图凌制造执行系统说明书

图凌制造执行系统turingMES V1.0产品白皮书广州市图凌科技有限公司2011年6月8日2019整理的各行业企管，经济，房产，策划，方案等工作范文，希望你用得上，不足之处请指正前 言自计算机应用于管理领域的三十多年中，发生了惊人的变化，信息系统开发与应用方面的进展相当神速，从EDP到MIS、OA、DSS、MRP、MRPII、ERP、CRM、SCM、MES、CIMS的开发，乃至当今“信息高速公路”、“信息港”的建设，一浪高过一浪；信息系统建设的三大支柱（管理科学、信息技术、系统理论）的新成果不断涌现，尤其是信息技术（包括信息理论、计算机科学、网络通信技术）的发展日新月异。我们正处在从“工业社会”向“信息社会”过渡的伟大时代。广州市图凌科技有限公司是一家多年从事企业应用软件研发，系统集成及管理咨询等业务为主的专业公司。提供基于Internet/Intranet的企业信息化的解决方案，在企业资源计划（ERP） 、制造执行系统（MES）、客户关系管理（CRM）、供应链管理（SCM） 及 办公自动化（OA）等领域有丰富的专业经验。公司拥有一支以大学本科为学历的、在专业领域有多年丰富软件研发经验的技术队伍，公司员工85%为本科以上文化程度，拥有在研究计算科学与信息科学领域的博士后人员的技术支持。自行组织开发研制的面向企业用户的软件产品有：图凌企业资源计划系统turingERP V6.0、图凌制造执行系统turingMES V1.0、图凌维修网络管理软件系统turingRRP V2.0、基于Lotus Notes/Adobe Acrobat的图凌办公自动化应用软件turing OA V4.0 、turingFAX V1.5以及基于Internet的视频会议系统等软件产品，它们都是面向企业用户的turingEA（turing Enterprise Applications ）的软件家族产品成员。在企业信息化建设中，公司力争成为企业提高核心竞争力的三把利剑ERP，CRM，SCM的铸造者与传播者。公司经过多年的企业应用研发及实践，公司与Borland、Oracle、HP、SUN、IBM、清华同方、华为、3COM等公司达成了良好的业务往来关系，公司兄弟单位广州市儒商电子科技有限公司为清华同方华南区总代理，HP、华为及3COM代理。公司与在外贸业务管理软件领域久负盛名的南北软件公司在软件领域也进行了卓有成效合作，为企业的信息化建设提供更好的服务。公司始终致力于把管理科学和信息科技的最新成果应用到企业管理软件中，为客户提供彻底的企业内部管理、客户关系管理及供应链解决方案和办公自动化解决方案，具有大中型各类应用软件开发、系统集成及实施的丰富经验。通过公司员工的多年地辛苦耕耘工作，以及客户对我们工作的肯定，应用我公司企业信息化建设方案或服务的客户如今遍天下，以下是部分主要客户名单：广州理光公司广东省韶关钢铁集团有限公司中山国龙电器有限公司广州高露洁美赞臣箭牌口香糖广铁集团东莞利兴电器金属制品厂有限公司等。第一章 turingMES系统及相关服务综述一、turingMES系统及其特点turingMES（图凌制造执行系统），是由广州市图凌科技有限公司研发的，面向车间层的生产管理技术与实时信息系统的一套企业管理系统通用软件包。它充分结合了工业自动识别技术及美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)发布的MES管理模型理论，同时，充分考虑了国内工业企业（尤其是制造型企业）应用需求。通过turingMES与turingERP进行深度的集成，可以为企业提供一个快速反应、弹性、精细化的制造营运环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。turingMES适用于不同行业（家电、汽车、半导体、玩具、通讯、IT、 医药），能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理，从而，增强制造型企业的核心竞争力。ERPMESPCSERPMESPCSERP-计划层：面向客户MES-执行层：面向车间生产PCS-控制层：面向作业现场所图一 AMR企业三层管理模型turingMES在设计中充分集成了工业自动识别技术及先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)发布的MES管理模型（参考图一、二、三），并充分考虑到国内企业的实际情况和具体条件，既具先进性，又有适用性。本软件包可以帮助企业管理人员对企业中大量的、动态的、错综复杂的数据和信息进行及时、准确的分析和处理，对企业的各项生产经营活动进行事先计划、事中控制和事后反馈，从而达到合理利用企业资源、降低库存、减少资金占用、增强企业应变能力、提高企业市场竞争力和经济效益的目的，使企业管理真正由经验管理进入到科学管理，使企业的管理手段和管理水平产生质的飞跃，跟上信息时代的步伐。