MES系統(tǒng) 在整個企業(yè)信息化集成中起著承上啟下的作用，是生產(chǎn)活動和管理活動的橋梁，對于面向制造加工業(yè)和過程工業(yè)的ERP，脫離MES系統(tǒng)將無法根據(jù)市場需求去組織、管理和優(yōu)化生產(chǎn)。MES系統(tǒng)的發(fā)展和應用是一個過程，而不是一個事件，MES系統(tǒng)的成功實施需要一個過程要改造制造環(huán)境，要求管理機制作適應性改變。MES系統(tǒng)的實施需要恰當?shù)囊?guī)劃和細致的分析，根據(jù)不同的行業(yè)和企業(yè)自身情況構(gòu)造MES系統(tǒng)模型。



1.引言

在中國制造業(yè)蓬勃發(fā)展的大潮中，越來越多的企業(yè)通過實施企業(yè)資源計劃（Enterprise Resources Planning，簡稱ERP）來強化管理然而，企業(yè)的生產(chǎn)計劃管理受市場影響越來越大，明顯感到計劃跟不上變化。面對客戶對交貨期的苛刻要求，面對更多產(chǎn)品的改型，訂單的不斷調(diào)整，企業(yè)決策者認識到，計劃的制訂要依賴于市場和實際的作業(yè)執(zhí)行狀態(tài)，而不能*以物料和庫存回報來控制生產(chǎn)同時，ERP解決的是資源計劃問題，ERP能處理以前發(fā)生的事情（作歷史分析），亦可預計并處理未來將要發(fā)生的事件，但對現(xiàn)在正在發(fā)生的事件卻留下了缺口，制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，簡稱MES系統(tǒng)）*了這一空白。MES系統(tǒng)就是通過對企業(yè)生產(chǎn)運行相關(guān)信息的收集，實時掌握企業(yè)的排產(chǎn)計劃、運行管理、生產(chǎn)執(zhí)行和生產(chǎn)統(tǒng)計等情況；集成各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，形成及時、準確、真實、清晰的企業(yè)信息；利用*的統(tǒng)計分析、優(yōu)化軟件進行分析、處理，來指導企業(yè)合理地配置資源、找出潛在的效益增長點或制約企業(yè)發(fā)展的“瓶頸”，及時調(diào)整經(jīng)營戰(zhàn)略和生產(chǎn)計劃；使企業(yè)獲得的大整體效益的生產(chǎn)信息管理平臺。

煉化行業(yè)MES系統(tǒng)功能框架模型是綜合流程行業(yè)MES系統(tǒng)*模型和我國煉化行業(yè)實際情況而建立的，為煉化行業(yè)信息化建設(shè)提供一個*的、合理的和科學的模型和整體框架。應用“煉化行業(yè)MES系統(tǒng)功能框架模型”可以快速地建立一套快速、靈活、準確的煉化行業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)的應用體系，增強生產(chǎn)的敏捷性和柔性，保證生產(chǎn)裝置始終處于佳化運轉(zhuǎn)狀態(tài)通過MES系統(tǒng)的實施實現(xiàn)生產(chǎn)過程和業(yè)務流程的優(yōu)化，進一步降低生產(chǎn)成本；“煉化行業(yè)MES系統(tǒng)叻能樞架模型”為煉油化工以及流程行業(yè)提供一個統(tǒng)一標準的整體的解決方案，從而全面支持生產(chǎn)運行密切相關(guān)的業(yè)務流程運作，引入佳實踐，推動相關(guān)領(lǐng)域業(yè)務管理模式的轉(zhuǎn)變。

2.MES系統(tǒng)在企業(yè)信息化建設(shè)中的角色和意義

MES系統(tǒng)是企業(yè)信息、集成的重要環(huán)節(jié)在整個信息、集成系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，是生產(chǎn)活動與管理活動信息的橋梁，是煉化行業(yè)信息化建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵因此建沒MES系統(tǒng)具有非常重要的意義。

MES系統(tǒng)的架構(gòu)具體概括為“一個平臺、二個集成、三個支撐系統(tǒng)”。煉化行業(yè)綜合信息平臺包括企業(yè)數(shù)據(jù)集成平臺及應用集成平臺兩大部分ERP/MES系統(tǒng)IPCS的三層體系就是建立在這個平臺之上，通過數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡(luò)兩大技術(shù)把整個企業(yè)聯(lián)為一體。

