中國(guó)制造執(zhí)行系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析50621376(編輯修改稿)
2025-07-20 19:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CADA而開(kāi)發(fā)的單獨(dú)應(yīng)用系統(tǒng)。整合的MES則是針對(duì)一特定行業(yè)如航空、裝配、半導(dǎo)體、食品和衛(wèi)生等行業(yè)而設(shè)計(jì)，具有一定的通用性。并且逐步加強(qiáng)了與上層事務(wù)處理和下層實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的集成能力。 我國(guó)對(duì) MES的研究開(kāi)發(fā)起步較晚，目前主要停留在MES思想、內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)方面的研究上，應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一般局限于 MES單一功能。一些大學(xué)和科研院所等單位在國(guó)家863計(jì)劃資助下在 MES理論與應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面做了一定的工作。但目前存在著很多問(wèn)題，例如：（1）可集成性差；（2）缺乏智能性和敏捷性；（3）缺乏非常規(guī)信息條件下的科學(xué)決策方法。 由于工廠可能會(huì)從不同的軟件供應(yīng)商購(gòu)買適合自己的MES模塊，使得MES系統(tǒng)包括了很多子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)都有各自的處理邏輯，數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)模型和通信機(jī)制。為了實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的集成，往往采用API技術(shù)，OLAP技術(shù)和相應(yīng)的通信機(jī)制。其中，外部應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)用和插入使用API的方式，而應(yīng)用EDI技術(shù)和外部環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 雖然專用的MES能夠?yàn)槟骋惶囟ōh(huán)境提供最好的性能，卻常常難以與其它應(yīng)用集成，整合的MES比專用的MES邁進(jìn)了一大步，具有一些優(yōu)點(diǎn)如：?jiǎn)我坏倪壿嫈?shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)內(nèi)部具有良好的集成性，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型等等。但其整個(gè)系統(tǒng)重構(gòu)性能弱，很難隨業(yè)務(wù)過(guò)程的變化而進(jìn)行功能配置和動(dòng)態(tài)改變。為了解決傳統(tǒng)EMS的不足，可集成MES (Integratable MES，IMES)逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。2. 可集成的MES(IMES) MES是近10年來(lái)在國(guó)際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，它是實(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。在我國(guó)實(shí)施的CIMS戰(zhàn)略中，車間自動(dòng)化一直是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，而實(shí)施MES則是提升車間自動(dòng)化水平的有效途徑，因此 MES技術(shù)的推廣應(yīng)用可有力促進(jìn) CIMS的發(fā)展。另一方面，隨著CAD/ CAM及 ERP在制造企業(yè)的逐步應(yīng)用，其進(jìn)一步的信息化需求將迫使企業(yè)更多地去考慮在車間層次構(gòu)建更高效的智能自動(dòng)化信息系統(tǒng)，發(fā)展敏捷化MES無(wú)疑是其必由之路，因此 MES在我國(guó)具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。 然而，由于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的 MES技術(shù)及系統(tǒng)沒(méi)有充分考慮車間制造信息中大量存在的不確定性等非常規(guī)特點(diǎn)，缺乏在這些非常規(guī)信息條件下的科學(xué)決策方法，而片面地去追求車間信息的數(shù)量或精確性，不僅造成車間信息集成困難和決策效率不高，導(dǎo)致 MES缺乏足夠的敏捷性與智能性以適應(yīng)日益不確定的車間制造環(huán)境，而且大大增加了MES的開(kāi)發(fā)和使用成本，嚴(yán)重影響了 MES這一先進(jìn)的車間生產(chǎn)管理與控制技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用與普及。因此必須從根本上解決 MES的敏捷化問(wèn)題，并大大降低 MES的開(kāi)發(fā)與使用成本，有力促進(jìn) MES在我國(guó)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和推廣應(yīng)用。本文提出的應(yīng)對(duì)策略為上述問(wèn)題的解決提供了一條有效途徑，它通過(guò)車間信息的有效集成和制造決策過(guò)程的智能化來(lái)保證車間生產(chǎn)的運(yùn)行敏捷性，通過(guò)可重構(gòu)和分布式對(duì)象技術(shù)解決 MES的結(jié)構(gòu)敏捷性，從而從根本上來(lái)解決 MES的敏捷化問(wèn)題，這對(duì)我國(guó)整個(gè)制造工業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、提高我國(guó)制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力具有非常重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 三、MES應(yīng)用舉例——流程企業(yè)（鋼鐵企業(yè)）的制造執(zhí)行系統(tǒng) 1．現(xiàn)代流程企業(yè)的定義和分類 現(xiàn)代流程工業(yè)通常是指以從原料到制成品兼具物理變化和化學(xué)變化的連續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)增值的工業(yè)。如此定義也僅僅是將服務(wù)業(yè)和部分加工行業(yè)劃分出去，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的物流情況對(duì)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行分類，即能區(qū)分不同類型企業(yè)，又能在準(zhǔn)確反映生產(chǎn)增值狀況的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)企業(yè)從宏觀控制到微觀協(xié)調(diào)的科學(xué)管理方法。 如圖2，“V”型物流情況，易看出其特點(diǎn)原材料少、加工路線相似、最終產(chǎn)品種類多，生產(chǎn)過(guò)程中“V”型物流占多數(shù)的企業(yè)如鋼鐵、煉油等。而與之相對(duì)應(yīng)的流程行業(yè)的一種是“A”型物流為主的企業(yè)，如造船廠，具有原材料多、加工路線繁雜、最終產(chǎn)品較少等特點(diǎn)。介于兩者之間就是“T”型物流為主的企業(yè)，比如汽車制造廠、裝配廠，特點(diǎn)是材料中通用件較多、加工路線、最終產(chǎn)品種類都不算多。 如果根據(jù)上文的說(shuō)法，嚴(yán)格意義上的流程企業(yè)，多數(shù)都是“V”型物流為主的，基本上都屬于基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是典型的資本密集型工業(yè)，在一定的范圍內(nèi)增加企業(yè)規(guī)模可以有效降低成本，工藝技術(shù)和材料技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，技術(shù)的剛性大，目前我國(guó)流程企業(yè)普遍存在的一些弱點(diǎn)主要是規(guī)模經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)程度很低、技術(shù)裝備仍舊比較落后、產(chǎn)能相對(duì)需求過(guò)剩以及產(chǎn)品中高附加值部分所占比例小等等。實(shí)施MES有助于從管理方法和技術(shù)層面上改進(jìn)現(xiàn)狀。圖2 以物流特點(diǎn)為依據(jù)的企業(yè)分類 2．流程企業(yè)供應(yīng)鏈模式 任何生產(chǎn)系統(tǒng)都應(yīng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)意義,即最
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