制造执行系统 (manufacturing execution system, 简称MES)是美国AMR公司(Advanced Manufacturing Research,Inc.)在90年代初提出的,旨在加强MRP计划的执行功能,把MRP计划同车间作业现场控制,通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设置了必要的接口,与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。
MES的基本概念
1990年11月,美国先进制造研究中心AMR(Advanced Manufacturing Research)就提出了MES(制造执行系统)概念。1997年,MESA提出的MES功能组件和集成模型,包括11个功能,同时规定,只要具备11个功能之中的某一个或几个,也属MES系列的单一功能产品。2004年,MESA提出了协同MES体系结构(c-MES)。
20世纪90年代初期,中国就开始对MES以及ERP的跟踪研究、宣传或试点,而且曾经提出了 “管控一体化”,“人、财、物、产、供、销”等颇具中国特色的CIMS、MES、ERP、SCM等概念,只是总结、归纳、宣传、坚持或者提炼、提升不够,发展势头不快。
国内最早的MES是20世纪80年代宝钢建设初期从SIEMENS公司引进的。中国工业信息化基本上是沿着西方工业国家的轨迹前进,只是慢半拍而已。几乎绝大多数大学和工业自动化研究单位,甚至于国家、省、市级政府主管部门都开始跟踪、研究MES。从中央到地方,从学会到协会,从IT公司到制造生产厂,从综合网站到专业网站,从综合大学到专科院校,都卷入了MES热潮之中。
由于市场环境的变化和现代生产管理理念的不断更新,一个制造型企业能否良性运营,关键是使“计划”与“生产”密切配合,企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化,作出准确的判断和快速的应对措施,保证生产计划得到合理而快速修正。虽然ERP和现场自动化系统已经发展到了非常成熟的程度,但是由于ERP系统的服务对象是企业管理的上层,一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现场自动化系统的功能主要在于现场设备和工艺参数的监控,它可以向管理人员提供现场检测和统计数据,但是本身并非真正意义上的管理系统。所以,ERP系统和现场自动化系统之间出现了管理信息方面的“断层”,对于用户车间层面的调度和管理要求,它们往往显得束手无策或功能薄弱。
MES的定位,是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层,主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能,使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产,协助企业建立一体化和实时化的ERP/MES/SFC信息体系。
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国外、国内MES 厂商
1、从自动化设备基础上发展而来的,这类厂商的代表有:GE Fanuc、Siemens、Rockwell等。
2、从专业SCADA、HMI厂商发展而来,这类厂商的代表有:AdAstra、Wonderware、Citech(已被收购,但独立运营)等。
3、从专业MES发展而来的,如Siemens收购比利时的Compex IT Plant Solutions公司的MES产品proCX,GE Fanuc并购MES软件产品的供应商Mountain Systems,Rockwell自动化对Enterprise Technology Group、Datasweep的收购。目前,这类厂商仍存在的代表有Mfsoft、Honeywell、CAMstar Systems等。
4、从PLM、ERP等领域延伸而来的。由于MES的专业性很强,所以目前PLM、ERP等厂商进入这个领域的并不多。这类厂商的代表有:UGS、SAP(捆绑德国的PSI)等。
5、从其它领域延伸过来的。如Apriso是从数据采集和数据挖掘到1998全面介入MES软件的开发。
国内MES厂商的类别
目前在国内,按照主要服务行业的不同,MES厂商可以分为三类:
(1)借鉴国外自动化厂商的成功经验,背靠国内垄断行业发展自身优势产品,如石化盈科、上海宝信等,主要服务石化、烟草等偏流程工业;
(2)与大陆市场紧密相连台资软件公司,如明基逐鹿、中冠咨询、台湾羽冠等;主要服务电子、汽车等离散工业;
(3)与本土企业结合发展的国内软件企业,如万友软件、和利时等,具有很强本土优势,很适宜本土制造企业使用。
(4)一些条码设备厂商或者小erp企业也来做mes,“甚至有些原来做数据采集的或者卖条码设备的公司,做几张车间报表,把登录图片一换,就MES了”。
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