MES系統(tǒng)處于三中間通過標準的數(shù)據(jù)訪問接口與關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫相連相連，即與上層ERP和下層的PCS（Process Control System，即過程控制系統(tǒng)）實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的交換MES系統(tǒng)通過連接上下兩個層次的標準數(shù)據(jù)接口，實時監(jiān)控生產(chǎn)過程并優(yōu)化過程控制參數(shù)，隨時向上層提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時分析并調(diào)整生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度，同時也把上層的計劃或決策下達到下層生產(chǎn)單元。

MES系統(tǒng)起到了ERP/MRPⅡ和車間自動化系統(tǒng)間承上啟下的作用，其主要表現(xiàn)在：

（1）為ERP/MRPⅡ系統(tǒng)及時、準確地提供數(shù)據(jù)和信息；
（2）提高系統(tǒng)的運行能力，維持計劃與運行能力的平衡；
（3）解決實際生產(chǎn)過程中的計劃運行波動對制定生產(chǎn)計劃的影響，提高MRPⅡ/ERP系統(tǒng)適應性；
（4）通過低層數(shù)據(jù)的采集和分析一為改進生產(chǎn)線的運行提供依據(jù)和保證，適應敏捷制造模式對生產(chǎn)敏捷性的要求。

3.煉化行業(yè)MES系統(tǒng)過程管理模型

根據(jù)MES系統(tǒng)協(xié)會的定義，MES系統(tǒng)是指在開放的體系結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)過程運行的管理和企業(yè)級的信息系統(tǒng)與低層生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集成，是連接上層計劃與低層設(shè)備的橋梁。其目標是降低在制品縮短產(chǎn)品制造周期，分析并找出生產(chǎn)中的瓶領(lǐng)，改進生產(chǎn)線運行，提高生產(chǎn)效率并控制生產(chǎn)成本如果說ERP是決策中心和利潤控制中心，那么MES系統(tǒng)就是成本控制中心。

過程管理是MES系統(tǒng)的主休，過程管理的核心任務是通過描述企業(yè)經(jīng)營過程中的活動及活動之間的連接關(guān)系，抽象出企業(yè)的工作流、物流、資金流和能源流等過程流，抽取這些過程流之間的相互制約關(guān)系，全面描述企業(yè)經(jīng)營管理與生產(chǎn)活動，建見合理的過程流模型指導企業(yè)對生產(chǎn)過程中各種流的優(yōu)化控制。

4.煉化行業(yè)MES系統(tǒng)功能模型的結(jié)構(gòu)和組成

短期生產(chǎn)作業(yè)的計劃調(diào)度、監(jiān)控、資源配置和生產(chǎn)過程的優(yōu)化等工作。具體包括以下一些功能：過程管理（Process Management）、人力資源管理（Labor Management）、維護管理（Maintenance Management）、質(zhì)量管理（Quality Management）、文檔控制（Document Control）、產(chǎn)品跟蹤和譜系管理（Product Tracking &Genealogy）、資源分配和狀態(tài)管理（Resource Allocation）、工序詳細調(diào)度（Operations /Detailed Scheduling）、派遣生產(chǎn)單元（Dispatching Production Units）、性能分析（Performance Analysis）和數(shù)據(jù)采集（Data Collection Acquisition）等功能模塊。MES系統(tǒng)的外部與供應鏈、企業(yè)資源計劃、生產(chǎn)過程控制等相連接。

MES系統(tǒng)與上下層的信息交互是整個系統(tǒng)實現(xiàn)集成的關(guān)鍵MES系統(tǒng)向上層ERP/供應鏈提交生產(chǎn)能力、材料消耗、勞動力和生產(chǎn)線運行性能、生產(chǎn)進程、油品質(zhì)量、成本分析及各種生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)；向底層系統(tǒng)發(fā)布生產(chǎn)指令及有關(guān)的控制參數(shù)；同時分別接受_上層的中*計劃和底層的數(shù)據(jù)采集、設(shè)備運行狀態(tài)等。

上面的劃分主要來自國外的經(jīng)驗，但MES系統(tǒng)功能組成的劃分并不是定死的。通過對我國煉化企業(yè)運行機制和管理模式的研究和實際應用系統(tǒng)實施和運行經(jīng)驗。

