第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共7页流程工业MES的现状与发展[摘要]制造执行系统MES是流程工业现代集成制造系统CIMS中的关键环节,是在近20年发展起来的新型企业生产管理系统。本文首先介绍了MES系统的发展背景,随后阐述了MES系统的功能架构,并在此基础上探讨了MES系统的软件架构,最后介绍了国内外现有的MES系统产品以及MES系统今后的发展方向。[关键词]MES系统;分布式软件架构;协同制造ActualityandtrendofMESGUJia2chen,LIUXiao2qiang,SUNYan2guang(AutomationResearchandDesignInstituteofMetallurgicalIndustry,Beijing100071,China)Abstract:Manufacturingexecutionsystem(MES)asthekeyroleofCIMShasbeendevelopedforabouttwentyyears.Inthispaper,thebackgroundofMESisintroduced.ThefunctionsandthesoftwarestructureofMESarediscussed.ThetrendandsomeproductsofMESareintroducedfinally.Keywords:MES;distributedsoftware;collaborativemanufacturing0引言制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)是上个世纪80年代开始出现的一种新型的企业生产管理系统。它作为现代集成制造系统CIMS的关键,在企业资源计划ERP层和过程控制系统PCS层中间,起到了承上启下的核心作用。MES系统融合了先进的信息技术和网络技术,为实现敏捷制造和网络制造提供了先进的信息处理平台。1MES系统的背景1.1制造业信息化的背景自上世纪末开始,世界经济的全球化趋势越来越明显,市场瞬息万变,企业间的竞争越来越激烈,为应付多变的市场需求,企业对于自身的信息化要求也日益紧迫。随着计算第2页共7页第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共7页机技术和网络技术的不断发展,使得建立分布式的企业信息系统成为可能。国内外许多大型流程制造企业纷纷投入大量人力、物力和财力,构建企业级或集团级的信息化系统,即现代集成制造系统(CIMS),并以此为手段提高企业在激烈的市场竞争中的应变能力和创新能力。在欧美和日本等发达国家,众多大型流程工业企业成功实施了CIMS计划,推动了流程工业整体CIMS应用水平的提高。在新的世纪,许多国家都将制造系统集成技术列入了跨世纪战略计划。如美国的“敏捷制造使能技术研究战略计划”与“国家工业信息基础设施协议NIIIP”计划,欧盟的“第四届框架研究计划”和日本的“智能制造系统计划”等。同时,许多跨国公司应用现代集成制造系统实现了设计、制造、管理、经营一体化,加强了他们在国际市场的垄断地位。如美国波音公司在实施了集成制造系统后使波音777的开发周期从8～9年缩短到4.5年,成本降低了25%,返工率降低了75%;通用汽车公司应用了现代集成制造技术后,轿车的开发周期从4年缩短到2年,碰撞试验由原来的100多次降低到50次;美孚石油公司应用先进的综合自动化技术后,企业效益提高5%～8%,劳动生产率提高10%～15%。韩国浦项在3年时间内实施了PI(ProcessInnovation)工程,典型产品的交货期从30天缩短到14天。由此可见,集成制造技术已成为带动制造业发展的重要推动力。进入新的世纪,信息技术特别是网络技术的快速发展,促进了全球信息化。经济全球化和制造网络化是本世纪制造业发展的主要趋势与重要特征。1.2现代集成制造系统的发展背景现代集成制造系统通过追踪生产信息流来实现对企业的全面控制和管理,经过几十年的理论和实践发展,它的系统结构已经逐步摆脱了完全按照物理层次划分并配置系统的传统模式,朝着一种更加简单合理的综合模式发展,如图1所示。新的系统结构按照任务的要求和功能的分担进行配置。在新的系统结构中,其核心功能是处于中间层的MES系统,它是一个承上启下的功能层。为了全面实施CIMS的建设,单纯依靠提高设备控制的自动化水平和增强企业管理并不能解决全部问题,在设备和过程控制与企业ERP系统之间存在着生产过程监控管理一体化的功能需求,即要实现从PCS层的毫秒和秒级信息到ERP层的日、周、月级信息之间的转换和沟通[1],以填补传感器到ERP之间的“沟壑”,完成过程信息与管理信息的双向集成,这就是MES系统的功能,如图2所示。第3页共7页第2页共7页编号：时间：2021年x月x...