计划及帐务系统ERP/MRPII系统控制系统（或手工操作）制造执行系统MES客户订单生产订单工作指令控制参数操作指令订单状态WIP状态质量数据生产历史财务核算检查资源 生产作业计划跟踪WIP释放生产订单显示操作员 指令更新ERP系统操作/任务状态机器/操作员状态过程参数图二 MES在实时工厂中的数据流图三 MES所采用一设备turingMES功能模块包括销售执行管理、生产过程执行管理、采购执行管理、委外制造执行管理、库存现场管理、质量管理和经营决策等十多个模块。（参考图四）工序详细调度Operations/Detail Scheduling生产单元分配Dispatching Production Units资源分配和状态管理Resource Allocation and Status物流计划及控制Logistics Detail Scheduling and Control人力资源管理LaborManagement文档控制Document Control数据采集Data Collection/Acquisition过程管理Process Management生产的跟踪及历史Product Trackingand Genealogy）执行分析PerformanceAnalysis（图四）turingMES作为企业战略性软件产品，也作为turingEA的重要产品之一，它是建立在统一的图凌软件企业应用体系框架（turing Software Prototype Architecture & Kernel of Class）之上，从而具有turingEA许多独特应用特点。1、二次研发优势图凌软件企业应用体系框架（turing Software Prototype Architecture & Kernel of Class）是建立在Borland Delphi VCL之上的整套图凌自行研发的有自主知识版权的面向企业应用的VCL(可视控件)集合，turingMES是该应用体系框架上的重要的产品之一。turingMES贯穿企业从计划、到采购、到生产、到销售的全执行层面流程的管理软件实现。如果公司有特殊的业务需求，存在面向企业应用中的个性化需求而进行二次开发时，可在图凌软件企业应用体系框架（turing Software Prototype Architecture & Kernel of Class）下进行快速原型法个性化业务的二次开发，从而保护已有资源，降低总拥有成本，保证了系统数据的统一及集成。图凌软件企业应用体系框架（turing Software Prototype Architecture & Kernel of Class）是在短的研发周期下，确保高质量软件产品的主要原动力，从而保证整体的项目实施的成功。2、turingMES操作体验turingMES首先定位是企业业务及管理人员使用的，而非计算机专业人士所使用的软件系统。turingMES建立在统一的图凌软件企业应用体系框架（turing Software Prototype Architecture & Kernel of Class）之上，具有MDI风格、浮动面板设计、鼠标拖放式操作环境，在业务引擎的支持下具有智能化数据处理，支持数据流的自动核销过程及自动关联建立，支持流程状态自动识别机制等特色，具有统一的UI（图形用户界面）设计和一致的操作理念，易学易用，用户操作方便快捷。它的选取窗浮动面板，业务信息浮动面板、综合查询窗浮动面板、待办任务窗浮动面板，信息窗浮动面板，智能过滤器(AnyWhere Filter)，定位子（AnyWhere Locator），大量的Wizard导航操作等统一UI元素都极具特色，它的个人偏好对象跟踪用户的操作习惯，始终按用户的惯用的方式操作业务。另turingMES Mobile自动识别移动终端系统使执行层业务人员完全脱离手工的抄写及电脑录入工作操作。3、企业报表管理turingMES的企业报表的处理，具有十分丰富及灵活性和特点。在设计上实现了“报表形式定义”与程序分家，将“报表形式定义”存入系统数据库中，通过turing EA的统一Report Engine （报表引擎）将报表形式与所需的数据同时Load入内存，实现打印功能，这样的设计，使最终用户对报表的形式定义具有决定权，实现最终用户通过操作turingMES的企业报管理界面，可自定义报表，且能对企业众多的报表树形目录组织，实现业务单据与统计报表体系统一有效的管理。为了实现工业自动识别技术， Report Engine （报表引擎）集成了条形码打印功能，充分支持现有的主流条形码编码系统条形码的打印要求。4、安全模块及流程剪裁、资源管理机制turingEA安全模块及资源管理机制，符合ISO9000质量管理要求，同时，通过资源管理机制，流程参数组设置，可以实现业务流程由最终用户自由剪裁的机制。5、适合中国国情的特殊设计本系统在许多地方为国内各类型企业的具体情况作了特殊设计。例如在进行物料需求计划计算时，用户可临时对BOM及物资参数进行更改试算；又如：任何由计算辅助制订的作务，都可由人员作最后的修改确认；又如在财务的记帐流程、记帐方法和财务报表上，系统充分考虑到国内财务制度与国外财务制度的具体差别，设计完全符合我国的新会计制度。在实施本套软件的过程中，我们充分注意到中国企业机构设置与国外企业的区别，因此在需要企业填制的基础数据中，按照各职能部门的职责分别填制，这样可以减轻企业领导对实施过程中过分的精力负担，减少职能部门的相互扯皮，保证实施的成功。