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1、3中国制造执行系统的应用现状分析在经济全球化、市场全球化的必然趋势下，我国部分行业如化工、钢铁等等面临严峻的竞争形势和经历着深远变化的生存发展要求，转变与趋势相符的现代管理思路，建立现代管理理念，引进现代管理决策机制，提高核心竞争力已经成为企业最迫切的要求和机遇所在。观察世界生产管理模式的发展趋势可以清晰的得出企业行为势必从单项、局部的改善向着综合、集成的优化转变，尤其是计划、组织、控制三大职能的整体优化更是企业实现经营目标和获得竞争优势的难点和重点，制造执行系统(Manufacturing Execution System) 主要用来解决整体优化中生产计划与生产过程的脱节问题这一问题长期以来
2、不仅直接影响企业的生产效率，而且成为制约现代企业内部信息集成和企业之间供应链优化的瓶颈。 一一、MEES的产产生及发发展 11MEES的产产生背景景 自自上世纪纪八十年年代以后后，伴随随着消费费者对产产品的需需求愈加加多样化化，制造造业的生生产方式式开始由由大批量量的刚性性生产转转向多品品种少批批量的柔柔性生产产；以计计算机网网络和大大型数据据库等IIT技术术和先进进的通讯讯技术的的发展为为依托，企企业的信信息系统统也开始始从局部部的、事事后处理理方式转转向全局局指向的的、实时时处理方方式。在在制造管管理领域域出现了了JITT、LPP、TOOC等新新的理念念和方法法并依此此将基于于定单的的生产
3、扶扶正、进进行更科科学的预预测和制制定更翔翔实可行行的计划划；在企企业级层层面上，管管理系统统软件领领域MRRPIII以及OOPT系系统迅速速普及，直直到今天天各类企企业ERRP系统统如火如如荼的进进行；在在过程控控制领域域PLCC、DCCS得到到大量应应用也是是取得高高效的车车间级流流程管理理的主要要因素。可可以说企企业信息息化的各各个领域域都有了了长足的的发展，但但是在工工厂以及及企业范范围信息息集成的的实践过过程中，仍仍然难以以解决这这一瓶颈颈带来的的各种问问题：在在计划过过程中无无法准确确及时地地把握生生产实际际状况，另另一方面面则在生生产过程程中无法法得到切切实可行行的作业业计划做做
4、指导；工厂管管理人员员和操作作人员难难以在生生产过程程中跟踪踪产品的的状态数数据、不不能有效效地控制制在制品品库存，而而用户在在交货之之前无法法了解定定单的执执行状况况。产生生这些问问题的主主要原因因仍然在在于生产产管理业业务系统统与生产产过程控控制系统统的相互互分离，计计划系统统和过程程控制系系统之间间的界限限模糊、缺缺乏紧密密的联系系。针对对这种状状况，119900年111月，美美国的调调查咨询询公司AAMR首首次提出出MESS的概念念，为解解决企业业信息集集成问题题提供了了一个被被广为接接受的思思想，就就是我们们今天要要谈的制制造执行行系统。 22MEES的发发展历程程 220世纪纪80
5、年年代后期期，随着着计算机机技术和和网络技技术的迅迅速发展展，流程程工业控控制中出出现了多多学科间间的相互互渗透与与交叉；同时，信信号处理理技术、计计算机技技术、通通信技术术及计算算机网络络与自动动控制技技术的结结合使过过程控制制开始突突破自动动化孤岛岛模式，出出现了集集控制、优优化、调调度、管管理和经经营于一一体的综综合自动动化新模模式。 220世纪纪90年年代，随随着计算算机技术术的日新新月异，计计算机集集成生产产系统的的研究已已成为自自动化领领域的一一个前沿沿课题。119955年美国国、日本本、西欧欧等国已已有1000多家家炼油、化化工企业业在实施施CIMMS计划划，推动动了流程程工业综
