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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(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。

2、本文介紹了MES的概念、功能模型，以及MES與ERP及現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間的關(guān)系，并且描述了MES系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)。

3、 概 述 制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在第二產(chǎn)業(yè)中占據(jù)中心地位。

4、伴隨中國加入WTO和經(jīng)濟(jì)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(nèi)外競爭，如何迅速提高企業(yè)的核心競爭力，很重要的一點(diǎn)，就是以信息化帶動工業(yè)化，加快信息化進(jìn)程，走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)全社會生產(chǎn)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(yīng)用現(xiàn)狀，建設(shè)的重點(diǎn)普遍放在ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)(Shop Floor Control System, SFC)兩個(gè)方面。

7、但是，由于產(chǎn)品行銷在這一、二十年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變成市場導(dǎo)向、競爭導(dǎo)向，因而也對制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的管理和組織提出了挑戰(zhàn)，僅僅依靠ERP和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)往往無法應(yīng)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(bǔ)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(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)。

10、MES可以為用戶提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)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(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。

11、適用于不同行業(yè)(家電、汽車、半導(dǎo)體、通訊、IT、醫(yī)藥)，能夠?qū)我坏拇笈可a(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)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(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開始采用這項(xiàng)技術(shù)來增強(qiáng)自身的核心競爭力。

13、 返回 企業(yè)計(jì)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(chǎn)過程的特點(diǎn)是“由上而下”按計(jì)劃生產(chǎn)。

14、簡單的說是從計(jì)劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場等情況制定生產(chǎn)計(jì)劃—生產(chǎn)計(jì)劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。

15、企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點(diǎn)也大都放在計(jì)劃層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。

16、如ERP就是“位”于企業(yè)上層計(jì)劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃。

17、在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動化生產(chǎn)設(shè)備、自動化檢測儀器、自動化物流搬運(yùn)儲存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)(制程)的生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化控制。

18、 由于市場環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個(gè)制造型企業(yè)能否良性運(yùn)營，關(guān)鍵是使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車間管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對措施，保證生產(chǎn)計(jì)劃得到合理而快速修正。

19、雖然ERP和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系統(tǒng)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。

20、而現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的功能主要在于現(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)，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(xiàn)場自動化系統(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。

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(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時(shí)候，能否根據(jù)產(chǎn)品文字號碼追溯這批產(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、操作人員、經(jīng)過的工序、生產(chǎn)時(shí)間日期和關(guān)鍵的工藝參數(shù)？ ? 同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號產(chǎn)品的時(shí)候，能否自動校驗(yàn)和操作提示以防止工人部件裝配錯(cuò)誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯(cuò)誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯(cuò)誤？ ? 過去12小時(shí)之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么？次品數(shù)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(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)能夠及時(shí)交貨？ ? 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？ ? 能否對產(chǎn)品的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)自動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動與異常波動，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？ ? 能否廢除人工報(bào)表，自動統(tǒng)計(jì)每個(gè)過程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？ MES的定位，是處于計(jì)劃層和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。

23、一個(gè)設(shè)計(jì)良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺上集成諸如生產(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)表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和通過網(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)。

24、系統(tǒng)通過強(qiáng)調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實(shí)施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實(shí)時(shí)化的ERP/MES/SFC信息體系。

25、CIM計(jì)算機(jī)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(jīng)了百家爭鳴的概念演變而進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期。

28、80年代初，美國和日本關(guān)于CIM的定交基本上都是緊密圍繞制造和產(chǎn)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(xiàn)了各種不同的概念定義，直到1985年(聯(lián)邦)德車經(jīng)濟(jì)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(chǎn)有關(guān)企業(yè)部門中集成地用電子數(shù)據(jù)處理，CIM包括了在生產(chǎn)計(jì)劃和控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理之間信息技術(shù)上的協(xié)同工作，其中為生產(chǎn)產(chǎn)品所必需的各種技術(shù)功能和管理功能應(yīng)實(shí)理由集成。

