MES发展现状（范文模版）

第一篇：MES发展现状（范文模版）

一、前言

流程工业企业综合自动化系统研究的核心技术问题是企业综合自动化系统的定义以及如何设计构架企业综合自动化系统。

自动化在20世纪90年代以前仍是自动化孤岛模式，进入20世纪90年代以后，国内外企业在国际市场剧烈竞争的刺激下，特别过程工业还受到环境保护的巨大社会压力。节能降耗，少投入多产出的高效生产和减少污染的洁净生产成为企业的生产模式，企业把提高综合自动化水平作为挖潜增效、提高竞争能力的重要途径。集常规控制、先进控制、过程优化、生产调度、企业管理、经营决策等功能于一体的CIPS成了当前自动化技术发展的趋势。

从1973年计算机集成制造的概念提出开始，经过30多年的研究与发展，CIPS开始在石化、化工、食品、制药、炼钢和造纸等行业得到了实施与应用，并已逐步由五层Purdue模型演变为两库(实时数据库、关系数据库)三层(ERP、MES、PCS)的体系结构，如图 1所示，该三层架构已成为西方先进工业国家流程工业CIPS理论和产品的主流框架。也就是说CIPS的主流框架为：以实时数据库、关系数据库为核心，由过程控制系统层(Process Control System－PCS)、生产执行系统层(Manufacturing Execution System－MES)和企业资源规划层(Enterprise Resource Planning－ERP)组成的两库三层体系架构。

图1 企业综合自动化系统架构模型

二、MES的定义

MES是英文Manufacturing Execution System的缩写，它所对应的中文名称一般有两种翻译方式，在制造行业，MES翻译成“制造执行系统”，俗称生产管理系统。在流程工业，MES翻译成“生产执行系统”。对于MES的定义，不同的机构有自己不同的定义。

国际MES联合会MESA(Manufacturing Execution System Association International)对MES给出的定义：MES提供从接受订货到制成最终产品全过程的生产活动实现优化的信息。它采用当前的和精确的数据，对生产活动进行初始化，及时引导、响应和报告工厂的活动，对随时可能发生变化的生产状态和条件作出快速反应，重点削减不会产生附加值的活动，从而推动有效的工厂运行和过程。

美国的咨询调查公司AMR(Advanced Manufacturing Research)对MES给出的定义：MES是一个常驻工厂层的信息系统，介于企业领导层的计划系统与主生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员/管理人员提供生产过程的全部资源(人员、设备、材料、工具和客户要求)的数据和信息。其着重点是将信息技术运用于改善制造过程。

美国的国家标准研究所NIST(National Institute of Standard and Technology)对MES给出的定义：为使从接受订货到制成最终产品全过程的管理活动得以优化，采集硬件/软件的各种数据和状态信息。

虽然不同机构对MES的定义存在一些不同的描述，但是有几点共识是普遍认可：

（1）MES在整个企业信息集成系统中承上启下，是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁。

（2）MES采集从接受订货到制成最终产品全过程的各种数据和状态信息，目的在于优化管理活动。它强调是当前视角，即精确的实时数据。

（3）从对实时的要求而言，如果说控制层要求的实时时间系数为1，那么，MES的时间系数为10，ERP的时间系数为100。

三、MES的发展历史

20世纪70年代

各企业开始开发或引入单一功能的软件产品和软件系统，如设备状态监控系统、质量管理系统、生产管理系统等，所有这些系统可以理解为单一功能的MES系统。

20世纪80年代

为了解决底层各集散控制系统DCS(Distributed Control System)之间没有联系的信息孤岛(island of information)问题和管理层的物料需求计划MRP(Material Requirements Planning)、制造资源计划MRPII(MRPII: Manufacturing Resources Planning)与底层DCS系统之间没有联系问题，而出现了MES原型，即传统的MES(Traditional MES)。传统的MES的主要功能是生产现场管理POP(Point of Production)和车间级控制系统SFC(Shop Floor Control)。

20世纪90年代

1990年，AMR公司第一次提出并使用了MES概念,AMR倡导用三层模型(3rd layer model)表示制造业信息化。将位于中间位置的执行层叫做MES，MES处于企业信息系统ERP/SCM和过程控制系统DCS/PLC的中间位置。