6、综合自动动化系统统在实际际生产中中的应用用。通过过计算机机网络向向上下游游、产供供销一体体化或集集成化方方向发展展，意大大利AGGIP石石油公司司提出了了以数据据模型为为核心的的工厂信信息集成成系统方方案，信信息采集集从底层层到上层层，从供供应链的的源头到到尽头，而而计算结结果和指指令则从从上层一一直传递递到底层层。它以以面向数数据（而而非面向向应用）的的模型为为核心系系统，连连接实时时数据库库和关系系数据库库，对生生产过程程进行过过程监视视、控制制和诊断断、环境境监测、单单元整合合、模拟拟和优化化。并在在管理决决策层进进行物料料平衡、生生产计划划、调度度、排产产、企业业资源计计划、离离线在线
7、线模拟与与优化等等。 流流程工业业综合自自动化系系统的理理论和技技术经过过多年的的研究发发展，特特别是经经过实际际应用的的考验，已已逐步形形成合理理的体系系结构，其其结构框框架已由由下图所所示的五五层Puurduue模型型演变为为ERPP/MEES/PPCS三三层结构构。目前前，这已已成为西西方先进进工业国国家流程程工业综综合自动动化系统统理论和和产品的的主流框框架。图1 Puurduue模型型 在在Purrduee模型中中，流程程工业综综合自动动化系统统自下而而上从功功能上分分为过程程控制、过过程优化化、生产产调度、企企业管理理和经营营决策五五个层次次，将生生产过程程和管理理过程明明显分开开
8、。虽然然这种体体系框架架在流程程工业综综合自动动化系统统的发展展过程中中起过很很大的推推动作用用，但随随着研究究与开发发的深入入，它在在综合自自动化系系统的设设计和应应用实践践中遇到到了较大大问题。在在流程工工业企业业的生产产经营活活动中，除除了底层层的过程程控制与与顶层的的企业管管理和经经营决策策外，在在中间层层次是很很难将生生产行为为与管理理行为截截然分开开的。因因此，在在牵涉到到大量既既有生产产性质又又有管理理性质的的信息时时，根据据五层结结构模型型就很难难明确划划分应该该属于综综合自动动化系统统的哪一一层次，这这就造成成了流程程工业综综合自动动化系统统研究与与开发过过程中概概念的混混乱
9、和标标准的难难以统一一。 EERP/MESS/PCCS三层层结构较较好地解解决了上上述问题题。这一一结构将将流程工工业综合合自动化化系统划划分为：考虑生生产过程程问题的的过程控控制系统统PCSS；考虑虑企业经经营管理理问题的的企业资资源计划划ERPP；以及及考虑生生产与管管理结合合问题的的中间层层生产执执行系统统MESS。这样样，就使使流程工工业综合合自动化化系统中中原来难难以处理理的具有有生产与与管理双双重性质质的信息息问题得得到了解解决。 33MEES的定定义 国国际制造造执行系系统协会会（Maanuffactturiing Exeecuttionn Syysteem AAssoociaa
10、tioon，MMESAA）对MMES的的定义是是“MEES提供供为优化化从订单单投入到到产品完完成的生生产活动动所需的的信息。MMES运运用及时时、准确确的信息息，指导导、启动动、响应应并记录录工厂活活动，从从而能够够对条件件的变化化做出迅迅速的响响应、减减少非增增值活动动、提高高工厂运运作过程程的效率率。MEES不但但可以改改善设备备投资回回报率，而而且有助助于及时时交货、加加快库存存周转、提提高收益益和现金金流的绩绩效。MMES在在企业和和供应链链间，以以双向交交互的形形式提供供生产活活动的基基础信息息。” 如如此定义义，道出出了MEES的设设计、开开发、实实施都是是围绕企企业生产产-这一
11、一为企业业直接带带来效益益的价值值增值过过程进行行的，而而针对目目前企业业信息化化建设过过程中通通常对生生产环节节的重视视不够的的情况，我我们研究究所开发发的目前前国内唯唯一针对对大型流流程企业业的专业业MESS系统以以其精心心的设计计、完善善的实施施以及良良好的维维护等为为MESS的兴起起迎来了了良好的的开端。 美美国的权权威机构构先进制制造研究究中心AAMR（AAdvaanceed MManuufaccturringg Reeseaarchh）提出出的： MESS是位于于上层的的计划管管理系统统与工业业控制系系统之间间的面向向车间层层的管理理信息系系统。它它为操作作人员/管理人人员提供供计