31、1990年美國IBM公司對CIM的定義是應(yīng)用信息技術(shù)提高組織的生產(chǎn)率和響應(yīng)能力。

32、1991年日本能率協(xié)會提出CIM的定義為：為實(shí)現(xiàn)企業(yè)適應(yīng)今后企業(yè)環(huán)境的經(jīng)營戰(zhàn)略，有必要從銷售市場開始對開發(fā)、生產(chǎn)、物流、服務(wù)進(jìn)行整伍優(yōu)化組合。

33、CIM是以信息作為媒介，用計(jì)算機(jī)把企業(yè)活動蠅多種業(yè)務(wù)領(lǐng)域及其職能集成起來，追求整體效率的新型生產(chǎn)系統(tǒng)。

34、最近歐共體CIM-OSA(開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu))課題委員會(21個(gè)歐洲自動化公司和研究機(jī)構(gòu)，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(diǎn)，其一是 業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，需要統(tǒng)一考慮：二是整個(gè)制造生產(chǎn)過程實(shí)質(zhì)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(shù)和生產(chǎn)訴綜合應(yīng)用，其目的是提高制造型企業(yè)的生產(chǎn)率和響應(yīng)能力，由此，企業(yè)的所有功能、信息、組織管理方面都是一個(gè)集成起來的整體的各個(gè)部分”。

36、我國經(jīng)過7年多863計(jì)劃對CIM的實(shí)踐，認(rèn)為“CIM是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)的新哲理，它助計(jì)算機(jī)硬、軟件，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素集成起來，并將其信息流與物流有機(jī)地集成及優(yōu)化運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)、上市快、面本低、服務(wù)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(jìn)一步闡述為如下5點(diǎn)： 1.CIM是一種組織，管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)的哲理，其宗旨是使企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量高、上市快、成本低、服務(wù)好、從而使企業(yè)贏得競爭。

38、 2.企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，即市場分析、經(jīng)營決策、管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、銷售、售后服務(wù)等全部活動過程是一傭不可分割的有機(jī)整體，要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化。

39、 3.企業(yè)生產(chǎn)的要素包括人、技術(shù)及經(jīng)營管理。

40、其中，尤其要重視發(fā)揮人在現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)中的主導(dǎo)作用。

41、 4.企業(yè)生產(chǎn)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(xiàn)代企業(yè)中尤其要重視信息流的管理運(yùn)行及信息流與物流間的集成。

42、 5.CIM技術(shù)是基于現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。

43、具體講，它綜合并發(fā)展了企業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)有關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)輔助經(jīng)營管理與決策技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助建模、仿真、實(shí)現(xiàn)技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理與控制技術(shù)等。

44、CIM是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的一種哲理，一種指導(dǎo)思想。

45、CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)——計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)便是這種哲理的實(shí)現(xiàn)。

46、CIMS可定義為是通過計(jì)算機(jī)硬、軟件，并綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)成并優(yōu)化運(yùn)等到的復(fù)雜的系統(tǒng)。

47、企業(yè)類型不同，例如單件生產(chǎn)的企業(yè)與多品種、中小批量生產(chǎn)的企業(yè)或大批量生產(chǎn)的企業(yè)，其生產(chǎn)經(jīng)營辨認(rèn)式是不同的；離散型制造業(yè)和流程工業(yè)與經(jīng)營目標(biāo)不同，企業(yè)的基礎(chǔ)條件不同，原有計(jì)算機(jī)資源不同，其實(shí)現(xiàn)CIM的方案、過程與結(jié)果也將是淡同的。

48、因而，我們說企業(yè)的類型不同、生產(chǎn)的產(chǎn)口不同、生產(chǎn)的批量不同、生產(chǎn)的工藝不同、自動化的基礎(chǔ)不同、管理的體制不同、經(jīng)營的策略不同就會在CIMS的規(guī)模、組成、實(shí)現(xiàn)途徑及運(yùn)行模式等方面有所差異。

