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MES系統

MES系統及其在制造業信息化中的應用

發布時間:2019-11-04 作者:videasoft 次數:79次

微締MES系統及其在制造業信息化中的應用

 

 

(一) MES內涵

MES是美國管理界 20世紀 90年代提出的新概念。美國先進制造研究機構 AMR (AdvancedM anufacturing Research)通過對大量企業的調查發現現有的企業生

產管理系統普遍由以 ERP M / RPII為代表的企業管理軟件,以 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisi- tion)、HMI (HumanM achine Interface) 為代表的生產過程監控軟件和以實現操作過程自動化支持企業全面集成的 MES 軟件群組成。

MES通過雙向的直接通信在企業內部和整個產品供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務信息一方面MES 可以對來自 MRPIIERP系統的生產管理信息進行細化、分解將來自計劃層的操作指令傳遞給底層控制層;另一方面MES 可以采集設備儀表的狀態數據,以實時監控底層設備的運行狀態再經過分析計算與處理,從而方便可靠地將控制系統與信息系統整合在一起并將生產狀況及時反饋給計劃層因此MES不同于以派工單形式為主的生產管理和輔助的物料流為特征的傳統車間控制器,也不同于偏重于作業與設備調度為主的單元控制器,而應將 MES 作為一種生產模式,把制造系統的計劃和進度安排、追蹤、監視和控制、物料流動、質量管理、設備的控制及計算機集成制造接口等作為一個整體來考慮以最終實施制造自動化和管理信息化為目的。

(二) MES功能模型與技術架構

MES通過其各成員的實踐歸納了十一個主要的MES功能模塊包括 :工序詳細調度資源分配和狀態管理生產單元分配過程管理人力資源管理維護管理質量管理文檔控制產品跟蹤和產品清單管理性能分析和數據采集。

對于這個歸納業界還有一點爭議NIST (美國國家標準與技術研究組織 ) 在向 OMG (ObjectM anagem entG roup對象管理組織 )提交的《NISTResponse toMES Request for Inform ation》報告中就認為:MESA的歸納中過程管理不應單獨作為一個功能模塊而應該添加一個物料管理模塊筆者也認為MES應具有物料管理功能。

MES與企業其它系統的信息交互分析看一方面MES可以為企業其它管理信息系統提供實時數據。例如企業資源計劃 (ERP) 系統需要 MES提供的成本制造周期和預計產出時間等實時生產數據 ;供應鏈管理 (SCM) 系統從 MES中獲取當前的訂單狀態當前的生產能力以及企業中生產換班的相互約束關系;客戶關系管理 (CRM) 的成功報價與準時交貨則取決于 MES所提供的有關生產的實時數據;產品數據管理 (PDM ) 中的產品設計信息,可以基于 MES的產品產出和生產質量數據進行優化;控制模塊則需要時刻從 MES中獲取生產配方和操作技術資料來指導人員和設備進行正確地生產。另一方面MES也要從其它管理系統中獲取相關的數據以保證自身正常運行例如MES中進行生產調度的數據來自 ERP的計劃數據 ;MES中生產活動的時間安排需要依據 SCM 中的主計劃和調度控制;PDM 則為 MES提供實際生產的工藝文件和各種配方及操作參數;從控制模塊反饋的實時生產狀態數據則被MES用于實際生產性能評估和操作條件的判斷。從時間因素分析看 MES之上的計劃系統考慮的問題域是中長期的生產計劃執行層系統 MES處理的問題域是近期生產任務的協調安排問題控制層系統則必須實時地接收生產指令使設備正常加工運轉。它們相互關聯互為補充實現企業的連續信息流。從層次角度分析看制造企業的控制結構可劃分為工廠層 (或公司層 )車間層單元層和設備層。

其中單元層相當于一般企業的工段或班組。通常,ERP系統處于工廠層和車間層有時會擴展到單元層設備控制系統處于設備層有時會擴展到單元層 MES 則總是處于車間 層與單元層因此,MES與 ERP在車間層 (有時包括單元層 ) 在功能上會有部分重復MES與設備控制系統在單元層有時也會有部分功能重疊。

 

(三 )基于 Internet的 MES網絡拓撲結構

 

目前典型的 MES網絡結構模型如下圖所示

MES系統網絡結構圖.png 

它基于統一的軟硬件平臺和穩定的 W eb 應用MES數據庫服務器為系統核心進行實時數據存取和比照實現生產信息的監視控制和生產過程的管理采用工業 PC /PLC / HM I等設備作為車間內各生產單元(生產區域 )功能站的主要構件 ,通過對各個生產單元的數據收集和反饋組成覆蓋全廠或者整個流水線的滿足閉環生產管理需要的開放式以太網絡

在企業內部各功能站通過局域網對 MES服務器進行交互操作同時其他各查詢終端也通過局域網查詢 MES處理后提供的數據報表和圖形在企業外部通過 Internet可以連接到 MES在設定的權限內對系統進行信息發布或讀取操作做到實時信息共享。

 

 

 

 

 

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