對MES（Manufacturing Execution System 制造執行系統）系統的研討(四)

1.2  MES的功能結構

1.2.1  MES在企業系統中的定位

   制造執行系統是位于上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的面向車間層的管理信息系統，它是為了解決上層計劃系統與下層控制系統之間的信息通信而出現的。制造執行系統在計劃管理層與底層控制之間架起了一座橋梁，填補了兩者之間的空隙，如圖2-2所示。

圖2-2 制造執行系統的橋梁作用

    AMR于20世紀90年代提出的企業集成模型(如圖2-3)清楚地描述了MES在企業系統中的位置。

圖2-3 AMR的三層企業集成模型

    計劃層：強調企業的計劃性。它以客戶們定單和市場需求為計劃源頭，充分利用企業內的各種資源，降低庫存，提高企業效益，ERP等從生產管理的角度來看，屬于企業的計劃層。

    執行層(MES)：強調計劃的執行和控制。通過MES把ERP與企業的生產現場控制有機地集成起來。

控制層(Control)：強調設備的控制。包括DCS (Distributed Control System, DCS)，PLC(Programmable Logic Controllers，PLC)、NC/DNC(Distributed Numerical Control，DNC),，SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition， SCADA)以及其它的控制產品制造過程的計算機控制方法。

以上三層在企業經營與生產過程中既相互獨立，又緊密聯系，并在部分功能上存在著信息重疊的現象，如圖2-4所示。

                    圖2-4 MES在企業信息系統中的定位

1.3  MES的現狀

1.3.1  國內MES產業政策

     中共十六大明確提出“建設節約型社會，走新型工業化道路”，信息化為節能減排的重要手段得到了快速的發展，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注。

    國家科技部目前主要依靠實施國家高技術研究發展計劃(863計劃)先進制造技術領域“面向行業應用的可配置MES平臺及產品”項目計劃達到以下目標：

    (1)  開發一批面向典型行業、具有自主知識產權的MES工具集及軟硬件系統平臺。

    (2)  在航空、航天、汽車、船舶、裝備、冶金、石化、煙草等典型行業的超過25家企業推廣應用(其中在離散行業應用12家以上，在流程行業應用8家以上，在混合型行業應用5家以上);

    (3)  在MES平臺開發與實施的基礎上，形成3-6個具有自主知識產權、符合ISO-95標準、相關指標達到國外同類水平、具有市場活力的MES軟件產品(其中面向離散行業的軟件產品1-3個，面向流程行業的軟件產品1-2個，面向混合型行業的軟件產品1個);取得不少于10項具有原始創新的多項代表性成果(發明專利、軟件著作版權等)。

    (4)  培育5家以上盈利模式清晰的MES軟件供應商，促進MES產品的產業化(其中面向離散行業與流程行業的軟件產品各2家以上，面向混合型行業的軟件產品1家以上)。

1.3.2  國內MES的行業會議

    每年國內有關主題涉及MES技術的會議不計其數，主要的會議有：由中國儀器儀表學會生產執行系統分會(MES分會)主辦的“中國MES年會”和863計劃先進制造系統技術主題專家組主辦的“中國制造業信息化MES產業技術論壇”。

    (1) 中國MES年會

    中國MES年會由中國儀器儀表學會生產執行系統分會(MES分會)主辦，每年舉辦一次，已舉辦了四屆。

    第一屆(2006)中國MES年會暨2006中國(杭州)MES技術高峰論壇于2006年11月18日在杭州舉辦。年會由-褚健教授和蘇宏業教授主持，并由9位行業專家做了9個精彩的大會報告，分別為:國際自動控制聯合會前主席呂勇哉的《二十一世紀自動化產業的機遇和創新技術》；中國工程院孫優賢院士的《我國節能降耗的現狀和工業控制面臨的任務》；北京機械工業自動化所軟件工程中心首席專家蔣明煒教授的《離散制造業的MES與ERP》；中石化信息系統管理部李德芳主任的《石化MES應用研究》；石化盈科MES事業部蔣白樺總經理的《石化物料平衡系統應用研究》；-榮岡教授的《企業多分辨率建模理論與應用》；中國石油規劃總院王華副處長的《中國石油MES框架與實施策略》；華北制藥集團劉文富總經理的《醫藥行業MES的應用研究》和寶信軟件股份有限公司畢英杰的《冶金工業MES的現狀與發展》。

    第二屆(2007)中國MES年會于2007年10月25日-10月27日在北京舉辦，共有來石化、化工、鋼鐵、煙草等行業的50余家企業、10余家高校及科研院所的150余位會議代表參加了此屆年會。

