國際競爭中各國競爭力消長的經(jīng)驗教訓(xùn)以及計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)在制造業(yè)中日益廣泛深入的應(yīng)用，使人們重新認識到制造業(yè)和制造技術(shù)的重要性，工業(yè)化國家都把制造技術(shù)列為關(guān)鍵研究技術(shù)之一，MES作為制造企業(yè)信息化建設(shè)的重要組成部分，是制造企業(yè)優(yōu)化車間管理，提高市場競爭力的必然選擇。

MES的定義

MESA(ManufacturingExecutionSystemAssociation，國際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會)的白皮書對制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystems，MES)所下的定義：“制造執(zhí)行系統(tǒng)傳遞信息使得從下單到完成品間的生產(chǎn)過程能夠最佳化。生產(chǎn)活動在進行時，MES使用及時、正確的數(shù)據(jù)，提供適當(dāng)?shù)膶?dǎo)引、響應(yīng)及報告。針對條件改變立即快速反應(yīng)的目的，在于減少無附加價值的活動，達到更有效的生產(chǎn)作業(yè)及流程。MES改善了設(shè)備的回收率，準(zhǔn)時交貨率、庫存周轉(zhuǎn)率、邊際貢獻、現(xiàn)金流量績效。MES提供企業(yè)與供貨商之間雙向溝通所需的生產(chǎn)信息?！?/p>

AMR(AdvancedManufacturingResearch，美國先進制造研究機構(gòu))將MES定義為“位于上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間的、面向車問層的管理信息系統(tǒng)”，MES為操作人員、管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人員、設(shè)備、物料、客戶需求等方面)的當(dāng)前狀態(tài)信息。AMR繼1990年提出MES概念后，1992年又緊接著提出MES三層模型，如圖1所示。

圖1AMR的三層企業(yè)集成模型

從上述概念中，制造執(zhí)行系統(tǒng)是位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)，它是為了解決上層計劃系統(tǒng)與下層控制系統(tǒng)之間的信息通信而出現(xiàn)的。制造執(zhí)行系統(tǒng)在計劃管理層與底層控制之間架起了一座橋梁，填補了兩者之間的空隙，可以為企業(yè)及時提供生產(chǎn)實時信息、優(yōu)化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化資源配置的作用。

制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

MES國際聯(lián)合會在MES白皮書中也給出了在企業(yè)生產(chǎn)管理中ERP/MES/PCS層之間的操作、交互活動和信息流。ERP系統(tǒng)根據(jù)客戶訂單制定產(chǎn)品需求和安排生產(chǎn)計劃任務(wù)給MES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)通過任務(wù)單和來自車間層的資源狀態(tài)信息制訂生產(chǎn)指令和控制參數(shù)給底層控制系統(tǒng)，底層控制系統(tǒng)將生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備信息、工裝信息和人員信息以及任務(wù)狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)和加工參數(shù)傳遞給MES系統(tǒng)，使MES系統(tǒng)完成資源檢查、在制品跟蹤功能和控制加工過程功能，并根據(jù)底層提供的信息對車間生產(chǎn)計劃的制定、實時調(diào)度、現(xiàn)場控制指令等做出實時調(diào)整。同時，ERP系統(tǒng)可以查詢訂單狀態(tài)。在制品狀態(tài)和其他性能數(shù)據(jù)以便作出符合實際的預(yù)測和決策。從時間因素分析，在MES之上的計劃系統(tǒng)考慮的問題是中長期的生產(chǎn)計劃(時間因子=100倍)，執(zhí)行層系統(tǒng)MES處理的問題是近期生產(chǎn)任務(wù)的協(xié)調(diào)安排問題(時間因子=10倍)，控制層系統(tǒng)則必須實時地接收生產(chǎn)指令，使設(shè)備正常加工運轉(zhuǎn)(時間因子=1倍)。它們相互關(guān)聯(lián)、互為補充，實現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。