没有附加值的活动,有效的指导工厂的生产运作过程,从而使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能,又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。 MESA对MES的定义强调了以下三点: (1)MES是对整个车间制造过程的优化,而不是单一解决某个生产瓶颈。 (2)MES必须提供实时收集生产过程数据的功能,并做出相应的分析和处理。 (3)MES需要与计划层和控制层进行信息交互,通过企业的连续信息流来实现企业信息集成。
3、ISA对MES的定义 美国标准化组织(ISA)从 1997年启动编制 《ISA-95企业控制系统集成标准》,其目的是建立企业信息系统的集成规范性,ISA-95 标准文件内容目前包含以下四个部分: 第一部分:模型和术语(Models and Terminology)、 第二部分:数据结构和属性(Data Structures and Attributes)、 第三部分:制造业运作模型(Models of Manufacturing Operations)、 第四部分:事务处理技术报告(Transactions Technical Report)。 ISA-95标准内容定义了企业级计划管理系统与工厂车间级控制系统进行集成时使用的术语和标准,其内容主要包括信息化和标准化两个方面。ISA-95 所涉及的信息内容有产品定义信息(Production Capability Information)、生产能力信息(Product Definition Information)、生产进度信息(Production Schedule)、生产绩效信息(Production Performance)。ISA-95除了将上述信息化之外,重要组成部分就是生产对象的模型标准化。ISA-95 的生产对象模型根据功能分成了四类九个模型,四类为资源、能力、产品定义和生产计划。资源包括人员、设备、材料和过程段对象;能力包括生产能力、过程段能力;产品定义包括产品定义信息;生产计划包括生产计划和生产性能。这九个模型内容也构成了 ISA-94基本模型框架。
4、NIST对MES的定义 美国国家标准研究院(NIST)有关MES的定义是:为使从接受订货到制成最终产品全过程的管理活动得以优化,采集硬件、软件的各种数据和状态信息。
5、我国信息产业部发布的中国电子行业MES规范 2006年,我国信息产业部发布了中国电子行业MES规范,规范中对MES的定义是:MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时,MES能够及时作出反应、报告,并根据当前的准确数据进行指导和处理。通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。 文章来源:e-works |
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