1、制造執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)是企業(yè)CIMS信息集成的紐帶，是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現車間生產敏捷化的基本技術手段。
2、本文介紹了MES的概念、功能模型，以及MES與ERP及現場自動化系統(tǒng)之間的關系，并且描述了MES系統(tǒng)的典型結構。
(資料圖)
3、 概 述 制造業(yè)是我國國民經濟重要的支柱產業(yè)，在第二產業(yè)中占據中心地位。
4、伴隨中國加入WTO和經濟全球化，中國正在成為世界制造業(yè)的中心。
5、中國的制造業(yè)企業(yè)面臨日益激烈的國內外競爭，如何迅速提高企業(yè)的核心競爭力，很重要的一點，就是以信息化帶動工業(yè)化，加快信息化進程，走新型工業(yè)化道路，實現全社會生產力的跨越式發(fā)展。
6、 縱觀我國制造業(yè)信息化系統(tǒng)的應用現狀，建設的重點普遍放在ERP管理系統(tǒng)和現場自動化系統(tǒng)(Shop Floor Control System, SFC)兩個方面。
7、但是，由于產品行銷在這一、二十年間從生產導向快速地演變成市場導向、競爭導向，因而也對制造企業(yè)生產現場的管理和組織提出了挑戰(zhàn)，僅僅依靠ERP和現場自動化系統(tǒng)往往無法應付這新的局面。
8、 工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System, MES)恰好能填補這一空白。
9、工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產管理技術與實時信息系統(tǒng)。
10、MES可以為用戶提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量。
11、適用于不同行業(yè)(家電、汽車、半導體、通訊、IT、醫(yī)藥)，能夠對單一的大批量生產和既有多品種小批量生產又有大批量生產的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。
12、目前國外知名企業(yè)應用MES系統(tǒng)已經成為普遍現象，國內許多企業(yè)也逐漸開始采用這項技術來增強自身的核心競爭力。
13、 返回 企業(yè)計劃層與過程控制層之間的信息“斷層”問題 我國制造業(yè)多年來采用的傳統(tǒng)生產過程的特點是“由上而下”按計劃生產。
14、簡單的說是從計劃層到生產控制層：企業(yè)根據訂單或市場等情況制定生產計劃—生產計劃到達生產現場—組織生產—產品派送。
15、企業(yè)管理信息化建設的重點也大都放在計劃層，以進行生產規(guī)劃管理及一般事務處理。
16、如ERP就是“位”于企業(yè)上層計劃層，用于整合企業(yè)現有的生產資源，編制生產計劃。
17、在下層的生產控制層，企業(yè)主要采用自動化生產設備、自動化檢測儀器、自動化物流搬運儲存設備等解決具體生產(制程)的生產瓶頸，實現生產現場的自動化控制。
18、 由于市場環(huán)境的變化和現代生產管理理念的不斷更新，一個制造型企業(yè)能否良性運營，關鍵是使“計劃”與“生產”密切配合，企業(yè)和車間管理人員可以在最短的時間內掌握生產現場的變化，作出準確的判斷和快速的應對措施，保證生產計劃得到合理而快速修正。
19、雖然ERP和現場自動化系統(tǒng)已經發(fā)展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系統(tǒng)的服務對象是企業(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的支持。
20、而現場自動化系統(tǒng)的功能主要在于現場設備和工藝參數的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現場檢測和統(tǒng)計數據，但是本身并非真正意義上的管理系統(tǒng)。
21、所以，ERP系統(tǒng)和現場自動化系統(tǒng)之間出現了管理信息方面的“斷層”，對于用戶車間層面的調度和管理要求，它們往往顯得束手無策或功能薄弱。
22、比如面對以下車間管理的典型問題，它們就難以給出完善的解決手段： ? 出現用戶產品投訴的時候，能否根據產品文字號碼追溯這批產品的所有生產過程信息？能否立即查明它的：原料供應商、操作機臺、操作人員、經過的工序、生產時間日期和關鍵的工藝參數？ ? 同一條生產線需要混合組裝多種型號產品的時候，能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產品生產流程錯誤、產品混裝和貨品交接錯誤？ ? 過去12小時之內生產線上出現最多的5種產品缺陷是什么？次品數量各是多少？ ? 目前倉庫以及前工序、中工序、后工序線上的每種產品數量各是多少？要分別供應給哪些供應商？何時能夠及時交貨？ ? 生產線和加工設備有多少時間在生產，多少時間在停轉和空轉？影響設備生產潛能的最主要原因是：設備故障？調度失誤？材料供應不及時？工人培訓不夠？還是工藝指標不合理？ ? 能否對產品的質量檢測數據自動進行統(tǒng)計和分析，精確區(qū)分產品質量的隨機波動與異常波動，將質量隱患消滅于萌芽之中？ ? 能否廢除人工報表，自動統(tǒng)計每個過程的生產數量、合格率和缺陷代碼？ MES的定位，是處于計劃層和現場自動化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負責車間生產管理和調度執(zhí)行。