1993年AMR公司提出了MES集成模型，该模型可以概括为实时数据库支持下的4个主要功能：

（1）工厂管理（资源管理、调度管理、维护管理）；

（2）工厂工艺设计（文档管理、标准管理、过程优化）；

（3）过程管理（回路监督控制、数据采集）；

（4）质量管理（SQC-统计质量管理、LIMS-实验室信息管理系统）。

1997年MESA提出的MES功能组件和集成模型,包括11个功能，如图2所示，同时规定，只要具备11个功能之中的某一个或几个，也属MES系列的单一功能产品。MES的11个功能主要如下：

（1）资源分配与状态；

（2）作业计划和排产；

（3）工艺规格标准管理；

（4）数据采集（装置在线连接采集实时数据和各种参数信息，控制系统接口，生成生数据记录、质量数据、绩效信息、台帐累计）；

（5）人力管理；

（6）质量管理；

（7）过程管理（过程控制、APC、基于模型的分析与模拟、与外部解析系统接口）；

（8）设备维护；

（9）绩效分析；

（10）生产单元调度；

（11）产品跟踪。

1997年美国仪表学会ISA（The Instrumentation, Systems, and Automation Society）启动编制ISA SP95企业控制系统集成标准和ISA SP98批量控制标准。

图2 MESA提出的MES功能模块图

21世纪

从2000年开始，以图1所示的Purdue模型为基础，美国仪表协会(ISA)启动编制了第95个标准，即ISA 95标准，也就是现在所说的MES标准，具体时间进程如下：

2000年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.01模型与术语标准；

2001年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.02对象模型属性标准；

2002年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.03制造信息活动模型(Activity Models)标准；

2003年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.04制造操作对象模型标准。

ISA 95标准逐渐成为指导MES开发、实施及解决ERP与MES接口问题的一个重要参考依据，并先后被法国、德国、意大利、日本、英国、肯尼亚等接受为国家标准。从2003年开始，ISA 95标准正式被IEC采用，分别在2003年、2004年和2007年作为IEC62264标准发布。分别为：

（1）2003年的模型与术语（IEC 62264-1:2003 Enterprise Control System IntegrationPart 2 : Object Model Attributes）；

（3）2007年的制造操作管理活动模式（IEC 62264-3:2007 Enterprise Control System Integration-Part 3 : Activity Models of Manufacturing Operations Management）。

四、MES的现状

MES产业政策

中共十六大明确提出“建设节约型社会，走新型工业化道路”，信息化作为节能减排的重要手段得到了快速发展，而MES作为信息化的重要组成部分，也在此背景下得到了前所未有的重视与关注。

国家科技部目前主要依靠实施国家高技术研究发展计划（863计划）先进制造技术领域“面向行业应用的可配置MES平台及产品”项目计划达到以下目标[6]：

（1）开发一批面向典型行业、具有自主知识产权的MES工具集及软硬件系统平台。

（2）在航空、航天、汽车、船舶、装备、冶金、石化、烟草等典型行业的超过25家企业推广应用（其中在离散行业应用12家以上，在流程行业应用8家以上，在混合型行业应用5家以上）；

（3）在MES平台开发与实施的基础上，形成3－6个具有自主知识产权、符合ISO-95标准、相关指标达到国外同类水平、具有市场活力的MES软件产品（其中面向离散行业的软件产品1－3个，面向流程行业的软件产品1－2个，面向混合型行业的软件产品1个）；取得不少于10项具有原始创新的多项代表性成果（发明专利、软件著作版权等）。

（4）培育5家以上盈利模式清晰的MES软件供应商，促进MES产品的产业化（其中面向离散行业与流程行业的软件产品各2家以上，面向混合型行业的软件产品1家以上）。

行业会议

每年国内有关主题涉及MES技术的会议不计其数，主要的会议有：由中国仪器仪表学会生产执行系统分会(MES分会)主办的“中国MES年会”和863计划先进制造系统技术主题专家组主办的“中国制造业信息化MES产业技术论坛”。

