离散型制造业应用mes系统模型设计_mes_管理信息化_2364

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1、离散型制造业应用MES系统模型设计_MES_管理信息化   传统上，制造业分为两大类：流程型制造业和离散型制造业。从离散制造企业应用MRPⅡ／ERP情况看，整体管理基础薄弱，主要体现在管理所需的基础数据比较粗放，包括：产品数据、库存数据、材料定额数据、生产计划数据、加工工艺信息、工时定额、工序信息、成本核算信息等等，在目前的ERP应用中，虽然资源和计划管理是重要功能，但ERP系统管理不到基层生产活动中，如生产单元间的资源调配、计划执行、生产监督等，基础管理主要是依赖于人工实际经验进行。由此，ERP系统性能发挥主要是在企业宏观管

2、理方面。20世纪90年代中期发展起来的企业制造执行系统(MES)，通过实时数据库，实现生产过程实时数据的采集和处理、作业计划与动态调度、细化到工序、班次、操作人员的生产管理、统计与分析等，与ERP产品实现一体化，也是离散型ERP管理的延伸。   制造执行系统在流程型制造业中已经有了应用，并取得了一定的效果；而在离散型制造业中仍处于研究阶段。迄今为止，还没有一个典型系统具有普遍指导意义和普遍应用意义，同时又缺少智能知识化生产管理环节，成为难点之一。   据此，本文研究设计了在离散型制造业中的MES典型应用系统模型，并渗入了智能化

3、生产知识要素，优化生产过程和成功执行方案储备，使离散型制造业数字化与管理数字化紧密结合，从而推动离散制造企业制造执行系统的不断发展，它将具有很大应用价值。1离散型制造业特点和复杂度   离散型制造业和流程型制造业存在着很大差异。流程型制造业特点是一般采用配方的概念来进行描述，主要是采用对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学方法；通常，它们以批量或连续的方式进行生产。而离散型制造业特点是一般用“树”的概念进行描述，主要是通过对原材料物理形状的改变、组装，成为产品；一般都包含零部件加工、零部件装配成产品；通常，它们以分散和

4、不连续的方式进行生产，这就是差别的关键点。   相对流程型制造业，离散型制造业无论是从产品结构、工艺流程、生产方式等诸多方面都要复杂得多。传统的离散型产品生产，尤其是机械设备制造企业，生产规模都比较大，具有大而全的生产布局，将产品分为毛坯件生产、加工件生产、电器件生产、装配生产过程，造成了离散制造业繁杂的生产过程，而且每个离散制造业企业经营管理模式又不尽相同，因此，离散制造业应用MES系统比流程型制造业增加了复杂度。   同时，大型的离散制造企业都应用了MRPⅡ／ERP系统，但ERP系统弱点是联接不到底层生产单元内部的具体生产

5、活动，出现了隔离带，限制了ERP系统性能的充分发挥。应用MES系统并智能化是打通这一瓶颈不可或缺的技术手段，并已得到学术界、工业界普遍的重视，它也正成为离散制造企业信息化的热点之一。2MES系统与ERP系统和PCS系统的关系   MES能在计划管理层ERP与生产控制层PCS之间架起了一座桥梁。一方面，MES可对来自MRPⅡ，ERP的生产管理信息进行细化、分解，形成操作指令传给底层；另一方面，MES可以通过PCS采集设备、仪表的状态数据和制造资源的实时动态管理，将制造系统与信息系统整合在一起，将生产状况及时地反馈给计划层，进行作

6、业的动态调度，真正实现制造过程的闭环，形成以ERP／MES／PCS三层为核心的企业信息集成(如图1)。企业制造执行系统的建设是企业信息化发展的关键环节，是企业从工艺控制、制造过程控制，向信息化与全面综合自动化发展的必然之路。现在，制造业信息化系统已从初级的MIS发展到以生产控制、调度、优化、营销、经营、决策等为一体的企业综合自动化系统。图1ERPIMES／PCS三层关系示意图   企业的框架结构由经营层ERP系统、生产层MES系统、控制层PCS系统组成。MES作为执行机构，从生产命令下发到产品完成的整个生产过程进行优化，实时地

7、将生产过程信息反馈给上层系统；其时间维度主要在生产车间的班组级和生产执行部门。3MES系统模型设计   3.1MES系统的模块划分   主要包括生产作业计划排程、生产调度、设备工装管理、质量管理、物料跟踪、工艺管理、数据管理、能耗管理、库存管理、人力资源管理、数据分析、数据采集等主要功能模块，并增加了智能知识化生产管理模块；同时，还配备了物流子系统、能源子系统、办公自动化子系统、检验子系统等辅助模块。   3.2MES，ERP和PCS三层的数据传输   三层网络结构设计：在底层过程系统(PCS，DCS等)实时网络与实时数据库之

8、间建立数据传输通道，在实时数据库与上层ERP、中间层制造执行系统(MES)网络之间基于信息网应用实时数据库SDK开发工具或OLEDB提供的开放数据库访问接口，建立数据传输通道。这样，既保证网络管理、现场控制、信息传输各部分的安全独立机制，又能够提供安全可靠的隔离。   3.3