23、一個設計良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺上集成諸如生產調度、產品跟蹤、質量控制、設備故障分析、網絡報表等管理功能，使用統(tǒng)一的數據庫和通過網絡聯(lián)接可以同時為生產部門、質檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務。
24、系統(tǒng)通過強調制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實施完整的閉環(huán)生產，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實時化的ERP/MES/SFC信息體系。
25、CIM計算機集成制造(Computer Integrated Manu-facturing,簡稱，CIM。
26、20年來，CIM概念不斷得以豐富和發(fā)展。
27、CIM在世界各工業(yè)國的推動下，歷經了百家爭鳴的概念演變而進入蓬勃發(fā)展時期。
28、80年代初，美國和日本關于CIM的定交基本上都是緊密圍繞制造和產品開發(fā)這一范圍。
29、德國自80年代初期開始注意 探 討CIM這一主題，出現了各種不同的概念定義，直到1985年(聯(lián)邦)德車經濟和平委員會(AWFA)提出了CIM的推薦性定義，取得了一定程度上的統(tǒng)一。
30、其推薦的定義是：CIM是指在所有與生產有關企業(yè)部門中集成地用電子數據處理，CIM包括了在生產計劃和控制、計算機輔助設計、計算機輔助工藝規(guī)劃、計算機輔助制造、計算機輔助質量管理之間信息技術上的協(xié)同工作，其中為生產產品所必需的各種技術功能和管理功能應實理由集成。
31、1990年美國IBM公司對CIM的定義是應用信息技術提高組織的生產率和響應能力。
32、1991年日本能率協(xié)會提出CIM的定義為：為實現企業(yè)適應今后企業(yè)環(huán)境的經營戰(zhàn)略，有必要從銷售市場開始對開發(fā)、生產、物流、服務進行整伍優(yōu)化組合。
33、CIM是以信息作為媒介，用計算機把企業(yè)活動蠅多種業(yè)務領域及其職能集成起來，追求整體效率的新型生產系統(tǒng)。
34、最近歐共體CIM-OSA(開放系統(tǒng)結構)課題委員會(21個歐洲自動化公司和研究機構，包括IBM，DEC，HP公司在歐洲的分公司，概括了上述各國CIM定義的基本要點，其一是 業(yè)的各個生產環(huán)節(jié)是不可分割的，需要統(tǒng)一考慮：二是整個制造生產過程實質上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。
35、它對CIM的定義是：“CIM是信息技術和生產訴綜合應用，其目的是提高制造型企業(yè)的生產率和響應能力，由此，企業(yè)的所有功能、信息、組織管理方面都是一個集成起來的整體的各個部分”。
36、我國經過7年多863計劃對CIM的實踐，認為“CIM是一種組織、管理與運行企業(yè)生產的新哲理，它助計算機硬、軟件，綜合運用現代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術，將企業(yè)生產全部過程中有關人、技術、經營管理三要素集成起來，并將其信息流與物流有機地集成及優(yōu)化運行，以實現產品高質、上市快、面本低、服務好(簡稱T.Q.C.S)，從而使企業(yè)贏得市場競爭”。
37、對上述定義可進一步闡述為如下5點： 1.CIM是一種組織，管理與運行企業(yè)生產的哲理，其宗旨是使企業(yè)的產品質量高、上市快、成本低、服務好、從而使企業(yè)贏得競爭。
38、 2.企業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)，即市場分析、經營決策、管理、產品設計、工藝規(guī)劃、加工制造、銷售、售后服務等全部活動過程是一傭不可分割的有機整體，要從系統(tǒng)的觀點進行協(xié)調，進而實現全局優(yōu)化。
39、 3.企業(yè)生產的要素包括人、技術及經營管理。
40、其中，尤其要重視發(fā)揮人在現代化企業(yè)生產中的主導作用。
41、 4.企業(yè)生產活動中包括信息流(采集、傳遞和加工處理)及物流兩大部分，現代企業(yè)中尤其要重視信息流的管理運行及信息流與物流間的集成。
42、 5.CIM技術是基于現代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術的一門綜合性技術。
43、具體講，它綜合并發(fā)展了企業(yè)生產各環(huán)節(jié)有關的計算機輔助技術，包括計算機輔助經營管理與決策技術、計算機輔助建模、仿真、實現技術及計算機輔助質量管理與控制技術等。
44、CIM是組織現代化生產的一種哲理，一種指導思想。