12、划的的执行和和跟踪以以及所有有资源（人人员、设设备、物物料、客客户需求求等）的的当前状状况。AAMR于于19992年提提出了三三层的企企业集成成模型，将将企业分分为三个个层次：计划层层（MRRPIII/ERRP），执执行层（MMES），控控制层（CConttroll）。计计划层强强调企业业的计划划，它以以客户定定单和市市场需求求为计划划源，充充分利用用企业内内部的各各种资源源，降低低库存，提提高企业业效益；执行层层强调计计划的执执行，通通过MEES把MMRPIII/EERP与与企业的的现场控控制有机机地集成成起来；控制层层强调设设备的控控制，如如PLCC、数据据采集器器、条形形码、各各种计量量
13、及检测测仪器、机机械手等等的控制制。 44. MMES的的作用 制制造企业业关心三三个问题题：生产产什么？生产多多少？如如何生产产？企业业的生产产计划回回答的是是前两个个问题，“如如何生产产”由生生产现场场的过程程控制系系统“掌掌握”。EERP、CCRM等等系统只只为生产产计划的的编制提提供了数数据信息息，对于于“计划划”如何何下达到到“生产产”环节节，生产产过程中中变化因因素如何何快速反反映给“计计划”，在在计划与与生产之之间需要要有一个个“实时时的信息息通道”，MMES（制制造执行行系统）就就是计划划与生产产之间承承上启下下的“信信息枢纽纽”。 近近年来，随随着JIIT(JJustt In
14、n Tiime)、BTTO（面面向订单单生产）等等新型生生产模式式的提出出，以及及客户、市市场对产产品质量量提出更更高要求求，MEES才被被重新发发现并得得到重视视。同时时在网络络经济泡泡沫的破破碎后，企企业开始始认识到到要从最最基础的的生产管管理上提提升竞争争力，即即只有将将数据信信息从产产品级（基基础自动动化级）取取出，穿穿过操作作控制级级，送达达管理级级，通过过连续信信息流来来实现企企业信息息集成才才能使企企业在日日益激烈烈的竞争争中立于于不败之之地。目目前，MMES在在国外被被迅速而而广泛地地应用。 企企业信息息化系统统是一个个信息相相互贯通通的集合合体，作作为制造造业内部部最重要要最
15、基本本的活动动生生产，它它的相关关信息尤尤其需要要得到实实时的处处理和分分析。具具体的说说，就是是收集生生产过程程中大量量的实时时数据，并并对实时时事件及及时处理理，同时时又与计计划层和和生产控控制层保保持双向向通信能能力，从从上下两两层接收收相应数数据并反反馈处理理结果和和生产指指令。 MMES不不同于以以派工单单形式为为主的生生产管理理和辅助助的物料料流为特特征的传传统车间间控制器器,也不不同于偏偏重于作作业与设设备调度度为主的的单元控控制器,而应将将MESS作为一一种生产产模式, 把制制造系统统的计划划和进度度安排、追追踪、监监视和控控制、物物料流动动、质量量管理、设设备的控控制和计计算
16、机集集成制造造接口（CCIM）等等一体化化去考虑虑，以最最终实施施制造自自动化战战略。 国国际制造造执行系系统协会会（MEESA）定定义了MMES应应具备的的11个个功能模模块：主主要包括括1)资资源分配配和状态态管理；2）操操作/详详细排产产；3）分分配生产产单元；4）文文件控制制；5）数数据收集集；6）劳劳动力管管理；77）质量量管理；8）过过程管理理；9）维维护管理理；100)产品品跟踪和和产品清清单管理理；111)性能能分析和和数据采采集。实实际的产产品可能能是包含含其中一一个或几几个功能能模块。 二二、MEES在中中国应用用的现状状 11传统统的MEES(TT-MEES) 传传统的MMES可可大致分分为两大大类：专专用的MMES系系统(PPoinnt MMES) 和整整合的MME
