MES(英文Manufacturing Execution System的縮寫),即生產執行系統,2014年2月27日，國家主席習近平在中央網絡安全和信息化領導小組第一次會議上講話，沒有信息化就沒有現代化，當今時代，以信息技術為核心的新一輪科技革命正在孕育興起，信息化日益成為創新驅動發展的先導力量，深刻改變著人們的生產生活，有力推動著社會發展，我們更好的利用互聯網，改造提升傳統產業，培育發展新產業，新業態，推動經濟提質增效升級，邁向中高端水平，近年來國內生產企業面臨著更加嚴峻的形勢與挑戰，一方面生產效益發展空間有限，主要表現在國際商品貨物競爭激烈，國內生產企業與國外的相比，存在著對環境的污染、能耗高、質量損失嚴重、資源利用率的不合理，并且生產安全穩定運行壓力大；另一方面生產運行要求提高精細化管理水平，主要還是提高信息化建設的發展以及實現管理決策與生產過程的有效溝通和優化。MES在工業中是我國信息化發展的典型代表，未來幾年是我國信息化發展的‘成型關鍵期’，企業的制度、物流和數據正在成為影響我國信息化發展的關鍵因素。MES將會成為我國最重要的戰略新興產業和信息時代的基礎設施。

    作為企業穩定和安全生產的基礎與前提，MES系統是生產制造企業實現安全長周期運行的基本保障，也是企業轉變經濟增長方式，提高精細化管理水平和實現可靠性管理理念的基本前提。隨著商品的質量標準和環保要求不斷提高，生產企業的改造壓力逐步加大；生產環境苛刻，生產過程包含復雜的物理和化學過程及各種突變和不確定性因素，生產運行復雜艱巨，需要對物料和能量提供最佳控制策略，不僅要提高生產效率和降低生產成本，還要考慮節約能源、減少排放和污染。

1.MES的產生與發展

    據稱上世紀80年代中期，美國先進制造研究機構(AMR)首先提出MES的概念，明確指出：MES是位于上層計劃管理系統與底層工業控制之間、面向車間層的管理信息系統。它為操作人員、管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態信息。目前MES應用在歐美等發達國家處于一個蓬勃發展的階段，在國內實施MES項目的企業的范圍越來越廣，目前在我國形成了煉油工業、化學工業、醫藥工業、食品工業、化纖紡織工業、機器制造業、汽車制造業、航空業、造船業、半導體制造業、冶金業、煉鋁業等不同行業領域都應用了MES系統管理模式。特別是在石油、天然氣、石油化工領域，過程控制非常必要。功能的擴展也越來越豐富。對于工廠底層數據的采集，處理和信息的展示，MES系統會通過最快的速度和最低的成本響應市場的需求，通過集成各單元數據，處理信息，統計管理業務，為企業生產統計及成本核算提供數據支持，助力企業的節能降耗實踐。我國的許多高等院校、科研院所都在從事這方面的研究與應用開發工作，在理論研究方面，加入了并行、敏捷、網絡化、可重構等一些先進思想；在系統設計方面，則采用面向對象、構件、代理等技術，取得了不少有益的成果。九五期間，清華大學、浙江大學、北京航空航天大學等單位在國家863計劃資助下在MES理論與應用系統開發方面做了一定的研究工作。

    隨著MES產品的日益成熟和國外石油化工公司MES系統建設的開展以及市場競爭的加劇，國內石油化工公司也逐步積極投人到MES系統的建設中，以實現生產過程優化、節能降耗等目標。

2.業務需求

    對企業的生產活動進行指導、協調、監督、服務，以促進“安、穩、長、滿、優”的生產運營，并推動生產技術的進步與升級、提高生產技術經濟指標，向國內、國際先進水平看齊。具體涉及的生產運行業務需求有，提高統籌管理生產運行能力，增強對生產制造企業實際生產數據的及時獲取能力；協調保障企業的安全、平穩生產，強化生產指揮作用，全面了解企業生產、設備存在的問題，提高非正常生產情況下應變能力，實現生產批次信息的集成及產品質量問題的追溯；建立高效、準確的企業生產運行考核機制；實現對設備運行、故障、檢修的數據及時獲取和分析能力；建立基于狀態監檢測的設備可靠性管理機制；建立高效、準確的企業生產運行及設備運行考核。對于專項業務需求有跟蹤新建、擴建、技術改造、檢維修等工廠開工準備進度，實現開工方案的管理，對企業開工前的生產準備條件進行管理；及時準確了解企業的生產運行數據，包括原料進廠、生產、庫存量、產品出廠、節能、、環保、開停工等信息；及時協調、處理各類非計劃停工、設備搶修、檢修等影響生產的突發事件；實現主要經濟技術指標的對比分析；結合基于狀態監測維修（CBM）的設備可靠性管理，通過對故障的分析、判斷，輔助制定檢修策略，實現對設備運行監控、維護保養和檢修過程管理，保障設備平穩運行。信息化需求從制造企業的關鍵設備直接采集生產數據，集成現場工業監控視頻，增強對工廠真實生產情況的實時、準確掌握能力；制造企業設備生產數據、庫存數據、進出廠數據的自動逐級上報、匯總、檢查，減少人為調整因素影響；采集制造企業的關鍵機組、機泵狀態監測運行數據及設備腐蝕監測數據，實現設備采集數據的匯總、分析、診斷及報警；建立技術服務平臺，實現工廠主要信息系統的集中監控和技術支持。

