制造执行系统与企业资源计划的整合.pdf
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2022-07-11
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阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
0 引 言
现代信息技术和网络技术的迅速发展，大大推动了企业信息化的进程。目前，以ERP 为
代表的管理信息系统以及数控加工、分布式数控技术单元和柔性制造为代表的自动化技术，
在制造业中已大规模应用。以 ERP 为代表的管理信息系统强调企业的计划性，提高了企业
的整体运作效率；以数控加工等为代表的自动化技术强调通过设备优化减少人为因素的影
响，从而提高了产品质量与系统的运行效率。尽管这两类系统的推广取得了一定的效果，但
却忽略了两者的有效配合，导致企业上层计划缺乏有效的实时信息支持、下层控制环节缺乏
优化的调度与协调。计划层与车间执行层无法进行良好的双向信息流交互，企业就难以实时
反应，制造执行系统恰好能填补这一空白。它通过控制包括物料、设备、人员等在内的所有
工厂资源来提高制造竞争力，提供了一种统一平台来集成系统多功能的方式，从而实现了企
业实时化的生产需求。
1 制造执行系统
1.1 MES 的含义及功能模型
制造执行系统 MES（Manufacturing Execution System）的概念最早形成于 20 世纪 80
年代末，进入 20 世纪 90 年代逐步成型并获得迅速发展。美国先进制造研究机构 AMR 将
MES 定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系
统”，MES 为操作人员、管理人员提供计划地执行、跟踪以及所有（人、设备、物料及客户
需求等方面）的当前状态信息。
在 AMR 于 1992 年提出的 3 层企业集成模型中，MES 在企业信息系统中起着中间层的
作用。在 MES 下层，是底层生产控制系统，包括大规模分布式控制系统DCS（distributed
control system），可编程逻辑控制器 PLC（programmable logic controllers）、NC/CNC
和数据采集与监控系统 SCADA（supervisory control and data acquisition）或这几种类型
的组合；在 MES 上层，则是高层管理计划系统，包括 ERP、MRPⅡ。
MES 作为面向制造的系统必然与企业其他生产管理系统有着密切的关系，MES 国际联
合会根据实践归纳了 11 个功能模块：资源管理；详细计划；生产调度；文档管理；现场数
据采集；人力资源管理；质量管理；过程管理；设备维护管理；生产跟踪；性能分析。
1.2 MES 的功能
MES 是通向过程、连接管理的生产执行系统，不仅要解决管理信息与过程信息的集成，
而且要起到生产过程产生的信息与经营管理信息之间的相互转化作用，体现传递、加工和转
换等功能，MES 是 ERP 与 PCS 之间的信息纽带，是工厂综合自动化信息系统的核心。
学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜· 日· 法拉兹
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