以“優化操作，疏導流程，實現節能減排、精細化管理”為主題的第二屆(2007)中國MES年會邀請了業內權威嘉賓并做主題報告，包括中石化信息系統管理部副主任齊學忠先生的《制造業MES發展與展望》；-王樹青教授的《節能減排與MES技術》；石化盈科MES事業部總經理蔣白樺先生的《石化行業MES系統解決方案》；-榮岡教授的《MES系統與智能工廠》；首鋼集團強偉先生的《鋼鐵制造業信息化建設的實踐與思考》；中國科學院軟件研究所王宏安先生的《實時數據庫系統及應用》；中國科學院沈陽自動化研究所史海波研究員的《卷煙企業MES技術與應用研討》；華中科技大學張國軍教授的《離散制造業MES關鍵技術與產業化對策》。八個主題報告雖然涉及不同的行業及背景，但是各位專家對MES的前景都同樣充滿信心，對MES能幫助企業提高生產效率、提高產品質量、降低消耗等作用都有一致的認識，同時也都意識到MES的任重道遠。業內專家的權威講述、聽眾的積極參與，熱烈的會場氣氛貫穿始終。大會最后由中國儀器儀表學會生產執行系統分會副理事長、中石化信息系統管理部主任李德芳先生作會議總結報告。

由e-works中國制造業信息化專業門戶網主辦的主題為“MES，創建可視化數字工廠”的“第三屆中國制造業MES應用年會”， 在杭州梅地亞新聞交流中心隆重召開。來自電子電器、通信、醫藥化工、汽車、機電等行業的制造企業嘉賓，國內外知名MES廠商和MES領域資深專家共計300余人出席了會議。年會涉及了自動識別技術、現場數據采集、WIP過程管理、SPC統計過程控制、品質管理等MES核心業務，對促進MES產業技術的交流與合作，普及MES理念、技術、實施應用方法，幫助制造企業全面了解MES技術與發展，推進MES系統的順利實施和成功應用起到了積極的效果。 本次MES年會邀請了國內MES專家張國軍教授，西門子、GE FANUC、施耐德、WONDERWARE、凱策、CAMSTAR、寶信、明基逐鹿等專業資深顧問，以及UT斯達康、吉利汽車、南通醋x等汽車、電子、化工等行業的知名企業CIO，通過主題演講、企業經驗交流，問題辯論等多種方式詳細分析了MES在各行業應用的特點，以及在MES實施和應用過程中碰到的問題和解決的方法，向與會的廣大制造業企業分享了自己的寶貴經驗。同時，e-works總經理黃培博士還從市場、企業、廠商等多個角度出發詳細介紹了MES在中國的應用與發展情況。

以“生產制造全程控制與追蹤”為主題的“第四屆中國制造業MES應用年會”，在南京隆重召開。來自福建、安徽、河南、江蘇、浙江、河北、天津、山東等10多個省市制造業信息化代表，以及國內外知名MES廠商和MES領域資深專家共計300余人出席了本次盛會。其中，參會企業覆蓋電子電器、通信、醫藥化工、汽車、機電、煙草等行業，包括奇瑞汽車、華北制藥、上海冠生園、三菱電梯、西蒙電氣、雙錢集團、五洲制冷、熊貓電子、雅戈爾、中國鋁業等百多家大中型企業CIO及高層親臨會場。本次年會特意邀請到了我國著名的MES專家東北大學柴天佑院士，柴院士以“MES技術的發展現狀與應用特點”為題，圍繞MES的定義與概念、發展歷程、ISA－95標準、企業應用等問題展開了深入闡述，使與會制造企業全面了解了MES系統，并為與會制造企業的MES應用指明了方向。大連理工大學劉曉冰教授就先進制造與生產管理模式分享了自己的真知灼見，為與會企業帶來了很大的啟發。南京航空航天大學葉文華教授闡述了離散制造業的MES體系的特點與要求。e-works分析師孫亞婷年會現場發布了“2008-2009中國制造業MES應用研究報告”，從市場、企業、廠商等多個角度出發詳細介紹了MES在中國的應用與發展情況。 MES市場的主流供應商GE Fanuc、LG CNS、羅克韋爾、CAXA、Kronos、Eyelit、Intermec、海越，從廠商的角度分別以精彩演講和與會嘉賓分享了在MES實踐中的經驗與體會，并詳細介紹了各自系統的特點和典型應用。馬鋼自動化工程公司信息工程部副經理何詩興、延鋒偉世通MES項目負責人張翼，從企業應用的角度，詳細介紹了企業在MES系統建設方面的經驗。

    (2) 中國制造業信息化MES產業技術論壇

    2005年7月23日，由科技部高技術中心和863計劃先進制造系統技術主題專家組聯合主辦的“2005中國制造業信息化MES產業技術論壇”在北京成功召開。科技部高新司馮記春司長出席論壇并致辭，柴天佑院士、褚健教授分別結合國內外MES技術、產品與應用的發展需求和現狀和趨勢做了主題演講;“十五”863計劃重點支持的鋼鐵和石化MES課題承擔單位介紹了研究開發及應用示范成果，來自西門子、HP, IBM、美國埃施朗、英國博納冶金系統公司的代表也分別從不同方面介紹了MES研究開發與應用實施的技術與經驗。

2007年8月25日，第二屆中國制造業信息化MES產業技術論壇在北京舉行，業內專家分析了MES在我國制造業，特別是離散制造業應用中存在的難題及應對辦法，提出了加強國內制造領域自主研發與使用 MES系統對行業節能與產業升級的重要性。