摘要：制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行，是處于企業(yè)計(jì)劃層管理系統(tǒng)(ERP)和車間層操作控制系統(tǒng)(SFC)之間的執(zhí)行層管理系統(tǒng)。
首先提出了許多目前企業(yè)信息系統(tǒng)中無法解決的信息管理問題，由此引入并分析了在企業(yè)信息系統(tǒng)架構(gòu)中實(shí)施PBA-MES( Product Bar-code Application-Manufacturing Execution System)的重要意義。根據(jù)需求說明了PBA - MES的內(nèi)容構(gòu)成以及在企業(yè)中的數(shù)據(jù)流的分布情況。在此基礎(chǔ)上詳細(xì)地介紹了PBA-MES系統(tǒng)的具體組成和功能，最后結(jié)合AIT(Automation Identify Technology)進(jìn)一步說明PBA-MES系統(tǒng)的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的整體信
企業(yè)資源計(jì)劃(Enterprise Resources Planning，ERP)是一個(gè)有效地組織、計(jì)劃和實(shí)施企業(yè)的“人”、“財(cái)”、“物”管理的系統(tǒng)，它依靠IT的技術(shù)和手段以保證其信息的集成性、實(shí)時(shí)性和統(tǒng)一性。以MRPⅡ、ERP為代表的管理信息系統(tǒng)在制造行業(yè)已經(jīng)得到大規(guī)模應(yīng)用，但它們之間的低效信息配合致使企業(yè)中各個(gè)環(huán)節(jié)的信息缺乏最優(yōu)的調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)。
制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行，是處于企業(yè)計(jì)劃層管理系統(tǒng)(ERP)和車間層操作控制系統(tǒng)(SFC)之間的執(zhí)行層管理系統(tǒng)。MES能使計(jì)劃層與執(zhí)行層進(jìn)行良好的信息流交互，并提供了一種系統(tǒng)地在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如質(zhì)量控制、文檔管理、生產(chǎn)調(diào)度等功能的方式，提高了企業(yè)制造競爭力。目前在發(fā)達(dá)國家MES已經(jīng)普遍推廣，而我國對MES的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用還處于起步階段。
1 PBA-MES的意義
目前ERP的服務(wù)對象是企業(yè)管理的上層，一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)有的現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)并非真正意義上的管理系統(tǒng)，其功能主要在于現(xiàn)場設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場檢測和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。因此，ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對于用戶車間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無策或功能薄弱。針對以下車間管理的典型問題，它們就難以給出較好的解決方法：(1)同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號(hào)產(chǎn)品的時(shí)候，能否進(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)和操作提示。(2)能否根據(jù)產(chǎn)品號(hào)碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過程信息，能否立即查明它的原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺(tái)、操作人員、生產(chǎn)時(shí)間日期和關(guān)鍵的工藝參數(shù)等信息。(3)過去某個(gè)時(shí)間段之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的產(chǎn)品缺陷是什么，次品數(shù)量各是多少。(4)目前倉庫以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少，要分別供應(yīng)給哪些供應(yīng)商，何時(shí)能夠交貨。(5)生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時(shí)間在生產(chǎn)，多少時(shí)間在停轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn);影響設(shè)備生產(chǎn)潛能的最主要原因是設(shè)備故障，調(diào)度失誤，材料供應(yīng)不及時(shí)，工人培訓(xùn)不夠，還是工藝指標(biāo)不合理。(6)能否對產(chǎn)品的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)。
MES系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在統(tǒng)一平臺(tái)上不同環(huán)節(jié)的信息集成，如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設(shè)備故障分析、網(wǎng)絡(luò)報(bào)表等，它通過使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時(shí)為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務(wù)。因此MES系統(tǒng)可以很好地解決ERP和現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)之間的信息管理斷層問題。
圖1所示為一體化和實(shí)時(shí)化的企業(yè)信息系統(tǒng)總體架構(gòu)，包括ERP應(yīng)用系統(tǒng)，可以進(jìn)行財(cái)務(wù)、銷售、采購、物料等管理;MES應(yīng)用系統(tǒng);SFC應(yīng)用系統(tǒng)。MES將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送給ERP、SFC系統(tǒng)，收集所有工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)參數(shù)。ERP向MES提供具體的生產(chǎn)計(jì)劃，MES根據(jù)資源情況(人力、物力等)組織生產(chǎn)，并將結(jié)果回報(bào)給ERP。3個(gè)系統(tǒng)之間信息相互流通，實(shí)時(shí)交互，以供企業(yè)不斷地進(jìn)行生產(chǎn)最優(yōu)調(diào)整，從而為實(shí)現(xiàn)信息集成化打基礎(chǔ)。
