mes發(fā)展現(xiàn)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(shù)問題是企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的定義以及如何設(shè)計構(gòu)架企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)。自動化在20世紀(jì)90年代以前仍是自動化孤島模式，進入20世紀(jì)90年代以后，國內(nèi)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(chǎn)出的高效生產(chǎn)和減少污染的潔凈生產(chǎn)成為企業(yè)的生產(chǎn)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(chǎn)調(diào)

2、度、企業(yè)管理、經(jīng)營決策等功能于一體的CIPS成了當(dāng)前自動化技術(shù)發(fā)展的趨勢。從1973年計算機集成制造的概念提出開始，經(jīng)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(yīng)用，并已逐步由五層Purdue模型演變?yōu)閮蓭?實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫)三層(ERP、MES、PCS)的體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示，該三層架構(gòu)已成為西方先進工業(yè)國家流程工業(yè)CIPS理論和產(chǎn)品的主流框架。也就是說CIPS的主流框架為：以實時

3、數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫為核心，由過程控制系統(tǒng)層(ProcessControlSystem－PCS)、生產(chǎn)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(gòu)。圖1企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)架構(gòu)模型二、MES的定義MES是英文ManufacturingExecutionSystem的縮寫，它所對應(yīng)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(chǎn)管理系統(tǒng)。在流程工業(yè)，MES翻譯成“生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)”。對于MES的定義，不同的機構(gòu)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(chǎn)品全過程的生產(chǎn)活動實現(xiàn)優(yōu)化的信息。它采用當(dāng)前的和精確的數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)活動進行初始化，及時引導(dǎo)、響應(yīng)和報告工廠

5、的活動，對隨時可能發(fā)生變化的生產(chǎn)狀態(tài)和條件作出快速反應(yīng)，重點削減不會產(chǎn)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(diào)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(lǐng)導(dǎo)層的計劃系統(tǒng)與主生產(chǎn)過程的直接工業(yè)控制系統(tǒng)之間。它以當(dāng)前視角向操作人員管理人員提供生產(chǎn)過程的全部資源(人員、設(shè)備、材料、工具和客戶要求)的數(shù)據(jù)和信息。其著重點是將信息技術(shù)運

6、用于改善制造過程。美國的國家標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)品全過程的管理活動得以優(yōu)化，采集硬件軟件的各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。（6）質(zhì)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(shè)備維護；（9）績效分析；（10）生產(chǎn)單元調(diào)度；（11）產(chǎn)品跟蹤。1997年美國儀表學(xué)會ISA（TheInstru

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

8、SA)發(fā)布了SP95.02對象模型屬性標(biāo)準(zhǔn)；2002年美國儀表學(xué)會(ISA)發(fā)布了SP95.03制造信息活動模型(ActivityModels)標(biāo)準(zhǔn)；2003年美國儀表學(xué)會(ISA)發(fā)布了SP95.04制造操作對象模型標(biāo)準(zhǔn)。ISA95標(biāo)準(zhǔn)逐漸成為指導(dǎo)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(jù)，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(biāo)準(zhǔn)。從2003年開始，ISA95標(biāo)準(zhǔn)正式被IEC采用，分別在200

9、3年、2004年和2007年作為IEC62264標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。分別為：（1）2003年的模型與術(shù)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(xiàn)狀MES產(chǎn)業(yè)政策中共十六大明確提出“建設(shè)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(guān)注