MES发展现状及趋势教程

1、制造执行系统（制造执行系统（MES）发展现状及趋势发展现状及趋势柴天佑柴天佑东北大学自动化研究中心东北大学自动化研究中心国家冶金自动化工程技术研究中心（沈阳）国家冶金自动化工程技术研究中心（沈阳）流程工业综合自动化教育部重点实验室流程工业综合自动化教育部重点实验室Email：提提 纲纲1.1. MESMES概述概述2.2. MESMES的发展过程与趋势的发展过程与趋势3.3. 关键技术关键技术4.4. 结结论论一、一、MESMES概述概述1.1 1.1 生产过程管理与控制流程图生产过程管理与控制流程图综合生产指标综合生产指标生产计划生产计划作业计划作业计划作业标准作业标准生产指令生产指令资源资

2、源供应供应系统系统企业资源企业资源计划计划市场环境市场环境(ERP)生生经经生生产产营营产产生产计划生产计划利润利润决决计计策策划划计计部部部部划划环保要求环保要求实实时时调调度度部部调调度度制造执行制造执行生产生产管理管理系统系统部部（MES）作业计划作业计划作业计划作业计划作作业业班班操操作作员员生产指令生产指令工序综工序综合生产合生产指标指标工艺工艺技术技术部部实实过程过程时时操操作作优化优化员员优优系统系统化化工艺指标工艺指标过过过程控制过程控制程程设定值设定值系统系统控控(PCS)制制过过程程控控制制系系统统生产过程数据生产过程数据工工业业生生产产过过程程综合生产指标综合生产指标工序

3、综合生产指标工序综合生产指标控制系统设定值控制系统设定值1.2 MES1.2 MES的重要性的重要性? 化工过程有效的厂级控制不仅能够通过优化操作、减少化工过程有效的厂级控制不仅能够通过优化操作、减少设备停机次数、减少不合格产品数量带来显著的经济效设备停机次数、减少不合格产品数量带来显著的经济效益，而且能够促进安全生产和减少环境污染益，而且能够促进安全生产和减少环境污染（Francis J. Doyle III，IEEE_T_CST主编，JPC,2007）? 在市场经济环境下，过程企业作为柔性供应链的一部分在市场经济环境下，过程企业作为柔性供应链的一部分为了竞争不断追求准时制生产，因此紧迫需求

4、过程的动为了竞争不断追求准时制生产，因此紧迫需求过程的动态操作。态操作。（BackxBackx，ADCHEM plenary lecture 2000ADCHEM plenary lecture 2000 ）? 在市场环境下，保证产品质量，成本最小化，仅仅依靠在市场环境下，保证产品质量，成本最小化，仅仅依靠管理人员和操作人员的经验是不够的，需要将过程控制管理人员和操作人员的经验是不够的，需要将过程控制和过程管理集成的有效的敏捷操作。和过程管理集成的有效的敏捷操作。（Sebastian EngelSebastian Engel ，JPC,2007,2007）1.3 MES1.3 MES的定义的定

5、义? 成立于成立于19921992年的制造执行系统协会年的制造执行系统协会(Manufacturing (Manufacturing Execution Systems AssociationExecution Systems Association，MESA)MESA)于于19971997年年9 9月发表的白皮书给出了月发表的白皮书给出了MESMES定义定义：MESMES提供实现从订单提供实现从订单下达到完成产品的生产活动优化所需的信息；并运用下达到完成产品的生产活动优化所需的信息；并运用及时准确的数据，指导、启动、响应并记录车间生产及时准确的数据，指导、启动、响应并记录车间生产活动，能够对

6、生产条件的变化做出迅速的响应，从而活动，能够对生产条件的变化做出迅速的响应，从而减少非增值活动，提高效率。减少非增值活动，提高效率。1.4 MES1.4 MES的结构的结构? 协同的协同的MESMES结构结构? 流程工业流程工业MESMES结构图结构图二、二、MESMES的发展过程与趋势的发展过程与趋势2.1 MES2.1 MES的发展过程的发展过程MRP：物料需求计划系统：物料需求计划系统MRP：MRP车间报表管理系统、采购系统等车间报表管理系统、采购系统等DRP：配置资源计划系统：配置资源计划系统SCADA: SCADA: 过程监控和数据采集系统过程监控和数据采集系统ERP：企业资源计划：

7、企业资源计划SCMSCM：供应链管理：供应链管理2.2 MES2.2 MES的发展趋势的发展趋势? 国际国际MESMES的发展趋势的发展趋势MESMES作为协同制造的必要组成部分，朝协同的方向发展作为协同制造的必要组成部分，朝协同的方向发展以以MESMES为核心，向制造业中各个系统之间的经营过程延伸的制造为核心，向制造业中各个系统之间的经营过程延伸的制造企业整体解决方案正在形成。因此，企业整体解决方案正在形成。因此，MESAMESA改名为制造企业解决方改名为制造企业解决方案协会案协会MESMES向标准化发展，如向标准化发展，如ISAISA发布的发布的SP95SP95系列标准系列标准实现以敏捷制

8、造和企业全局优化为目标的智能化实现以敏捷制造和企业全局优化为目标的智能化MESMES将成为将成为MESMES新的发展方向新的发展方向? 我国我国MESMES的发展趋势的发展趋势以实现节能降耗为目标的流程工业以实现节能降耗为目标的流程工业MESMES以实现设计、制造、管理一体化的集成制造为目标的离散制造业以实现设计、制造、管理一体化的集成制造为目标的离散制造业MESMES三、三、MESMES的关键技术的关键技术? 生产计划与调度一体化系统体系结构与设计方法生产计划与调度一体化系统体系结构与设计方法? 预测与反馈相结合的计划与调度智能优化技术预测与反馈相结合的计划与调度智能优化技术? 以节能减排为目标的能流、物流综合平衡与协调控制技术以节能减排为目标的能流、物流综合平衡与协调控制技术? 以提高产品质量为目标的产品在加工过程中的性能预测与监控以提高产品质量为目标的产品在加工过程中的性能预测与监控技术技术? 以安全运行为目标的故障预警与设备智能维护技术以安全运行为目标的故障预警与设备智能维护技术? 以优化运行为目标的智能化生产控制指挥与运行管理平台技术以优化运行为目标的智能化生产控制指挥与运行管理平台技术? 基于行业知识的基于行业知识的MES标准化技术和组件化开发技术标准化技术和组件化开发技术四、结四、结论