王建祥

摘 要：21世紀(jì)是計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)的時(shí)代，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)滲透進(jìn)入各個(gè)行業(yè)，包括航天、交通、通信、傳媒等多個(gè)領(lǐng)域，MES系統(tǒng)平臺(tái)作為計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的重要組成部分之一，已經(jīng)成為提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的主要手段之一。以機(jī)械制造行業(yè)為例，機(jī)械制造業(yè)作為工業(yè)發(fā)展中的重要支柱，已經(jīng)發(fā)展了數(shù)百年，MES系統(tǒng)平臺(tái)可以根據(jù)機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行管理，滿足離散型機(jī)械制造企業(yè)的柔性生產(chǎn)需求，但我國(guó)的MES系統(tǒng)平臺(tái)起步較晚，現(xiàn)有的MES系統(tǒng)平臺(tái)仍然存在較多問題，限制了我國(guó)加工制造企業(yè)的信息化發(fā)展。本文深入的分析了MES系統(tǒng)平臺(tái)的功能與構(gòu)建，并根據(jù)實(shí)際使用需求提出改進(jìn)對(duì)策，為我國(guó)加工制造企業(yè)的MES系統(tǒng)平臺(tái)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：MES平臺(tái)；制造業(yè)；系統(tǒng)

改革開發(fā)以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)取得了巨大的成果，全球一體化經(jīng)濟(jì)給我國(guó)企業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇，但也給我國(guó)企業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，制造業(yè)一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，直接為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件，制造企業(yè)作為典型的離散型企業(yè)，同樣面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)一體化的考驗(yàn)，目前，我國(guó)加工制造企業(yè)的信息化建設(shè)落后，嚴(yán)重制約了企業(yè)的生產(chǎn)效率。MES系統(tǒng)平臺(tái)具備傳統(tǒng)管理系統(tǒng)難以比較的優(yōu)勢(shì)，提高了制造企業(yè)的生產(chǎn)敏感度，同時(shí)優(yōu)化了企業(yè)資源配置，最大限度提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。下面將詳細(xì)闡述MES系統(tǒng)平臺(tái)在加工制造企業(yè)中的作用，并以機(jī)械制造業(yè)為例，分析MES系統(tǒng)平臺(tái)在加工制造企業(yè)中的構(gòu)建。

1 MES系統(tǒng)平臺(tái)簡(jiǎn)介

制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，MES）是通過控制設(shè)備、物料、人員、工藝等資源調(diào)整工廠生產(chǎn)模式，從而提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，MES系統(tǒng)平臺(tái)的硬件基礎(chǔ)包括現(xiàn)場(chǎng)專用設(shè)備、信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，另外，MES系統(tǒng)平臺(tái)提供了多種功能服務(wù)，包括文檔管理、設(shè)備管理、質(zhì)量控制、生產(chǎn)調(diào)度等。MES系統(tǒng)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)與ERP系統(tǒng)的無縫鏈接，MES系統(tǒng)平臺(tái)可以處理ERP系統(tǒng)傳輸過來的物料信息、產(chǎn)品信息、庫(kù)存信息、制造信息等，同時(shí)從管理層次調(diào)度人員參與生產(chǎn)，之后將相關(guān)資源消耗情況反映給ERP系統(tǒng)。MES系統(tǒng)平臺(tái)與ERP系統(tǒng)之間的區(qū)別在于MES系統(tǒng)平臺(tái)趨向生產(chǎn)管理，ERP趨向物資管理，MES系統(tǒng)平臺(tái)與ERP系統(tǒng)相互補(bǔ)充，尤其是MES系統(tǒng)平臺(tái)底層的控制與感應(yīng)設(shè)備，可以提高ERP系統(tǒng)的物資管理效率，實(shí)時(shí)掌控物資消耗情況。

MES系統(tǒng)平臺(tái)可以分為三個(gè)層次，包括計(jì)劃層、執(zhí)行層以及控制層，根據(jù)MES系統(tǒng)平臺(tái)各個(gè)部分的功能，可以將MES系統(tǒng)平臺(tái)劃分成為11個(gè)功能性模塊。根據(jù)MES系統(tǒng)平臺(tái)的集成能力可以將MES系統(tǒng)平臺(tái)分為三個(gè)類型，包括單功能MES系統(tǒng)平臺(tái)（Point MES）、集成化MES系統(tǒng)平臺(tái)（Integrated MES）以及可集成化MES系統(tǒng)平臺(tái)（Integratable MES），單功能MES系統(tǒng)平臺(tái)只負(fù)責(zé)特定功能，集成化MES系統(tǒng)平臺(tái)針對(duì)規(guī)范化產(chǎn)業(yè)，缺少靈活性，不能同時(shí)兼容多種制造行業(yè)，可集成化MES系統(tǒng)平臺(tái)的自主能力較強(qiáng)，可以根據(jù)企業(yè)需求靈活調(diào)整，降低了二次開發(fā)成本，符合企業(yè)發(fā)展需求。

