mes發(fā)展現狀

1、一、前言流程工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)研究的核心技術問題是企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的定義以及如何設計構架企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)。自動化在20世紀90年代以前仍是自動化孤島模式，進入20世紀90年代以后，國內外企業(yè)在國際市場劇烈競爭的刺激下，特別過程工業(yè)還受到環(huán)境保護的巨大社會壓力。節(jié)能降耗，少投入多產出的高效生產和減少污染的潔凈生產成為企業(yè)的生產模式，企業(yè)把提高綜合自動化水平作為挖潛增效、提高競爭能力的重要途徑。集常規(guī)控制、先進控制、過程優(yōu)化、生產調

2、度、企業(yè)管理、經營決策等功能于一體的CIPS成了當前自動化技術發(fā)展的趨勢。從1973年計算機集成制造的概念提出開始，經過30多年的研究與發(fā)展，CIPS開始在石化、化工、食品、制藥、煉鋼和造紙等行業(yè)得到了實施與應用，并已逐步由五層Purdue模型演變?yōu)閮蓭?實時數據庫、關系數據庫)三層(ERP、MES、PCS)的體系結構，如圖1所示，該三層架構已成為西方先進工業(yè)國家流程工業(yè)CIPS理論和產品的主流框架。也就是說CIPS的主流框架為：以實時

3、數據庫、關系數據庫為核心，由過程控制系統(tǒng)層(ProcessControlSystem－PCS)、生產執(zhí)行系統(tǒng)層(ManufacturingExecutionSystem－MES)和企業(yè)資源規(guī)劃層(EnterpriseResourcePlanning－ERP)組成的兩庫三層體系架構。圖1企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)架構模型二、MES的定義MES是英文ManufacturingExecutionSystem的縮寫，它所對應的中文名稱一般有兩種翻譯方式

4、，在制造行業(yè)，MES翻譯成“制造執(zhí)行系統(tǒng)”，俗稱生產管理系統(tǒng)。在流程工業(yè)，MES翻譯成“生產執(zhí)行系統(tǒng)”。對于MES的定義，不同的機構有自己不同的定義。國際MES聯(lián)合會MESA(ManufacturingExecutionSystemAssociationInternational)對MES給出的定義：MES提供從接受訂貨到制成最終產品全過程的生產活動實現優(yōu)化的信息。它采用當前的和精確的數據，對生產活動進行初始化，及時引導、響應和報告工廠

5、的活動，對隨時可能發(fā)生變化的生產狀態(tài)和條件作出快速反應，重點削減不會產生附加值的活動，從而推動有效的工廠運行和過程。美國的咨詢調查公司AMR(AdvancedManufacturingResearch)對MES給出的定義：MES是一個常駐工廠層的信息系統(tǒng)，介于企業(yè)領導層的計劃系統(tǒng)與主生產過程的直接工業(yè)控制系統(tǒng)之間。它以當前視角向操作人員管理人員提供生產過程的全部資源(人員、設備、材料、工具和客戶要求)的數據和信息。其著重點是將信息技術運

6、用于改善制造過程。美國的國家標準研究所NIST(NationalInstituteofStardTechnology)對MES給出的定義：為使從接受訂貨到制成最終產品全過程的管理活動得以優(yōu)化，采集硬件軟件的各種數據和狀態(tài)信息。（6）質量管理；（7）過程管理（過程控制、APC、基于模型的分析與模擬、與外部解析系統(tǒng)接口）；（8）設備維護；（9）績效分析；（10）生產單元調度；（11）產品跟蹤。1997年美國儀表學會ISA（TheInstru

7、mentationSystemsAutomationSociety）啟動編制ISASP95企業(yè)控制系統(tǒng)集成標準和ISASP98批量控制標準。圖2MESA提出的MES功能模塊圖21世紀從2000年開始，以圖1所示的Purdue模型為基礎，美國儀表協(xié)會(ISA)啟動編制了第95個標準，即ISA95標準，也就是現在所說的MES標準，具體時間進程如下：2000年美國儀表學會(ISA)發(fā)布了SP95.01模型與術語標準；2001年美國儀表學會(I

8、SA)發(fā)布了SP95.02對象模型屬性標準；2002年美國儀表學會(ISA)發(fā)布了SP95.03制造信息活動模型(ActivityModels)標準；2003年美國儀表學會(ISA)發(fā)布了SP95.04制造操作對象模型標準。ISA95標準逐漸成為指導MES開發(fā)、實施及解決ERP與MES接口問題的一個重要參考依據，并先后被法國、德國、意大利、日本、英國、肯尼亞等接受為國家標準。從2003年開始，ISA95標準正式被IEC采用，分別在200

9、3年、2004年和2007年作為IEC62264標準發(fā)布。分別為：（1）2003年的模型與術語（IEC622641:2003EnterpriseControlSystemIntegrationPart1:ModelsTerminology）；（2）2004年的對象模型屬性（IEC622642:2004EnterpriseControlSystemIntegrationPart2:ObjectModelAttributes）；（3）200

10、7年的制造操作管理活動模式（IEC622643:2007EnterpriseControlSystemIntegrationPart3:ActivityModelsofManufacturingOperationsManagement）。四、MES的現狀MES產業(yè)政策中共十六大明確提出“建設節(jié)約型社會，走新型工業(yè)化道路”，信息化作為節(jié)能減排的重要手段得到了快速發(fā)展，而MES作為信息化的重要組成部分，也在此背景下得到了前所未有的重視與關注