MES系統(tǒng)—實施特點和需進(jìn)一步研究的問題

MES填補(bǔ)了制造業(yè)計劃層和生產(chǎn)車間過程控制系統(tǒng)之間的間隔, 是制造過程信息集成的關(guān)鍵。MES通過強(qiáng)調(diào)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(chǎn)，為企業(yè)實施“智能制造”構(gòu)建了良好的基礎(chǔ)。與此同時, 信息技術(shù)的發(fā)展和制造企業(yè)的競爭需求又帶動了 MES應(yīng)用技術(shù)的不斷進(jìn)步與成熟。深刻理解和正確應(yīng)用 MES, 對于提高我國制造業(yè)信息化水平, 從而增強(qiáng)企業(yè)競爭力具有重要意義。

為充分發(fā)揮 MES的效用，在實施 MES時有如下幾點需要特別注意 :

1. 由于不同行業(yè)之間的 MES 應(yīng)用存在巨大差異，加之MES本身也有專用型 MES和集成型 MES之分，所以在需求調(diào)研階段，應(yīng)有豐富生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)驗的顧問參加，并綜合考慮企業(yè)技術(shù)、資金、設(shè)備、人員等眾多因素，對需求進(jìn)行充分驗證和分析, 選擇(或開發(fā)) 適合企業(yè)自身需要的 MES系統(tǒng)。

2. MES是一個外在簡單，內(nèi)部卻非常細(xì)致、復(fù)雜的系統(tǒng)，在設(shè)計與開發(fā)階段, 研發(fā)與檢測部門不但要對功能進(jìn)行測試，還要進(jìn)行大數(shù)據(jù)量、并發(fā)的實時測試，根據(jù)實際需求提早制定數(shù)據(jù)庫策略。另外，由于 MES的數(shù)據(jù)來源主要是參加生產(chǎn)工作的工作人員和管理人員。只有生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確及時而全面，才有利于數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析整理。而只有提高生產(chǎn)一線工人的系統(tǒng)應(yīng)用水平，才能保證“數(shù)據(jù)源頭”的質(zhì)量。

3. MES是一種應(yīng)用于工廠的動態(tài)的 IT解決方案，經(jīng)常因產(chǎn)品、流程、以及新老產(chǎn)品的產(chǎn)出比例發(fā)生變化而不斷地有所改變，因此底層數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型也會隨之而改變。另外，MES與生產(chǎn)過程和 MRP /ERP等系統(tǒng)緊密相連, 但由于 MES與企業(yè)其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)可能來源于不同的供應(yīng)商，各系統(tǒng)之間的部分功能雖有“重疊“但側(cè)重不同, 所以系統(tǒng)之間的銜接與擴(kuò)展, 系統(tǒng)穩(wěn)定性和運(yùn)行效率至關(guān)重要。因此，系統(tǒng)管理與維護(hù)應(yīng)由具有過程控制、IT和管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)知識的制造業(yè) IT專家負(fù)責(zé)。

有待進(jìn)一步研究的 MES關(guān)鍵問題

在經(jīng)歷了過去 20年多的努力實踐和改進(jìn)后, MES逐漸變得成熟并在國外企業(yè)中迅速推廣起來, 在國內(nèi)也有了初步的應(yīng)用，并且給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是，也應(yīng)該清楚地認(rèn)識到，仍然有許多需要進(jìn)一步深入研究和完善的 MES關(guān)鍵問題，主要包括:

(一 ) MES的結(jié)構(gòu)敏捷性問題

即如何使用軟件構(gòu)件復(fù)用技術(shù)、 中間件技術(shù)、集成計算模式、 分布式對象技術(shù)和網(wǎng)格技術(shù)等開發(fā)與設(shè)計 MES, 使得符合接口標(biāo)準(zhǔn)的功能構(gòu)件可以方便地以“即插即用”的方式組裝到 MES系統(tǒng)中，從而使MES具有開放性、 模塊化、分布式、可移植性、可擴(kuò)充性和安全性等特點。

(二 ) MES的信息集成問題

即不僅從系統(tǒng)建模與軟件開發(fā)的角度, 而且從車間、 生產(chǎn)系統(tǒng)及企業(yè)本身信息運(yùn)動規(guī)律的角度來研究MES的功能與信息集成。例如:(1) 應(yīng)用分布式人工智能中的 Multi-Agent理論進(jìn)行建模, 用以支持虛擬企業(yè)中 MES應(yīng)用; (2)集成 CORBA /STEP以實現(xiàn) MES與PDM的無縫集成;(3)研究基于 RFID (Radio Frequen-cy Identification, 無線射頻識別 ) 技術(shù)的 MES實時信息采集、編碼、處理和控制, 實現(xiàn)制造單元控制從面向批量和過程的控制向面向?qū)ο蟮目刂茩C(jī)制轉(zhuǎn)變等。

(三 ) MES中的生產(chǎn)控制與決策問題

主要包括非常規(guī)信息條件下生產(chǎn)設(shè)備的管理問題、生產(chǎn)物流的調(diào)度問題、車間生產(chǎn)調(diào)度和控制中的決策問題以及人作為特殊智能信息資源在上述軟決策環(huán)境中的協(xié)調(diào)與作用機(jī)制問題等。例如，設(shè)計 MES工作流模型以支持各種控制策略，加強(qiáng)過程管理。盡管目前已經(jīng)有了一些這方面的研究成果, 但仍需進(jìn)一步深入。

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