（1）中国MES年会

中国MES年会由中国仪器仪表学会生产执行系统分会(MES分会)主办，每年举办一次，已举办了两届。

第一届(2006)中国MES年会暨2006中国(杭州)MES技术高峰论坛于2006年11月18日在杭州举办。年会由浙江大学褚健教授和苏宏业教授主持，并由9位行业专家做了9个精彩的大会报告，分别为：国际自动控制联合会前主席吕勇哉的《二十一世纪自动化产业的机遇和创新技术》；中国工程院孙优贤院士的《我国节能降耗的现状和工业控制面临的任务》；北京机械工业自动化所软件工程中心首席专家蒋明炜教授的《离散制造业的MES与ERP》；中石化信息系统管理部李德芳主任的《石化MES应用研究》；石化盈科MES事业部蒋白桦总经理的《石化物料平衡系统应用研究》；浙江大学荣冈教授的《企业多分辨率建模理论与应用》；中国石油规划总院王华副处长的《中国石油MES框架与实施策略》；华北制药集团刘文富总经理的《医药行业MES的应用研究》和宝信软件股份有限公司毕英杰的《冶金工业MES的现状与发展》。

第二届(2007)中国MES年会于2007年10月25日-10月27日在北京举办，共有来自石化、化工、钢铁、烟草等行业的50余家企业、10余家高校及科研院所的150余位会议代表参加了此届年会。

以“优化操作，疏导流程，实现节能减排、精细化管理”为主题的第二届(2007)中国MES年会邀请了业内权威嘉宾并做主题报告，包括中石化信息系统管理部副主任齐学忠先生的《制造业MES发展与展望》；浙江大学王树青教授的《节能减排与MES技术》；石化盈科MES事业部总经理蒋白桦先生的《石化行业MES系统解决方案》；浙江大学荣冈教授的《MES系统与智能工厂》；首钢集团强伟先生的《钢铁制造业信息化建设的实践与思考》；中国科学院软件研究所王宏安先生的《实时数据库系统及应用》；中国科学院沈阳自动化研究所史海波研究员的《卷烟企业MES技术与应用研讨》；华中科技大学张国军教授的《离散制造业MES关键技术与产业化对策》。八个主题报告虽然涉及不同的行业及背景，但是各位专家对MES的前景都同样充满信心，对MES能帮助企业提高生产效率、提高产品质量、降低消耗等作用都有一致的认识，同时也都意识到MES的任重道远。业内专家的权威讲述、听众的积极参与，热烈的会场气氛贯穿始终。大会最后由中国仪器仪表学会生产执行系统分会副理事长、中石化信息系统管理部主任李德芳先生作会议总结报告。

（2）中国制造业信息化MES产业技术论坛

2005年7月23日，由科技部高技术中心和863计划先进制造系统技术主题专家组联合主办的“2005中国制造业信息化MES产业技术论坛”在北京成功召开。科技部高新司冯记春司长出席论坛并致辞，柴天佑院士、褚健教授分别结合国内外MES技术、产品与应用的发展需求和现状和趋势做了主题演讲；“十五”863计划重点支持的钢铁和石化MES课题承担单位介绍了研究开发及应用示范成果，来自西门子、HP、IBM、美国埃施朗、英国博纳冶金系统公司的代表也分别从不同方面介绍了MES研究开发与应用实施的技术与经验。

2007年8月25日，第二届中国制造业信息化MES产业技术论坛在北京举行，业内专家分析了MES在我国制造业，特别是离散制造业应用中存在的难题及应对办法，提出了加强国内制造领域自主研发与使用MES系统对行业节能与产业升级的重要性。

4.3 MES解决方案

4.3.1 Honeywell的Business.FLEX MES

（1）系统特点

Honeywell针对炼油化工行业推出了MES解决方案Business.FLEX MES系统。系统的主要特点为：

* 一体化的数据集成平台

基于ORACLE关系数据库和PHD实时数据库，Honeywell的MES系统构架了数据集成平台，为全厂范围数据采集、存储和管理建立了一体化的应用平台；数据集成平台集成工厂的过程数据、商业管理数据并支持相关应用，可保障工厂的管理部门使用一致的数据，从而用户可方便地建立MES应用的全厂参考数据模型。