6、模块即高度集成，系统又相对独立，可选择使用turingMES与turingERP系统即高度集成，系统又相对独立，可选择使用。各模块可以从其他相关的模块中直接获取所需的数据，同时也可以将模块内产生的数据自动传递给其他相关模块，减少了重复录入，提高了工作效率和准确率，达到了数据的真正共享。而各模块具有相对的独立性，因此用户可以根据自己的工作需要选择选择使用相应的模块。7、综合C/S，B/S应用优势，具有自动升级功能，降低了总拥有成本系统的业务处理及分析查询程序采用了当前国际上流行的客户机/服务器（C/S）技术，使系统具有更加美观的界面和图形、图象处理功能，可以把枯燥的业务数字变成生动、直观的图形显示出来。另一方面，在执行层的数据录入及检索中，分析查询上，在远程订单提交上，本系统又有基于B/S的界面应用。 在C/S结构的系统中，通过turingVCS（图凌版本控制服务器）软件产品，实现了软件系统自动化发布，配置，升级，从而大大降低了系统的总拥有成本。8、全面的技术文档、用户手册和联机帮助信息系统完全按照软件工程的理论和规范进行设计开发，系统中的每一个程序都是按标准编制的，具有齐全的文档资料；为方便用户使用，还向用户提供详尽的按照操作者工作过程编制的用户手册，目前在岗位上的工作人员经过培训就可以熟练地使用这套软件。9、产品化的完善的turingMES技术服务体系技术服务体系包括一系列企业信息化服务与实施标准活动的集合，包括：售前咨询活动，调研与管理咨询活动，综合布线，机房建设与主机服务器集成，驻厂（或远程）二次研发活动，培训（业务及管理人员培训，CIO及系统维护人员培训），BPR、上线，售后技术支持服务，升级服务等。图凌公司通过大量的企业客户实践，摸索建立了一套产品化了的技术服务办法，从而大大降低了系统实施风险。10、提出KWF、CAM、MKF三概念为主导的实施理论在turingMES实施中，旗帜鲜明提出以实施企业关键业务流程集合（KeyWorkFlows KWF）为主导的图凌企业应用实践为方法论的，以计算机辅助企业管理（Computer Aid Management CAM）为主要形式与内容的，实现争强企业管理核心竞争力（Enterprise Management Kernal Force MKF）为主要目的一整套turingMES实施理论。通过turingMES实施，完成企业BPR活动，实现企业信息化建设，实现同生产制造流程自动化相协调的企业管理自动化，从而实现管理现代化。使之成为在企业管理方面以“随需应变”与“客户满意度为主导”为主要特征的企业，在激烈的市场竞争中，成为具有以信息化带动工业化为主要特征的，具有新的企业管理核心竞争力的企业，最终实现企业利润目标。二、图凌服务(turing Service)介绍图凌服务(turing Service)是围绕turingEA展开的一系列企业信息化服务与实施标准活动的集合，包括：售前咨询活动，调研与管理咨询活动，综合布线，机房建设与服务器模块，驻厂（或远程）二次研发活动，培训（业务及管理人员培训，CIO及系统维护人员培训），BPR、上线，售后技术支持服务，升级服务等。对于turingEA软件家族中turingMES软件购买及系统实施服务是企业信息化过程中极其关键部分，对于turingMES系统的图凌服务(turing Service)，提供以三个级别的实施目标的服务：第一层：基本层应用使图凌企业软件系统起到一个基本的帐务系统与基本的业务系统的角色。实现企业基本信息（例如：物资档案、相关的机构及单位档案、人事档案等）标准化，企业帐务管理（库存帐务，应收应付，财务帐务等）及核销型数据管理（订单与订单的执行情况，出库通知单与出库情况等）的信息化工作，达到企业业务流程管理基本规范化。第二层：提高层应用 使图凌企业软件系统起到一个实时的业务支撑系统的角色。企业整个价值裢体系及业务流程（采购、计划、生产、销售、研发、工程等企业核心流程）进入系统的管辖，并且达到整个价值裢中发生的业务信息实时化。实现企业内部信息打破职能部门的束缚，系统对职能部门做出有效的决定起到辅助作用。在此基础上，通过turingMES系统控制文档（例如销售及采购价格批文、销售冻结批文、信用文档、供应商到货控制批文、资源控制批文、物资参数设置批文等）的实施，在业务价值裢体系及业务流程中，系统忠实的按批文的精神指导业务人员进行业务处理，同时依赖系统业务流程强的依赖与制约性的及可追溯性的功能，提高了ISO质量体系管理水平，从而达到企业业务行为在管理者统一控制之下，提高企业执行力度。第三层：高级层应用 使图凌企业软件系统起到一个核心业务管理者的角色作用。通过对人员、岗位、组织机构进行基于价值裢业务流程为主导的业务流程重组（BPR）过程，实现企业管理的计算机辅助及自动化过程(CAM)，从而实现管理的现代化。通过系统对历史数据的自动评估的指标，以及系统所拥有的企业核心主数据（物资档案、BOM档案、工艺流程档案、工作日历约定、工作中心档案等），根据系统当前的现实数据状况，turingMES通过含有丰富的管理理论知识与经济学知识的MPS、RCCP、MRP、CRP四大计划的计算，实现全企业级的统一的计划安排(CAP)，实现采购计划的计算机辅助制订、车间作业计划的计算机辅助制订、委外加工计划的计算机辅助制订，同时，系统负责全程计划执行的过程跟踪。