生產(chǎn)計劃凋度模型：流程企業(yè)的生產(chǎn)計劃調(diào)度是企業(yè)運行的核心，也是MES系統(tǒng)的核心，其作用是根據(jù)市場及企業(yè)中、*計劃要求，對全廠的生產(chǎn)系統(tǒng)進行綜合協(xié)調(diào)與平衡，配置資源，處理意外事故，以求獲得大的綜合效益調(diào)度主要考慮物流平衡、能力（反應能力、存儲能力、運輸能力等）平衡及環(huán)保要求等，因此，這一層的控制對象以企業(yè)的物流為主，包括下達對過程參數(shù)的在線優(yōu)化在內(nèi)的各種控制指令；

成本控制與管理：處理的主要數(shù)據(jù)來源是生產(chǎn)物耗能耗、原油評價結(jié)果、質(zhì)量監(jiān)控結(jié)果等。遵循的基本原則是使生產(chǎn)的物耗能耗更低、原油成本低、成品油*。生產(chǎn)成本控制是直接為調(diào)度模塊服務的；

數(shù)據(jù)收集與獲取：針對上下層及各個數(shù)據(jù)庫提供獲取內(nèi)部數(shù)據(jù)的接口，構(gòu)成相應的表格和記錄，數(shù)據(jù)的收集可以是自動或手工方式；

物流控制與管理：與供應鏈及庫存管理緊密，實時統(tǒng)計物料出入、使用、消耗的數(shù)據(jù)，并控制物料的儲運和使用；

質(zhì)量控制與管理：管理有關(guān)質(zhì)量的檔案，提供度量的實時分析來保證產(chǎn)品質(zhì)量控制并鑒定需注意的問題，提出更正的建議，也包括SPC/SQC的跟蹤和離線檢查操作的管理以及LIMS的分析等；

安全控制與管理模型：提供基于數(shù)據(jù)、模型和知識的生產(chǎn)過程故障診斷和預報過程故障狀態(tài)下運行模式的調(diào)整組態(tài)以及墓于遠程網(wǎng)絡(luò)支持的安全事故處理等支持；

設(shè)備監(jiān)控維護模塊：跟蹤和指導設(shè)備和工具維護的活動來保證生產(chǎn)和調(diào)度的進程，也提供緊急問題的反應，如報警，并維護歷史信息來支持問題的診斷；

生產(chǎn)過程支持模型：提供基于知識和墓于信息的支持，將其他模塊送來的數(shù)據(jù)、信息和知識進行加工、處理，形成相應的方法、算法或軟件，對MES系統(tǒng)中各功能模塊提供支持；

生產(chǎn)過程模擬模型：以生產(chǎn)過程模型化模塊提供的各類模型為基礎(chǔ)，提供MES系統(tǒng)中各個功能模塊運行的可視化流程模擬支持，也包括集合原油評價、設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)配置等數(shù)據(jù)進行預測性模擬生產(chǎn)；

過程在線優(yōu)化模型：對流程生產(chǎn)過程中常見的難以用傳統(tǒng)意義下的模型來描述的過程參數(shù)與工藝目標或技術(shù)經(jīng)濟指標之間關(guān)系的情況，在線提供以保證工藝目標或技術(shù)經(jīng)濟指標為前提的過程參數(shù)優(yōu)化支持；

性能分析：通過分析不同功能的匯總信息，提供實際生產(chǎn)操作與歷史記錄和期望結(jié)果的報告。

5.MES系統(tǒng)與外部信息交互模型

MES系統(tǒng)是煉化行業(yè)生產(chǎn)信息和管理信息集成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是生產(chǎn)指揮和執(zhí)行信息、傳遞的橋梁和紐帶，具有非常重要的位置，起著上傳下達，承上啟下的作用。

6.結(jié)語

（1）MES系統(tǒng)在整個企業(yè)信息化集成中起著承上啟下的作用，是生產(chǎn)活動和管理活動的橋梁，對于面向制造加工業(yè)和過程工業(yè)的ERP，脫離MES系統(tǒng)將無法根據(jù)市場需求去組織、管理和優(yōu)化生產(chǎn)。
（2）MES系統(tǒng)的發(fā)展和應用是一個過程，而不是一個事件，MES系統(tǒng)的成功實施需要一個過程要改造制造環(huán)境，要求管理機制作適應性改變。
（3）MES系統(tǒng)的實施需要恰當?shù)囊?guī)劃和細致的分析，根據(jù)不同的行業(yè)和企業(yè)自身情況構(gòu)造MES系統(tǒng)模型。

原文來源于杭州匠興科技