49、近年來，國際上在CIMS的研究與實(shí)踐上有進(jìn)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(chǎn)(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(chǎn)品設(shè)計(jì)及其相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程)進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)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(chǎn)品全生命周期中的所有因系，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)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(chǎn)品的開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、壓縮成本、提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，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(fēng)格、數(shù)據(jù)庫把企業(yè)中形成的自動化系統(tǒng)集成起來，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃自楠向下的統(tǒng)一制訂與運(yùn)行，但是生產(chǎn)過程運(yùn)行的組織結(jié)構(gòu)及管理基本上是傳統(tǒng)的，各部門與環(huán)節(jié)在運(yùn)行中，基本仍是順序獨(dú)立進(jìn)行的。

54、管理者在CIMS信息集成基礎(chǔ)上，有了對整個(gè)進(jìn)程的了解，可以實(shí)現(xiàn)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(shù)、人、設(shè)施)，盡可能壓縮開始時(shí)間，因而必須對每一上產(chǎn)品生命周期中的各個(gè)階段進(jìn)行分解、分析、開發(fā)全過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)與集成，按產(chǎn)品大小，涉及范圍及處理方式，組織多專業(yè)開發(fā)組負(fù)責(zé)整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)，減少開發(fā)過程中的“反復(fù)改動”。

56、這種開發(fā)過程要求開發(fā)組內(nèi)協(xié)調(diào)工作(Teaming Work)，過程交互的并行進(jìn)行。

57、為了適應(yīng)多專業(yè)的協(xié)調(diào)工作，必須建立一個(gè)環(huán)境，從而對集成提出更高的要求，即建立一個(gè)內(nèi)部可以交互操作的CE支持環(huán)境，包括信息交換平臺和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)環(huán)境并行進(jìn)行。

58、為了適應(yīng)多專業(yè)的協(xié)調(diào)工作，必須建立一個(gè)環(huán)境，從而對集成提出更高的要求，即建立一個(gè)內(nèi)部可以交互操作的工作，必須建立一個(gè)環(huán)境，從而對集成提出更高的要求，即建立一個(gè)內(nèi)部可以交互操作的CE支持環(huán)境，包括信息交換平臺和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)環(huán)境并行地支持產(chǎn)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(xué)院(MIT)成立了“國際汽車計(jì)劃(IMVP)”的專門機(jī)構(gòu)，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(diào)研，于1990年寫 了“改變世界的機(jī)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(jié)了日本的制造業(yè)幾十年成功經(jīng)驗(yàn)，首先提出了“人”為中心，生產(chǎn)經(jīng)理上的每一個(gè)工人在生產(chǎn)出現(xiàn)故障時(shí)都有權(quán)讓一個(gè)工區(qū)的生產(chǎn)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(chǎn)方式第二個(gè)特點(diǎn)是以“簡化”為手段排除生產(chǎn)中一世不產(chǎn)生價(jià)值的工作。

61、它是需求驅(qū)動的簡化生產(chǎn)，簡化了產(chǎn)品開發(fā)過程，采用并行開發(fā)方法，在產(chǎn)品開發(fā)一開始就將設(shè)計(jì)、工藝和工程等方面的人員組成項(xiàng)目組，各方面的人集中起來，大量的信息處理在組內(nèi)即可完成，簡化了信息的傳遞，使系統(tǒng)反應(yīng)十分靈活，使產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間得資源都減少。

62、還簡化了組織機(jī)構(gòu)和減少了非生產(chǎn)的費(fèi)用，撤掉如修理工、清潔工、檢驗(yàn)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(chǎn)費(fèi)用。

63、精良生產(chǎn)不斷改進(jìn)，以“盡善盡美”為最終目標(biāo)。

64、它的核心是精簡，精簡產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理過程中一切不產(chǎn)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。

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