实现企业目标与职能部门的目标真正的高度一致，从而真正地使企业成为高效市场导向型的、高效质量管理的、高效集约经营模式的企业；成为在产品单价与资金周转率方面具有较大竞争优势的企业；成为在企业管理方面以“随需应变”与“客户满意度为主导”为主要特征的企业，在激烈的市场竞争中，成为具有以信息化带动工业化为主要特征的，新的企业管理核心竞争力的企业，最终实现企业利润目标。 第二章 turingMES主要功能模块介绍turingMES贯穿企业从计划、到采购、到生产、到销售执行层面的全流程的管理软件实现。以下对turingMES主要模块进行介绍。一、系统管理系统管理主要是一些常规性的操作，如：用户注册、注销、修改密码，网络计算机短信息服务、计算器、起动外部程序（如MS Excel等），重新连接服务器，打印机设置，退出系统等。除此之外，还含盖了一些重要功能：人员及权限管理、系统审核日志管理、企业报表管理、查询授予管理、待办任务设置、系统通用信息设置、个人偏好设置、数据库管理员操作窗。“系统管理”主要是提供给系统管理人员及系统实施人员丰富的操作能力，使系统在企业的发展历程中可以通过配置管理工作，以适应企业新的管理要求。二、基础资料管理通过资料目录的操作，实现企业基础数据统一管理。这些资料包括九大类：物资类、单位类、库存类、帐务类、生产类、财务类、固资类、质检类、业务类，共五十八项基础资料。三、工序详细调度（Operations/Detail Scheduling）在编制生产作业计划中，该模块提供与指定生产单元相关的优先级（Priorities）、属性（Attributes）、特征（Characteristics）以及处方（Recipes，此为可选项）的作业排序功能。其目标是通过良好的作业顺序最大限度减少生产过程中的准备时间。这种调度，是基于有限能力的调度并通过考虑生产中的交错、重叠和并行操作来准确计算出设备上下料和调整时间。四、生产单元分配（Dispatching Production Units）这一模块以作业、订单、批量、成批和工作单等形式管理生产单元间的工作流。当车间有事件发生时，要提供一定顺序的调度信息并按此进行相关的实时操作。生产单元分配模块，能够调整车间已制订的生产进度，对返修品和废品进行处理，用缓冲管理的方法控制任意位置的在制品数量。五、资源分配和状态管理（Resource Allocation and Status）这个模块管理机床、工具、人员、物料、其它设备以及其它生产实体（例如进行加工必须准备的工艺文件、数控加工程序等文档资料），用以保证生产的正常进行。它还要提供资源使用情况的历史记录，确保设备能够正确安装和运转，同时提供资源的实时状态信息。对这些资源的管理，还包括为满足生产计划的要求对其所作的预定和调度。六、物流计划及控制（Logistics Detail Scheduling and Control）企业内部物流（采购、生产、委外、入出库过程、在制品流转）过程，系统细化到物品一级及事项一级进行计划及过程控制，并且通过自动识别技术的大量采用，使得在大量数据量的客观条件下具有可操作性。七、文档控制（Document Control）此模块控制、管理并传递与生产单元有关的信息文档，包括工作指令、配方、工程图纸、标准工艺规程、零件的数控加工程序、批量加工记录、工程更改通知以及各种转换操作间的通讯记录，并提供了信息编辑功能。文档控制模块将各种指令下达给操作层，包括向操作者提供操作数据或向设备控制层提供生产配方。此外，它还包括对其它重要数据(例如与环境、健康和安全制度有关的数据以及ISO信息)的控制与完整性维护。当然，还有存储历史数据功能。八、数据采集（Data Collection/Acquisition）该功能通过数据采集接口来获取并更新与生产管理功能相关的各种数据和参数，包括产品跟踪、维护产品历史记录以及其它参数。这些现场数据，可以从车间手工方式录入或由各种自动方式获取。数据采集的时间间隔差别很大，有时可达到分钟一级的精度。九、过程管理（Process Management）该模块监控生产过程、自动纠正生产中的错误并向用户提供决策支持以提高生产效率。这些活动，可能是针对一些比较底层的操作，它们主要集中在被监视和被控制的机器上，需要连续跟踪生产操作流程。过程管理模块还应包括报警功能，使车间人员能够及时察觉到出现了超出允许误差的加工过程。通过数据采集接口，过程管理可以实现智能设备与制造执行系统之间的数据交换。十、生产的跟踪及历史（Product Trackingand Genealogy）该功能可以看出作业的位置和在什么地方完成作业，通过状态信息了解谁在作业，供应商的资财，关联序号，现在的生产条件，警报状态及再作业后跟生产联系的其他事项。十一、执行分析（PerformanceAnalysis）该功能通过过去记录和预想结果的比较提供以分为单位报告实际的作业运行结果。执行分析结果包含资源活用，资源可用性，生产单元的周期，日程遵守，及标准遵守的测试值。