2制造業(yè) MES系統(tǒng)目標(biāo)分析

加工制造業(yè)具備離散型特征，離散型企業(yè)的概念是指企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品由多個(gè)零件裝配組合而成，產(chǎn)品不是單一的生產(chǎn)加工，需要將產(chǎn)品的各個(gè)部分進(jìn)行合理調(diào)配，實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)同性，典型的離散型企業(yè)屬于機(jī)械制造企業(yè)，離散型企業(yè)需要將產(chǎn)品分成多個(gè)部分進(jìn)行加工，嚴(yán)重分散了企業(yè)的資源，不利用企業(yè)資源管理，容易導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。離散型企業(yè)的MES系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是生產(chǎn)過程管理功能，可以涵蓋企業(yè)生產(chǎn)的全過程，二是可以與產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)采集設(shè)備集成，三是可以與管理控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)聯(lián)系。根據(jù)現(xiàn)有的制造業(yè)MES系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行分析，MES系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)面臨的主要問題包括六個(gè)方面：MES系統(tǒng)平臺(tái)體系不完善、各個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化程度低、系統(tǒng)集成化程度低、通用性與兼容性不強(qiáng)、實(shí)時(shí)性較差以及智能化自動(dòng)化程度不高。

3 MES系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建

3.1 需求分析

制造業(yè)中的車間信息化是MES系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建的難點(diǎn)，因?yàn)檐囬g制造中的很多因素是不可控的，導(dǎo)致車間生產(chǎn)隨機(jī)性較強(qiáng)，企業(yè)管理層無法實(shí)時(shí)掌控車間的生產(chǎn)與制造信息，直接影響了企業(yè)的整體規(guī)劃。目前，我國(guó)大多數(shù)企業(yè)為離散型制造業(yè)，如航天、汽車、設(shè)備、電子、電器等制造業(yè)，與單流程化生產(chǎn)制造業(yè)相比，離散加工制造業(yè)的的管理難度更大。離散型加工制造企業(yè)的 MES系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)需求主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：實(shí)時(shí)性，企業(yè)管理層可以通過 MES系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)時(shí)掌握車間的生產(chǎn)情況，管理層可以根據(jù)生產(chǎn)情況實(shí)時(shí)調(diào)度企業(yè)資源，保證生產(chǎn)加工，同時(shí)制造車間可以實(shí)時(shí)接收上層計(jì)劃，實(shí)行制造技術(shù)資料共享，為企業(yè)提供良好的信息共享平臺(tái)；集成化， MES系統(tǒng)平臺(tái)可以將企業(yè)已有的資源進(jìn)行有效整合，包括人員、設(shè)備、物料、技術(shù)等，通過與ERP系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部資源與信息的集成；無紙化，企業(yè)信息交流中需要依托大量的文檔進(jìn)行交流，但很多文檔仍然以紙質(zhì)形式進(jìn)行交流，導(dǎo)致交流難度較大，一方面紙質(zhì)文檔不方便管理，很多紙質(zhì)文檔容易丟失，且容易造成信息泄露，另一方面導(dǎo)致企業(yè)大量資源泄露， MES系統(tǒng)平臺(tái)可以幫助企業(yè)交流無紙化，包括生產(chǎn)任務(wù)單、制造圖紙、加工工藝單等等。

3.2 框架構(gòu)建

根據(jù)MES系統(tǒng)平臺(tái)的現(xiàn)狀與難點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)的MES系統(tǒng)平臺(tái)采用了面向?qū)ο蟮腏2EE技術(shù)，該技術(shù)基于組件進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的靈活性、兼容性以及通用性等，可以滿足制造業(yè)的MES系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)需求。最早提出MES系統(tǒng)平臺(tái)框架是在1997年，現(xiàn)有的MES系統(tǒng)平臺(tái)框架主要包括十一個(gè)模塊，企業(yè)可以根據(jù)自身需求靈活選擇模塊，目前，我國(guó)很多政府與企業(yè)都在推進(jìn)MES系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建。本文設(shè)計(jì)的MES系統(tǒng)平臺(tái)兼容了集成技術(shù)、對(duì)象技術(shù)、即插即用技術(shù)等，且所有MES系統(tǒng)平臺(tái)的接口均已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)我國(guó)企業(yè)的信息化需求，MES系統(tǒng)平臺(tái)主要包括八個(gè)模塊，分別是工程訂單管理模塊、客訴處理模塊、質(zhì)量管理模塊、接口管理模塊、供應(yīng)商管理模塊、退貨授權(quán)管理模塊、產(chǎn)線管理模塊以及生產(chǎn)操作管理模塊等。MES系統(tǒng)平臺(tái)的框架如圖1所示。

