計算機輔助生產(chǎn)管理系統的演化歷史如下圖所示,MES作為生產(chǎn)形態(tài)變革的產(chǎn)物,其起源來(lái)自工廠(chǎng)的內部需求。 |
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上個(gè)世紀八十年代,MRPII在美國生產(chǎn)與庫存管理協(xié)會(huì )(APICS)大力宣傳和組織推動(dòng)下得到了迅速的普及和廣泛應用。推廣過(guò)程中,MRP II也暴露出一些不足之處,如MRP II對預測需求和銷(xiāo)售管理不夠重視,對車(chē)間的大量實(shí)時(shí)事件與數據不能很好地利用等等。 許多企業(yè)認識到,需要其它系統來(lái)解決MRPII在這些方面管理薄弱的問(wèn)題。于是,為了滿(mǎn)足銷(xiāo)售、預測的需求,產(chǎn)生了分銷(xiāo)資源計劃DPR(Distribution Resource Planning)。同樣,為了強化車(chē)間的執行功能,制造執行系統(MES)也就應運而生。 傳統的MES(Traditional MES,T-MES)大致可分為兩大類(lèi): 1)專(zhuān)用MES系統(Point MES) 它主要是針對某個(gè)特定領(lǐng)域的問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的系統,如車(chē)間維護、生產(chǎn)監控、有限能力調度或是SCADA等。 2)集成MES系統(Integrated MES) 該類(lèi)系統起初是針對一個(gè)特定的、規范化的環(huán)境而設計的,目前已拓展到許多領(lǐng)域,如航空、裝配、半導體、食品和衛生等行業(yè),在功能上它已實(shí)現了與上層事務(wù)處理和下層實(shí)時(shí)控制系統的集成。 雖然專(zhuān)用MES能夠為某一特定環(huán)境提供最好的性能,卻常常難以與其它應用系統集成。專(zhuān)用的MES整個(gè)系統重構性能弱,很難隨業(yè)務(wù)過(guò)程的變化而進(jìn)行功能配置和動(dòng)態(tài)改變。集成的MES,比專(zhuān)用MES邁進(jìn)了一大步,具有很多優(yōu)點(diǎn):如單一的邏輯數據庫、系統內部具有良好的集成性、統一的數據模型等等。 AMR研究小組在分析信息技術(shù)的發(fā)展和MES應用前景的基礎上,提出了可集成MES(Integratable MES,I-MES)這一概念。它將模塊化和組件技術(shù)應用到MES的系統開(kāi)發(fā)中,是兩類(lèi)傳統MES系統的結合。 從表現形式上看,I-MES具有專(zhuān)用MES系統的特點(diǎn),即I-MES中的部分功能可以作為可重用組件單獨銷(xiāo)售。同時(shí),它又具有集成MES的特點(diǎn),即能實(shí)現上下兩層之間的集成。此外,I-MES還能實(shí)現客戶(hù)化、可重構、可擴展和互操作等特性,能方便地實(shí)現不同廠(chǎng)商之間的集成和原有系統的保護以及即插即用(P&P)等功能。 到90年代,MES發(fā)展為I-MES(集成MES)和MES-Ⅱ(Manufacturing Execution Solutions)。這樣MES則作為整個(gè)工廠(chǎng)生產(chǎn)現場(chǎng)的集成系統出現,故又稱(chēng)為Integrated MES(E-MES)。主要功能為工廠(chǎng)管理(資源管理、調度管理、維護管理)、工廠(chǎng)工藝設計(文檔管理、標準管理、過(guò)程優(yōu)化)、過(guò)程管理(回路監督控制、數據采集)和質(zhì)量管理(SQC-統計質(zhì)量管理、LIMS-實(shí)驗室信息管理系統)。在這個(gè)模型指導下,MES在90年代初期的重點(diǎn)是生產(chǎn)現場(chǎng)信息的整合。對于離散工業(yè)(discrete manufacturing)和流程工業(yè)(process manufacturing)來(lái)說(shuō),MES有許多差異。就離散MES而言,由于其多品種、小批量、混合生產(chǎn)模式,如果只是依靠人工提高效率是有限的。而MES則擔當了整合、支持現場(chǎng)工人的技能和智慧,充分發(fā)揮制造資源效率的功能。 90年代中期,又提出了MES標準化和功能組件化、模塊化的思路。這時(shí),許多MES軟件實(shí)現了組件化,也方便了集成和整合,這樣用戶(hù)根據需要就可以靈活快速地構建自己的MES。 從1997年開(kāi)始的國際儀表學(xué)會(huì )(ISA)啟動(dòng)的編制ISASP95企業(yè)控制系統集成標準和ISA SP98批量控制標準的工作尤為重要,2000年發(fā)布了SP95.01模型與術(shù)語(yǔ)標準,2001年發(fā)布了SP95.02對象模型屬性標準,2002年發(fā)布了SP95.03制造信息活動(dòng)模型(Activity Models)標準,2003年發(fā)布了 SP95.04制造操作對象模型標準。其中SP95.01已經(jīng)被IEC/ISO接受為國際標準。SP95.01規定了生產(chǎn)過(guò)程涉及的所有資源信息及其數據結構和表達信息關(guān)聯(lián)的方法。 SP95.02對第1部分定義的內容作了詳細規定和解釋?zhuān)琒P95.03提出了管理層與制造層間信息交換的協(xié)議和格式。 |
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2004年,全球批量控制論壇(WBF: World Batch forum)發(fā)布了基于XML技術(shù)的制造標記語(yǔ)言(B2MML)第二版。該標記語(yǔ)言旨在通過(guò)使用現有的軟件行業(yè)標準,并在滿(mǎn)足實(shí)時(shí)績(jì)效管理(RPM: real-time performance)的前提下,顯著(zhù)地降低企業(yè)應用系統和生產(chǎn)系統集成的成本。在過(guò)去的兩年里,基于B2MML技術(shù)的成果十分顯著(zhù)?;贐2MML技術(shù)的MES產(chǎn)品借助XML的靈活性、擴展性,能夠使MES與ERP等其它商用系統的集成成本更低、更迅速。 |