3.數據來源

    實時數據通過生產專用網絡范圍內的生產過程自動化領域的集散控制系統DCS((Distributed Control System)或PLC控制系統（Programmable Logic Controller），還有已升級到OPC服務器的DCS接口,實時數據系統是應用與數據的集成平臺，一個性能優良、能滿足企業現在和將來需要的實時數據，為更多的應用提供統一的數據平臺，基于統一的企業模型，為客戶化的應用提供簡單易組態的開發環境。目前實施數據系統具有統一的數據采集基礎結構和連接多種系統的實時數據庫的產品化接口（RDI），通過這些產品化RDI接口采集生產過程中的實時數據，通過對前期生產企業MES的實施經驗進行總結，發現由于MES直接從生產控制層的DCS系統和化驗設備中采集數據，數據采集頻度達到了分鐘級，因此系統數據信息具有較高的實效性。其次，MES的用戶不僅覆蓋了企業的生產管理層，而且也覆蓋了企業的生產操作層，所有生產車間的操作人員都是MES的最終用戶，因此具有用戶數眾多、數據訪問量大等特點。再加之企業的生產對安全穩定性的要求極高，因此要求MES系統必須具有良好的穩定性和不可中斷性。提供基于Web訪問的管理平臺，提供靈活直觀的數據分析及圖形展示。（數據庫支持多個標準接口，同分散控制系統（DCS）、數據采集與監控系統(SCADA)以及關系型數據庫或主要業務應用系統等實現數據交換。）

4.數據分析

    企業數據是企業的資源，好的企業數據對數據的集成、應用系統的集成和擴展都有著積極的意義，MES應用配套軟件提供了如實時監視、數據報表、趨勢分析等可視化工具，采用B/S 和C/S結合的方式，方便企業用戶使用。比如，系統支持實時/歷史數據的WEB頁面編輯，從Client模塊到Web瀏覽再到Office嵌入，真正實現了所見即所得。數據需求分析包括靜態數據及動態數據兩部分數據類型。

    4.1靜態數據

    靜態數據需求分析范圍包括：企業或者企業區域編號及名稱，物料的類別及名稱，原料品種的編號及名稱，產品編號及名稱，設備編號及名稱，設備故障編號及名稱、產品質量指標編碼及名稱，設備技術參數分類編號及名稱，采樣點信息、樣品等信息。

    4.2動態數據

    管理類數據，即：生產日、周、年等報表數據，設備負荷、質量化驗數據，能耗數據，企業檢修計劃等指標分析數據等。實施類數據，即：實時能耗、實時狀態監測、實時腐蝕測厚、實時數據傳輸狀態，工藝指標、工藝流程圖、設備負荷、設備能耗、生產視頻、設備狀態監測報警數據等實時信息。文檔類數據，包括企業規章制度、工藝資料、設備資料、非計劃停工資料、故障案例、典型事故案例、企業基礎資料數據。

5.數據存儲、共享、集成

    隨著互聯網快速普及，無論是電信運營商，還是各大銀行，保險公司石油、化工，煤炭等領域都花費了巨額資金建立了自己的企業級數據倉庫，具備了完整的數據庫管理功能，具有數據的大量性，保存的持久性，可靠性，共享性特點，例如美國甲骨文公司的一款關系數據庫管理系統（Oracle Database），在數據庫領域處于地位很高的產品，針對大型企業在一定程度上解決了應用之間的數據共享和互通的問題，并為企業提供數據的決策支持。近年來各大企業把數據分為不同來源、不同的處理方式、不同質量的數據在邏輯上或者物理上有機的集中，從而為企業提供全面性質的數據共享，在企業數據集成領域，已經是很成熟框架模式了。

    大數據正在成為工業經濟向知識經濟轉變的重要特征，成為新時代最關鍵的生產要素和產品形態,使人們可以利用各種數據創造新的機遇和挑戰。

參考文獻

    【1】周宏仁/徐 愈  中國信息化形式分析與預測  社會科學文獻出版社，2012

    【2】人民網 12-10  10.02 46評論   新華網12-09  10.09

核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。

轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/

本文標題：探析MES在生產行業發展及應用

本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/consultation/10820519964.html