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                        MES的產生背景及發展

                        MES的產生背景

                        自20世紀80年代以后,伴隨著消費者對產品的需求愈加多樣化,制造業的生產方式開始由大批量的剛性生產轉向多品種少批量的柔性生產;以計算機網絡和大型數據庫等IT技術和先進的通訊技術的發展為依托,企業的信息系統也開始從局部的、事后處理方式轉向全局指向的、實時處理方式。

                        在制造管理領域出現了JIT、LP、TOC等新的理念和方法并依此將基于定單的生產扶正、進行更科學的預測和制定更翔實可行的計劃;在企業級層面上,管理系統軟件領域MRPⅡ以及OPT系統迅速普及,直到今天各類企業ERP系統如火如荼的進行;在過程控制領域PLC、DCS得到大量應用也是取得高效的車間級流程管理的主要因素。

                        可以說企業信息化的各個領域都有了長足的發展,但在工廠及企業范圍信息集成的實踐過程中,仍產生了下列問題:一方面在計劃過程中無法準確及時地把握生產實際狀況,另一方面在生產過程中無法得到切實可行的作業計劃做指導;工廠管理人員和操作人員難以在生產過程中跟蹤產品的狀態數據、不能有效地控制產品庫存,而用戶在交貨之前無法了解定單的執行狀況。

                        產生這些問題的主要原因仍然在于生產管理業務系統與生產過程控制系統的相互分離,計劃系統和過程控制系統之間的界限模糊、缺乏緊密的聯系。針對這種狀況,1990年11月美國先進制造研究中心AMR首次提出MES的概念,為解決企業信息集成問題提供了一個被廣為接受的思想。

                        MES的發展

                        從20世紀70年代后半期開始,出現了解決個別問題的單一功能的MES系統,如設備狀態監控系統、質量管理系統、包括生產進度跟蹤、生產統計等功能的生產管理系統。當時,ERP層(稱為MRP)和DCS層的工作也是分別進行的,因此產生了兩個問題:一個是橫向系統之間的信息孤島,二是MRP、MRPⅡ和DCS兩層之間形成缺損環或鏈接。

                        20世紀80年代中期,為了解決這兩個課題,生產現場的信息系統開始發展,生產進度跟蹤信息系統、質量信息系統、績效信息系統、設備信息系統及其整合已形成共識。與此同時,原來的底層過程控制系統和上層的生產計劃系統也得到發展。這時,產生了MES原型、即傳統的MES(Traditional MES,T-MES)。主要是POP(生產現場管理,Point of Production)和SFC(車間級控制系統,Shop Floor Control)。

                        到90年代,MES發展為I-MES(集成MES)和MES-Ⅱ。這時MES則作為整個工廠生產現場的集成系統出現,故又稱為Integrated MES(E-MES)。主要功能為工廠管理(資源管理、調度管理、維護管理)、工廠工藝設計(文檔管理、標準管理、過程優化)、過程管理(回路監督控制、數據采集)和質量管理(SQC-統計質量管理、LIMS-實驗室信息管理系統)。MES在90年代初期的重點是生產現場信息的整合。

                        對離散工業和流程工業來說,MES有許多差異。就離散MES而言,由于其多品種、小批量、混合生產模式,如果只是依靠人工提高效率是有限的。而MES則擔當了整合、支持現場工人的技能和智慧,充分發揮制造資源效率的功能。90年代中期,提出了MES標準化和功能組件化、模塊化的思路。這時,許多MES軟件實現了組件化,也方便了集成和整合,這樣用戶根據需要就可以靈活快速地構建自己的MES。因此,MES不只是工廠的單一信息系統,而是橫向之間、縱向之間、系統之間集成的系統,即所謂經營系統,對于SCP、ERP、CRM、數據倉庫等近年被關注的各種企業信息系統來說,只要包含工廠這個對象就離不了MES。

                        近10年來,新興的業務類型不斷涌現,對技術革新產生了巨大的推動力。正是基于這一點,使人們對B2B以及供應鏈給予了極大的關注。盡管B2B和供應鏈屬于業務層的解決方案,但如果想要充分地實現它們,還需要得到MES的強有力的支持。其結果是MES不能僅僅做成業務和過程之間的接口層,還需要建立大量可以完成公司關鍵業務的功能。這些功能無法彼此獨立,也不能通過數據交換層簡單地連接,而是必須依據業務和生產策略彼此協同。
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