* 统一的用户交互及信息发布界面

在用户界面呈现方面，Honeywell的MES产品提供了一个全厂统一的信息界面WorkCenter PKS。WPKS是一个可组态的、基于WEB服务的企业信息浏览中心，无论是工厂底层操作人员还是高层管理者，都可以使用WEB页面进行MES应用信息的交互及浏览：输入生产数据或监视生产状况。

（2）系统的主要功能

Honeywell的Business.FLEX MES主要功能包括五大块内容，分别为：

* 实时数据采集（Uniformance）

* 先进计划及调度优化套件(Advanced Planning & Scheduling Suit)

* 装置的操作管理套件（Operation Management Suit）

* 油品调合及储运自动化套件（Blending & Movement Automation Suit）

* 生产管理套件（Production Management Suit）

（3）系统应用现状

Honeywell的MES系统在全球近100个国家得到了广泛的应用，许多国际知名的石油、化工等大公司都采用此解决方案。目前，中国石油下属的10多家企业正在实施Honeywell的MES系统。4.3.2 西门子的SIMATIC IT MES解决方案

西门子的SIMATIC IT MES解决方案主要特点如下：

（1）图形化建模（SIMATIC IT Framework）

SIMATIC IT Framework是所有产品组合的核心组件，它提供了一个建模环境，通过图形化方式将不同的SIMATIC IT 组件（不同于产品组合）的功能组合在一起定义执行逻辑（显式规则法，explicit rules approach）。SIMATIC IT Framework是根据物理对象（实际的装置和设备）和逻辑对象（产品组合及应用程序）来完成对工厂模型的创建。这些对生产执行逻辑的显式定义，以及对工厂模型中不同对象之间相互作用的定义，都是根据实际的生产作业来实现的。

（2）全集成自动化（TIA）

SIMATIC IT作为西门子TIA体系中的MES解决方案部分，充分利用了TIA体系的开放性，SIMATIC IT 能与西门子其他产品进行集成。

（3）通用行业库

SIMATIC IT通用行业库是在通用的产品平台上开发的，它提供了一组基础构件，包括图形界面、WEB方式界面以及报表，这些构件可以在真实环境中快速开发出符合用户需求的解决方案，以及更准确的估算项目事件和成本。

4.3.3 中控软件的MES-Suite流程工业MES解决方案

中控软件凭借多年流程工业MES项目的开发与实施经验以及对流程工业的深刻理解，为石化、化工、冶金、造纸等流程工业企业提供了完整的流程工业MES解决方案——MES-Suite。MES-Suite，采用先进的计算机技术、网络技术、信息技术、软件技术和监控技术，帮助用户实现对企业“人、机、料、法、环”的跟踪、计量、调度、分析、核算管理，通过建立物料流、信息流、资金流“三流合一”的信息集成平台，做到现场监控可视化、业务调度最优化、能量使用有序化的目标。MES-Suite对提高企业生产效率、提高产品质量、降低消耗具有重要的作用。

作为遵循ISA-95标准的MES供应商之一，中控软件分别针对石化、化工、炼钢、造纸这四个行业开发了行业应用组件包，使得MES-Suite可以满足不同行业的需求。

（1）石化行业应用组件包

石化行业应用组件包主要内容包括：操作指令管理、进出厂管理、罐区管理、物流平衡、油品移动、调度优化、公用工程管理及统计报表等功能模块。

（2）化工行业应用组件包

化工行业应用组件包主要内容包括：生产操作监控、生产工艺管理、班组考核、质量统计分析、流程模拟、能源管理、设备管理及领导辅助决策等功能模块。

（3）冶金行业应用组件包

冶金行业应用组件包主要内容包括：优化排产、产线排序、物流与工艺跟踪、生产调度、质量一贯设计、能源管理、设备资产管理、仓库管理、炉料与合金计算及数据挖掘等功能模块。

（4）造纸行业应用组件包

造纸行业应用组件包主要内容包括：生产操作监控、浆纸平衡、碱平衡、白水平衡、生产方案管理、切纸优化、卡帕值软测量、仓库管理、化验室信息管理及运行绩效管理等功能模块。