45、CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)——計算機集成制造系統(tǒng)便是這種哲理的實現。
46、CIMS可定義為是通過計算機硬、軟件，并綜合運用現代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統(tǒng)成并優(yōu)化運等到的復雜的系統(tǒng)。
47、企業(yè)類型不同，例如單件生產的企業(yè)與多品種、中小批量生產的企業(yè)或大批量生產的企業(yè)，其生產經營辨認式是不同的；離散型制造業(yè)和流程工業(yè)與經營目標不同，企業(yè)的基礎條件不同，原有計算機資源不同，其實現CIM的方案、過程與結果也將是淡同的。
48、因而，我們說企業(yè)的類型不同、生產的產口不同、生產的批量不同、生產的工藝不同、自動化的基礎不同、管理的體制不同、經營的策略不同就會在CIMS的規(guī)模、組成、實現途徑及運行模式等方面有所差異。
49、近年來，國際上在CIMS的研究與實踐上有進一步的發(fā)展，提出了一些新的概念，如并行工程(Concurrent Engineering,簡稱CE)、精良生產(Lean Production)和靈敏制造(Agile Manufacturing)等。
50、1987年美國防 分析研究所提出并行工程的定義是：“并行工程是對產品設計及其相關過程(包括制造過程和支持過程)進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化的工作模式。
51、這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產品全生命周期中的所有因系，包括質量、成本、進度與用戶需求。
52、”可見CE和 CIMS的目的是相同的，二者都是通過加速新產品的開發(fā)周期、提高產品質量、壓縮成本、提供優(yōu)質服務，即T.Q.C.S，來贏得競爭。
53、CIMS著重于信息集成及信息共享，即通過風格、數據庫把企業(yè)中形成的自動化系統(tǒng)集成起來，實現生產計劃自楠向下的統(tǒng)一制訂與運行，但是生產過程運行的組織結構及管理基本上是傳統(tǒng)的，各部門與環(huán)節(jié)在運行中，基本仍是順序獨立進行的。
54、管理者在CIMS信息集成基礎上，有了對整個進程的了解，可以實現有效的監(jiān)控，因此在T.Q.C.S方面取得一定成效。
55、但隨著競爭的激烈，不斷開利用資源(技術、人、設施)，盡可能壓縮開始時間，因而必須對每一上產品生命周期中的各個階段進行分解、分析、開發(fā)全過程的優(yōu)化設計與集成，按產品大小，涉及范圍及處理方式，組織多專業(yè)開發(fā)組負責整個產品開發(fā)，減少開發(fā)過程中的“反復改動”。
56、這種開發(fā)過程要求開發(fā)組內協(xié)調工作(Teaming Work)，過程交互的并行進行。
57、為了適應多專業(yè)的協(xié)調工作，必須建立一個環(huán)境，從而對集成提出更高的要求，即建立一個內部可以交互操作的CE支持環(huán)境，包括信息交換平臺和數據交換標準，這個環(huán)境并行進行。
58、為了適應多專業(yè)的協(xié)調工作，必須建立一個環(huán)境，從而對集成提出更高的要求，即建立一個內部可以交互操作的工作，必須建立一個環(huán)境，從而對集成提出更高的要求，即建立一個內部可以交互操作的CE支持環(huán)境，包括信息交換平臺和數據交換標準，這個環(huán)境并行地支持產品開發(fā)的全過程。
59、這使得CIMS從信息集成境入功能集成和優(yōu)化，這也必將涉及人與組織體制。
60、1985年美國麻省理工學院(MIT)成立了“國際汽車計劃(IMVP)”的專門機構，通過5年對美國、日本及一些歐洲國家汽車工業(yè)的全面、深入的調研，于1990年寫 了“改變世界的機器(The Machine That Changed the World)”一書，該書作者詹姆斯.沃麥克、丹尼爾‘瓊斯、丹尼爾，魯斯總結了日本的制造業(yè)幾十年成功經驗，首先提出了“人”為中心，生產經理上的每一個工人在生產出現故障時都有權讓一個工區(qū)的生產停下，以消除故障；企業(yè)里所有工作人員都是企業(yè)的終身雇員；職工是多面手，公司各部門間人員密切合作，并精良生產方式第二個特點是以“簡化”為手段排除生產中一世不產生價值的工作。
61、它是需求驅動的簡化生產，簡化了產品開發(fā)過程，采用并行開發(fā)方法，在產品開發(fā)一開始就將設計、工藝和工程等方面的人員組成項目組，各方面的人集中起來，大量的信息處理在組內即可完成，簡化了信息的傳遞，使系統(tǒng)反應十分靈活，使產品開發(fā)時間得資源都減少。
62、還簡化了組織機構和減少了非生產的費用，撤掉如修理工、清潔工、檢驗員和零件庫存管理員等間接工作崗位和中間管理層，從而減少了資金積壓，減少了大量非等到產費用。
63、精良生產不斷改進，以“盡善盡美”為最終目標。
64、它的核心是精簡，精簡產品開發(fā)、設計、生產管理過程中一切不產生附加值的環(huán)節(jié)。
65、它是多方面的管理，從管理角度解決T.Q.C.S問題以贏得競爭。
本文分享完畢，希望對你有所幫助。
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