具体化从测试作业因数的许多异样的功能收集的信息，这样的结果应该以报告的形式准备或可以on-line提供对执行的现在评价。第三章 实施turingMES的典型项目介绍通过公司员工的辛苦耕耘工作，以及客户对我们工作的肯定，应用我们企业信息化建设方案及服务的客户如今遍天下，以下列出几个典型的项目作一简要介绍。一、广州柏特五金工具有限公司该项目是我公司在金属制品行业成实施ERP及MES的典型客户。该项目内容包括：综合布线、主机房建设、主机服务器系统集成，turingERP全企业应用的实施。实施部门包括财务部、销售部、采购部、工程部、物控部、五大车间、仓管部等，通过turingERP的全面实施及BPR工作，公司的管理也由以前和粗放管理过度到精细集约管理，生产、销售、采购、物控、财务、人力资源、品质等各种资源得以优化，提高了公司经营决策和科学性和准确性。由30台电脑组成的计算机网络实现了数据在线传递。物资的销售、采购、仓储、设备、财务、生产等各种数据都可以在网上调取，并进行综合统计、分析与管理，最终实现了信息共享，以信息化形成数据化，以数据化形成制度化，标准化，规范化。经过近两年的ERP应用的背景，在企业信息化建设二期引入了turingMES系统，该期信息化项目引入了全厂的无线网络覆盖，充分应用了数据采集器及条形码扫描枪等自动识别设备，并进行了与turingERP系统深入集成，真正实现了实时企业的管理目的，使公司成为该行业信息化的先进典范，进一步提高管理水平和市场应变能力，大力度增强企业的管理核心竞争力，促进企业持续稳定地发展，使企业成为高效市场导向型的、高效管理的、集约经营模式的企业，对企业文化建设起到了积极作用，大力度增强企业的管理核心竞争力。二、广州方义制刷厂该项目是我公司在制刷制品行业成实施ERP及MES的典型客户。该项目内容包括：综合布线、主机房建设、主机服务器系统集成，turingERP MRPII企业应用的实施。实施部门包括销售部、采购部、工程部、计划部、车间、仓管部、财务部等，通过turingERP的全面实施，公司的管理也由以前和粗放管理过度到精细集约管理，生产、销售、采购、计划、财务等各种资源得以优化，提高了公司经营决策和科学性和准确性。经过近一年的ERP应用的背景，在企业信息化建设二期引入了turingMES系统，该期信息化项目引入了全厂的无线网络覆盖，充分应用了数据采集器及条形码扫描枪等自动识别设备，并进行了与turingERP系统深入集成，真正实现了实时企业的管理目的，使公司成为该行业信息化的先进典范，进一步提高管理水平和市场应变能力，大力度增强企业的管理核心竞争力，促进企业持续稳定地发展，使企业成为高效市场导向型的、高效管理的、集约经营模式的企业，对企业文化建设起到了积极作用，大力度增强企业的管理核心竞争力。第四章 MES基础知识概述turingMES的研发是主要是建立在美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)发布的MES管理模型理论基础之上的，为了能更好的掌握turingMES ，该文档将相关的MES基本知识作一概述。 MES即制造执行系统，通过信息传递，对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂中有实时事件发生时，MES能对此及时作出反应、报告，并用当前准确的数据对它们进行约束和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少企业内部那些没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作，同时提高了工厂及时交货的能力、改善了物料的流通性能，提高生产回报率。MES还能通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关生产行为的关键任务信息。 一、MES概述MES是在上世纪90年代由美国先进制造研究机构AMR（Advanced Manufacturing Research）对大量企业的调查提出的，认为制造业应该用三层模型（3rd Layer Model）表示信息化（如图五所示），将位于计划层和控制层的中间位置的执行层叫做MES，MES处于企业计划系统（ERP/SCM）和过程控制系统（PCS）的中间位置。ERP作为业务管理系统，DCS/PLC作为控制系统，而MES则作为生产执行系统与上层ERP等业务系统和底层DCS等生产设备控制系统一起构成企业的神经系统，把业务计划的指令传达到生产现场，将生产现场的信息及时收集、上传和处理。MES作为上、下两个层次之间双方信息的传递系统是连结现场层和经营层，改善生产经营效益的前沿系统。 ERPMESPCSERPMESPCSERP-计划层：会计、计划、销售、采购、人力等管理MES-执行层：车间级协调管理、数据采集PCS-控制层：作业现场、过程控制图五 AMR企业三层管理模型MES是在公司的整个资源按其经营目标进行管理时，为公司提供实现执行目标的执行手段。通过实时数据库连接基本信息系统的理论数据和工厂的实际数据，并提供业务计划系统与制造控制系统之间的通信功能，是应用于各种制造业的重要信息系统。 