摘自西门子能源公司过程自动化系统的知识论文& Automation Inc.
在1990年代初,制造执行系统(MES)被吹捧为解决车间管理问题的灵丹妙药,有望消除“自动化孤岛”,并将车间与企业系统无缝连接。不幸的是,早期的MES的范围太垂直了。有一个用于硅片装配的MES,一个用于化学制品的MES,另一个用于包装的MES,等等,有数十家公司专门从事垂直应用的细磨产品。这对结束自动化孤岛的贡献很小,无缝连接通常需要熟练的编码才能连接到企业资源计划(ERP)和过程控制系统。
从某些方面来说,MES的概念已经超前了。联网系统和操作系统还没有准备好处理车间与企业系统之间必要的通信程度。解决通信问题的一种潜在方法(面向对象的通信)正在开发通常在车间使用的基于PC的操作系统(OS)和通常用于企业系统的UNIX系统,但是每个新版本的定义似乎都在变化操作系统。 Windows中的分布式组件对象模型(DCOM)和UNIX中的通用对象请求者代理体系结构(CORBA)似乎从未完全完成,并且处于不断变化的状态。此外,这些对象平台无法相互通信阻碍了进度。
缩小差距
如今,基于Web的可扩展标记语言(XML)通信的可用性成功地弥合了这些系统之间的鸿沟,从而实现了基于对象的通信。企业到制造标记语言(B2MML)标准建立在XML之上,为系统之间的信息交换指定了可接受的定义和数据格式,并促进了系统之间的信息流和更新。
MES汇集了许多功能,这些功能超出了车间控制系统的范围。其中一些包括工厂维护,实验室信息管理,标准操作程序,文档控制,培训文档,原材料管理和公司信息流。 MES从ERP系统中获取有关订单,物料清单,工作指令,标准操作程序,资产,组装步骤等的信息。它还根据当前工厂车间条件创建实用的制造计划。
近期的变化使MES成为工厂车间系统和企业ERP系统的理想合作伙伴。与ERP系统有效结合后,今天的MES将车间事件与业务事件紧密集成在一起,使工厂人员可以实时/近实时地将视觉事件转化为相关事件和指标,根据生产率提供准确的制造成本,并展示如何每天或每周轮换为工厂增加了很多价值。由于过去的MES / ERP集成问题经常是由于缺乏对每个系统边界的定义而发生的,因此在确定ERP系统如何对其进行补充之前,必须先定义MES功能在特定应用程序中的作用,这一点很重要。
重新定义MES
尽管MES一直承诺提高制造敏捷性-使其更容易引入更多新产品,创建更小和更专业的批次并缩短交货期-但它也满足了对电子记录保存和存储的要求。 可追溯性。但是,在当今的全球市场中,其他重要考虑因素还包括重新定义MES实施。这些包括全球市场和生产设施,产品质量和安全性,生产效率以及产品谱系。
仪表,系统和自动化协会(ISA)SP-95企业控制系统集成四级规范也有助于重新定义MES的作用,该规范是由制造商,系统供应商和意见团体组成的国际标准领导者。该模型将企业到工厂车间的操作分为四个级别。
级别1和2包括批量,连续和离散控制。 (请参见图1,第35页。)级别3(MES层)包括制造,运营管理,调度生产,详细的生产计划,可靠性保证等。级别4(ERP)定义了业务计划和物流,工厂生产计划,运营管理以及相关领域。
符合ISA SP-95的MES
在企业级别(顶部)的ERP系统和工厂车间(底部)的控制层的情况下,符合ISA的MES将需要在两个方向上进行数据通信,以帮助管理人员确定如何生产,可以生产什么,何时生产以及生产什么,何时生产。 (请参见右图2。)在ISA模型中,B2MML层提供了ERP系统和MES之间的连接。在底部,用于过程控制(OPC)的OLE(对象链接和嵌入)是Microsoft的COM / DCOM对象模型的一部分,将数据从控制系统连接到MES。 B2MML层提供用于产品定义,生产能力,生产计划和生产性能的协议。产品定义协议将数据从MES产品定义管理模块传输到ERP。