圖1 MES系統(tǒng)平臺(tái)的框架圖

工程訂單管理模塊，該模塊主要負(fù)責(zé)企業(yè)訂單的在線管理，可以為企業(yè)提供各種訂單管理操作，包括新建、維護(hù)、編輯、測(cè)試、應(yīng)用等；客訴處理模塊，客訴處理模塊主要負(fù)責(zé)處理客戶的投訴文檔，提供新建、編輯、刪除等基本功能，同時(shí)可以通過接口與客戶共享；質(zhì)量管理模塊，質(zhì)量管理模塊是 MES系統(tǒng)平臺(tái)的核心，幫助管理層與車間掌控產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)可以對(duì)已有信息進(jìn)行分析，提出改進(jìn)措施。接口管理模塊，接口模塊為 MES系統(tǒng)平臺(tái)提供了多種標(biāo)準(zhǔn)化接口，方便 MES系統(tǒng)平臺(tái)與其他信息系統(tǒng)進(jìn)行交互，如ERP系統(tǒng)等；供應(yīng)商管理模塊，該模塊可以為企業(yè)管理層提供供應(yīng)商信息管理，提供企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率，方便企業(yè)為供應(yīng)商提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，供應(yīng)商管理模塊管理內(nèi)容包括供應(yīng)商訂單、報(bào)表等；退貨授權(quán)管理模塊，該模塊主要為企業(yè)提供內(nèi)部追溯機(jī)制，幫助企業(yè)追蹤定位責(zé)任，實(shí)現(xiàn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理；產(chǎn)線管理模塊，產(chǎn)線管理模塊主要負(fù)責(zé)加工生產(chǎn)車間信息管理，為管理層提供決策依據(jù)，同時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過程；生產(chǎn)操作管理模塊，生產(chǎn)操作管理模塊包括了企業(yè)加工生產(chǎn)的各種數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)最大限度提高產(chǎn)量，該模塊的管理內(nèi)容包括訂單生產(chǎn)以及庫(kù)存管理等。

4 結(jié)語(yǔ)

MES系統(tǒng)平臺(tái)已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力，它不但可以將企業(yè)的資源進(jìn)行整合，還可以對(duì)這些資源進(jìn)行優(yōu)化配置，同時(shí)對(duì)設(shè)備、人員、工藝、生產(chǎn)流程等進(jìn)行聯(lián)合調(diào)控，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少了企業(yè)的資源浪費(fèi)。除此之外，MES系統(tǒng)平臺(tái)可以提高企業(yè)的信息化程度，有利于企業(yè)的智能化管理，MES系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)離散特征的加工制造企業(yè)的作用極大，將離散型企業(yè)的分散多種資源合理利用，降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。但我國(guó)加工制造企業(yè)的MES系統(tǒng)平臺(tái)發(fā)展緩慢，很多公司仍然采用半自動(dòng)化管理模式，嚴(yán)重制約了我國(guó)企業(yè)的快速發(fā)展，本文結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的設(shè)計(jì)案例，詳細(xì)闡述了加工制造企業(yè)的MES系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建，希望本文的研究有利于我國(guó)加工制造企業(yè)的信息化建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 柴華奇，宋德強(qiáng)，羅淑娟.ERP中標(biāo)準(zhǔn)成本控制系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械制造.2011（01）：87-90.

[2] 張江水，梅全亭，王順華，等.信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模式的比較與選擇[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用.2009（06）：50-52.

[3] 周其樂.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與組成[J].科技資訊.2009（05）：17.

[4] 張瑜，張成志.基于MES的散雜貨港口物流管理系統(tǒng)的研究[J].商業(yè)文化： 學(xué)術(shù)版.2009（04）：37-38.

[5] 宮興國(guó).企業(yè)成本管理理論發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢(shì)分析[J].生產(chǎn)力研究.2008（19）：146-148.

[6] 張亞杰，周受欽，曹廣忠.基于集裝箱行業(yè)制造特點(diǎn)的制造執(zhí)行系統(tǒng)研究與實(shí)施[J].價(jià)值工程.2013（05）：297-298.

[7] 徐紅梅.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用.2006（10）：83.

[8] 韋國(guó)華.淺析標(biāo)準(zhǔn)成本管理[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì).2006（08）：50-51.