MESA协会白皮书（MESAWhitePaperNo.3，1997）中提出MES在企业与供应链之间提供一个双向的生产信息流，说明了ERP、MES与PCS的作业互动与信息流模式，如图六所示。图中左边部分的ERP等系统（计划层）将实时的产品库存量、客户订单状况与材料需求等信息传送至MES，MES进行生产或安排库存以满足客户订单需求。图中中间部分的MES系统（中间层）负责完成产品制造工作，产品的规格、型号参数等相关资料储存于此系统中，MES将此产品相关资料转化为作业程序提供给控制系统之作业人员或机器设备来使用。 计划及帐务系统ERP/MRPII系统控制系统（或手工操作）制造执行系统MES客户订单生产订单工作指令控制参数操作指令订单状态WIP状态质量数据生产历史财务核算检查资源 生产作业计划跟踪WIP释放生产订单显示操作员 指令更新ERP系统操作/任务状态机器/操作员状态过程参数图六 MES在实时工厂中的数据流图中右边部分的控制系统（底层），当作业程序、相关流程、文件及其它相关生产需求项目就绪，控制系统便运用所有工厂内相关资源（软、硬件及人员）负责完成生产制造过怪以达成产品生产目标。在此基础上，1998年，AMR公司发表REPAG（Ready，Execute，Proeeas，AnaLyze，Coordinate）模型，即包括准备、实行、处理分析、调整5个阶段组成的过程周期。该模型将计划、技术方案，调度、执行和控制等对应的5个信息系统集成连接。REPAC模型把MES三层模型的进行扩充，MES不只是工厂的单一信息系统，而是横向之间、纵向之间、系统之间集成的系统成为企业经营系统闭环回路中的一部分。二、应用功能模型随着MES的产生与发展，MES的功能模型也发生了相应变化，1993年，AMR在提出了三层结构的基础上，指出MES应该包括车向管理、工艺管理、质量管理和过程管理等功能的集成模型。1997年，MESA提出了包括II个功能的BFES集成模到。该模型强调MES是一个与其他系统相连的信息网络中心，在功能上可以根据行业和企业的不同需要与其他系统集成，为实施基于组件技术的可集成的MES提供了标准化的功能结构、技术框架和信息结构。其集成功能模型图如图七所示。资源分配及状态管理工序详细调度生产单元分配过程管理人力资源管理维修管理计划管理文档控制生产的跟踪及历史执行分析数据采集CRM客户关系统管理TLM运输及后勤ERP企业资源计划系统AutoMotion自动化图七 MES应用功能集成模型PDM产品工程数据管理SCM供应裢管理其具体功能如下：1、资源分配及状态管理（ResourceAllocationandStatus）该功能管理机床、工具、人员物料、其它设备以及其它生产实体，满足生产计划的要求对其所作的预定和调度，用以保证生产的正常进行；提供资源使用情况的历史记录和实时状态信息，确保设备能够正确安装和运转。2、工序详细调度（Operations/DetailScheduling）该功能提供与指定生产单元相关的优先级（Priorities）、属性（Attxibutes）、特征（Chameterietioa）以及处方（Recipes）等，通过基于有限能力的调度通过考虑生产中的交错、重叠和并行操作来准确计算出设备上下料和调整时间，实现良好的作业顺序最大限度减少生产过程中的准备时间。3、生产单元分配（DispatchingProductionUnits）该功能以作业、订单、批量、成批和工作单等形式管理牛产单元间的工作流。通过调整车间已制订的生产进度，对返修品和废品进行处理，用缓冲管理的方法控制任意位置的在制品数量。当车间有事件发生时，要提供一定顺序的调度信息并按此进行相关的实时操作。4、过程管理（ProcessManagement）该功能监控生产过程、自动纠正生产中的错误并向用户提供决策支持以提高生产效率。通过连续跟踪生产操作流程，在被监视和被控制的机器上实现一些比较底层的操作；通过报警功能，使车间人员能够及时察觉到出现了超出允许误差的加工过程；通过数据采集接口，实现智能设备与制造执行系统之间的数据交换。5、人力资源管理（LaborManagement）该功能以分为单位提供每个人的状态。通过时间对比，出勤报告，行为跟踪及行为（包含资财及工具准备作业）为基础的费用为基准，实现对人力资源的间接行为的跟踪能力。6、维修管理（MaintenanceManagement）该功能为了提高生产和日程管理能力的设备和工具的维修行为的指示及跟踪，实现设备和工具的最佳利用效率。7、计划管理（PmcessControl)该功能是监视生产提供为进行中的作业向上的作业者的议事决定支援，或自动的修改，这样的行为把焦点放在从内部起作用或从一个作用到下一个作业计划跟踪、监视、控制和内部作用的机械及装备；从外部包含为了让作业者和每个人知道允许的误差范围的计划变更的警报管理。8、文档控制（DocumentControl）该功能控制、管理并传递与生产单元有关工作指令、配方、工程图纸、标准工艺规程、零件的数控加工程序、批量加工记录、工程更改通知以及各种转换操作间的通讯记录，并提供了信息编辑及存储功能，将向操作者提供操作数据或向设备控制层提供生产配方等指令下达给操作层，同时包括对其它重要数据（例如与环境、健康和安全制度有关的数据以及ISO信息）的控制与完整性维护。