中国制造执行系统的应用现状分析
在经济全球化、市场全球化的必然趋势下,我国部分行业如化工、钢铁等等面临严峻的竞
争形势和经历着深远变化的生存发展要求,转变与趋势相符的现代管理思路,建立现代管
理理念,引进现代管理决策机制,提高核心竞争力已经成为企业最迫切的要求和机遇所在。
观察世界生产管理模式的发展趋势可以清晰的得出企业行为势必从单项、局部的改善向着
综合、集成的优化转变,尤其是计划、组织、控制三大职能的整体优化更是企业实现经营
目标和获得竞争优势的难点和重点,制造执行系统(Manufacturing Execution System)
主要用来解决整体优化中生产计划与生产过程的脱节问题——这一问题长期以来不仅直接
影响企业的生产效率,而且成为制约现代企业内部信息集成和企业之间供应链优化的瓶颈。
一、MES 的产生及发展
1.MES 的产生背景
自上世纪八十年代以后,伴随着消费者对产品的需求愈加多样化,制造业的生产方式开
始由大批量的刚性生产转向多品种少批量的柔性生产;以计算机网络和大型数据库等 IT 技
术和先进的通讯技术的发展为依托,企业的信息系统也开始从局部的、事后处理方式转向
全局指向的、实时处理方式。在制造管理领域出现了 JIT、LP、TOC 等新的理念和方法并
依此将基于定单的生产扶正、进行更科学的预测和制定更翔实可行的计划;在企业级层面
上,管理系统软件领域 MRPII 以及 OPT 系统迅速普及,直到今天各类企业 ERP 系统如火
如荼的进行;在过程控制领域 PLC、DCS 得到大量应用也是取得高效的车间级流程管理的
主要因素。可以说企业信息化的各个领域都有了长足的发展,但是在工厂以及企业 X 围信
息集成的实践过程中,仍然难以解决这一瓶颈带来的各种问题:在计划过程中无法准确及
时地把握生产实际状况,另一方面则在生产过程中无法得到切实可行的作业计划做指导;
工厂管理人员和操作人员难以在生产过程中跟踪产品的状态数据、不能有效地控制在制品
库存,而用户在交货之前无法了解定单的执行状况。产生这些问题的主要原因仍然在于生
产管理业务系统与生产过程控制系统的相互分离,计划系统和过程控制系统之间的界限模
糊、缺乏紧密的联系。针对这种状况,1990 年 11 月,美国的调查咨询公司 AMR 首次提
出 MES 的概念,为解决企业信息集成问题提供了一个被广为接受的思想,就是我们今天要
谈的制造执行系统。
2.MES 的发展历程
20 世纪 80 年代后期,随着计算机技术和网络技术的迅速发展,流程工业控制中出现了
多学科间的相互渗透与交叉;同时,信号处理技术、计算机技术、通信技术及计算机网络
与自动控制技术的结合使过程控制开始突破自动化孤岛模式,出现了集控制、优化、调度、
管理和经营于一体的综合自动化新模式。
20 世纪 90 年代,随着计算机技术的日新月异,计算机集成生产系统的研究已成为自动
化领域的一个前沿课题。1995 年美国、日本、西欧等国已有 100 多家炼油、化工企业在
实施 CIMS 计划,推动了流程工业综合自动化系统在实际生产中的应用。通过计算机网络
向上下游、产供销一体化或集成化方向发展,意大利 AGIP 石油公司提出了以数据模型为
核心的工厂信息集成系统方案,信息采集从底层到上层,从供应链的源头到尽头,而计算
结果和指令则从上层一直传递到底层。它以面向数据(而非面向应用)的模型为核心系统,
连接实时数据库和关系数据库,对生产过程进行过程监视、控制和诊断、环境监测、单元
整合、模拟和优化。并在管理决策层进行物料平衡、生产计划、调度、排产、企业资源计
划、离线在线模拟与优化等。
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