9、生产的跟踪及历史（ProductTrackingandGenealogy）该功能可以看出作业的位置和在什么地方完成作业，通过状态信息了解谁在作业，供应商的资财，关联序号，现在的生产条件，警报状态及再作业后跟生产联系的其他事项。10、执行分析（PerformanceAnalysis）该功能通过过去记录和预想结果的比较提供以分为单位报告实际的作业运行结果。执行分析结果包含资源活用，资源可用性，生产单元的周期，日程遵守，及标准遵守的测试值。具体化从测试作业因数的许多异样的功能收集的信息，这样的结果应该以报告的形式准备或可以on-line提供对执行的现在评价。11、数据采集（DataCollection/Acquisition）该功能通过数据采集接口来获取并更新与生产管理功能相关的各种数据和参数，包括产品跟踪、维护产品历史记录以及其它参数。这些现场数据，可以从车间手工方式录入或由各种自动方式获取。三、MES系统与其它管理信息系统的区别作为面向制造的系统，MES必然要求与企业其它生产管理系统有密切关系，MES在其中起到了信息集线器（InformationHub）的作用，它为其它应用系统提供生产现场的实时数据。MES的定位（content）模型反映了MES与其他企业管理系统之间的关系。企业资源计划（ERP）系统、供应链管理（SCM）系统、客户关系管理（CRM）系统、办公自动化（OA）系统、运输及后勤（T&L）系统、协同商务及产品数据管理（CMC/PDM)）系统及制造执行系统（MES）是面向制造企业的7种主流信息系统。MES与其他几种类型的信息系统都紧密相连，这使得它在企业的整体信息基础中处于重要的地位。从信息集成的角度来看，MES在企业范围的SCM、SSM、ERP等系统与面向工厂底层设备的控制系统之间承上启下，起着垂直信息集成的作用；同时MES连接SCM、ERP、CRM等系统，起着横向信息集成的作用。其关系图如图3所示。1、MES可以为企业中其他管理信息系统提供实时数据企业资源计划（ERP）系统需要MES提供的成本、制造周期和顶计产出时间等实时生产数据；供应链管理（SCM）系统从MES中获取当前的订单状态、当前的生产能力以及企业中生产换班的相互约束关系；客户关系管理（CRM）的成功报价与准时交货，则取决于MES所提供的有关生产的实时数据；产品数据管理（PDM）中的产品设计信息，可以基于MES的产品产出和生产质量数据进行优化；控制模块则需要时刻从MES中获取生产配方和操作技术资料来指导人员和设备进行正确地生产。2、MES从其它管理系统中获取相关的数据以保证MES自身正常运行MES中进行生产调度的数据来自ERP的计划数据；MES中生产活动的时间安排需要依据供应链（SCM）系统之中的主计划和调度控制；PDM则为MES提供实际生产的工艺文件和各种配方及操作参数；从控制模块反馈的实时生产状态数据，则被MES用于实际生产性能评估和操作条件的判断。同时，MES与企业其它管理系统之间有功能重叠的关系，MES、CRM、ERP中都有人力资源管理模块；MES和PDM都具有文档控制功能；MES和SCM中都有调度管理等等，各系统重叠范围的大小，与工厂的实际执行情况有关。实际应用中，各个系统同一类模块的侧重点是不同的。综上所述，MES作为制造业信息化系统的中间层次，已经成为以信息化带动工业化，成为提升企业效率及效益，打造我国企业核心竞争力的必然选择。四、MES现状1、MES体系结构MES的体系结构经历了从TIVIES向IMES发展的历程。传统的MES（TMES）是从20世纪70年代的零星车间级应用发展起来的。TMES又可以分为专用MES（PointMES）和集成MES（IntegratedMES）两类。专用MES是一种自成一体的应用系统，它针对某个单一的生产问题（如在制品库存过大、产品质量得不到保证、设备利用率低等）提供有限功能（如物料管理、质量管理、设备维护、作业调度等），或适用某种特定的生产环境（如应用于半导体和MEMS车间的MES、应用于FMS系统的MES等）。专用MES具有实施快、投入少等优点，但通用性和可集成性差。集成MES系统起初是针对特定行业（如航空、装配、半导体、食品和卫生等）特定的规范化环境而设计的，目前已拓展到整个工业领域。在功能上它已实现了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成。集成化MES具有丰富的应用功能、统一的逻辑数据库、产品及过程模型等优点。但该类系统依赖特定的车间环境，柔性差，缺少通用性和广泛的集成能力，难以随业务过程变化而重新配置。AMR在分析信息技术的发展和加陷应用前景的基础上，提出了可集成MES（IntrgratableMES，IMES）这一概念。可集成MES是将模块化、消息机制和组件技术应用到MES的系统开发中，是两类传统MES系统的结合。从表现形式上看，IMES具有专用MES系统的特点，即IMES中的部分功能可以作为可重用组件单独销售；同时，它又具有集成MES的特点，即能实现上下两层之间的集成。此外，IMES还具有客户化、可重构、可扩展和互操作等特性，能方便地实现不同厂商之间的集成和原有系统的保护以及即插即用（P&P）等功能。目前，基于组件的IMES是MES的主要发展方向。2、MES主流技术由于MES处于ERP和PCS之间，既要对ERP内部系统和ERP的外部网络收发信息，又要对PCS系统传递信息。因此，MES开发与实施涉及的关键技术包括了计算机操作系统、数据库技术、MES体系结构、开发应用技术等。此外，进行MES的开发和实施还需要考虑MES系统的可配置性。根据LogieaCMG咨询公司2005年对MES软件的调查报告，国际MES产品的主流技术情况如下：（1）支持平台方面，主要有Windows、Unix、Linux。（2）数据库方面，MES产品支持的数据库主要有Oracle、SQLServer、DB2、Progress、Informix、Ingress、Sybase等。（3）应用技术方面，MES系统的开发主要采用DCOM、COM，ActiveX、XML，DotNET、J2EE，ODBC、OLE、OPC等技术。（4）系统架构方面，MES系统主要采用CS、Web使能、瘦客户端、分布式结构、负荷平衡等体系结构。3、MES应用情况MES在发达国家已实觋了产业化，其应用覆盖了离散与流程制造领域，并给企业带来了巨大的经济效益。MESA分别在1993年和1996年以问卷方式对若干典型企业进行了两次有关MES应用情况的调查，这些典型企业覆盖了下列的7大行业：医疗产品、塑料与化合物、金属制造、电气电子、汽车、玻璃纤维、通讯等。调查表明企业使用MES后，可有效地缩短制造周期，缩短生产提前期，减少在制品，减少或消除数据输入时间，减少或消除作业转换中的文书工作，改进产品质量僦少次品，消除损失的文书工作。据权威咨询公司AMR最新完成的一项市场调查显示：2004年，全球MES市场营收为106亿美元，与2001年相比，增长超过50；2006年全球制造业在管理软件方面的投资，MES居第二位，仅次于ERP。在国外很多行业应用中MES已和ERP相提并论，而且MES已经成为目前世界工业自动化领域的重点研究内容之一。国内在“十五”期间，流程工业领域MES成为技术研究的突破口，重点面向钢铁和石化2个典型流程制造行业。目前，MES已在钢铁、石化等行业得到成功应用并开发完成了若干自主产权的MES系统，如：上海宝信MES、中国石化MES（SMESV10）等。根据中国电子信息产业发展研究院的1份报告，到2003年底，共有110套MES应用于国内的钢铁企业。“十五”期间还对离散制造MES进行了探索性研究，并取得初步成效（如西飞MES等），国内市场上也出现一些针对离散制造业的MES产品，如：ICONMES、OrBitMES、天为MES等。“十一五”期间，随着我国制造业信息化建设的深入开展，MES有望在五、 MES在中国制造业是我国国民经济重要的支柱产业，在第二产业中占据中心地位。伴随中国加入WTO和经济全球化，中国正在成为世界制造业的中心。中国的制造业企业面临日益激烈的国内外竞争，如何迅速提高企业的核心竞争力，很重要的一点，就是以信息化带动工业化，加快信息化进程，走新型工业化道路，实现全社会生产力的跨越式发展。纵观我国制造业信息化系统的应用现状，建设的重点普遍放在ERP管理系统和现场自动化系统(ShopFloorControlSystem,SFC)两个方面。但是，由于产品行销在这一、二十年间从生产导向快速地演变成市场导向、竞争导向，因而也对制造企业生产现场的管理和组织提出了挑战，仅仅依靠ERP和现场自动化系统往往无法应付这新的局面。工厂制造执行系统(Manufacturing Execution System , MES)恰好能填补这一空白。工厂制造执行系统MES是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。适用于不同行业(家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药)，能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。目前国外知名企业应用MES系统已经成为普遍现象，国内许多企业也逐渐开始采用这项技术来增强自身的核心竞争力。返回企业计划层与过程控制层之间的信息“断层”问题我国制造业多年来采用的传统生产过程的特点是“由上而下”按计划生产。简单的说是从计划层到生产控制层：企业根据订单或市场等情况制定生产计划生产计划到达生产现场组织生产产品派送。企业管理信息化建设的重点也大都放在计划层，以进行生产规划管理及一般事务处理。如ERP就是“位”于企业上层计划层，用于整合企业现有的生产资源，编制生产计划。在下层的生产控制层，企业主要采用自动化生产设备、自动化检测仪器、自动化物流搬运储存设备等解决具体生产(制程)的生产瓶颈，实现生产现场的自动化控制。由于市场环境的变化和现代生产管理理念的不断更新，一个制造型企业能否良性运营，关键是使“计划”与“生产”密切配合，企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化，作出准确的判断和快速的应对