目前中控软件与中石化、中石油建立了MES建设的长期策略联盟，并承担了其旗下近百余家分子公司的MES建设项目。同时MES-Suite在石化、化工、冶金、造纸、化纤、水泥、制药、电力等行业中得到了120多个成功的应用，主要客户包括：中石化、中石油、山东海化股份有限公司、天脊煤化工集团有限公司、柳州化工股份有限公司、宜宾天原股份有限公司、湖南泰格林纸集团有限责任公司、广西柳州钢铁(集团)公司、山西新临钢钢铁有限公司等。

4.3.4 石化盈科的石化企业生产执行系统（MES）解决方案

2003年，石化盈科、中控软件、中科院软件所、北京时林等单位联合承担了“863”计划主题“石化企业MES关键技术攻关及应用研究”课题。其研究目标是以大型石化、化工企业为背景，突破制约综合自动化的重大关键技术，形成适合石油、化工行业的石化生产执行系统（SMES）关键技术及应用系统。SMES系统为石油化工行业提供了一套面向生产过程实时和智能管理MES解决方案。

SMES建立以生产物流管理为核心，以数据集成平台和核心数据库为支撑，集物料移动信息管理、罐区及仓储操作信息管理、物料平衡、生产调度、统计信息管理和公用工程信息管理等业务功能为一体的炼化企业SMES系统。SMES主要内容包括：操作指令管理、进出厂管理、物料移动、罐区管理、仓储管理、装置校正、调度平衡、统计平衡、化工辅料、公用工程管理等的11个主要业务功能模块。

目前SMES系统在茂名石化、安庆石化、荆门石化等9家企业得到了成功应用，并正在中国石化进行全面推广。SMES系统的实施为企业带来了巨大的经济效益和社会效益。

SMES 系统在茂名、安庆、荆门分公司3 家示范企业应用以来，取得了良好的经济效益。通过MES 系统物料跟踪及物料平衡，监控物料数据的准确性，做到“及时发现问题、及时处理”，降低了加工损失率；通过MES 公用工程平衡，监控能耗数据，以准确的能耗平衡数据为依据，在满足生产需求的情况下，调整蒸汽等能耗的产量，降低自用率，实现了节能；依据MES 提供的及时准确的平衡数据，及时调整原料及加工方案，优化装置的运行，提升了精细化管理，降低加工损失率和自用率，增加了商品产量，提高综合商品率；通过MES 为炼油的PIMS 计划优化、调度优化系统提供及时准确的生产数据，实现了资源优化利用，提高了高附加值产品。[4]

通过以上途径，SMES 为3 家企业共实现直接经济效益约4755 万元，间接经济效益约3897 万元。[4] 4.3.5 宝信软件的MES解决方案

宝信软件的MES的设计基于国外现有的信息系统软件的分析，采用了中间件技术、三层结构技术等先进技术，同时，又兼顾了目前我国冶金企业信息化水平发展的现状和业务特点以及对企业信息系统的具体需求所开发的系统。

宝信软件的MES解决方案主要功能模块包括：订单管理、生产管理、质量管理、作业计划管理、物料跟踪与实绩管理、工器具与轧辊管理、仓库管理、发货管理、历史数据管理。

宝信软件的MES解决方案的主要客户包括：宝钢、上海益昌薄板公司、马钢、涟钢、邯郸钢铁、包头钢铁、吉林通钢及梅山公司等。

五、总结

本文对MES的定义、发展历史、MES的现状进行了详细的描述与分析，从中可以看出：以Honeywell、西门子等企业为代表的国外提供的MES解决方案在国内外处于领先地位。以中控软件、石化盈科、宝信软件等企业为代表的少数几家国产企业所推出有特色的MES行业解决方案已经在国内取得了一定的业绩，但没有形成完整的、通用的和权威的MES实施方法论，但随着人们对MES认识的逐步加深，MES在企业中的应用必将会逐步深入，广泛推广。

第二篇：包装生产MES项目现状

包装生产MES项目现状

1、材料物流。①材料的齐套性。班组在产前材料准备阶段，对库房包材的配套性不能全面了解，常通过电话沟通，不能通过文档报表或者SAP系统查看产品齐套情况（数量、合格情况）。②材料的及时性。班组在班次交接过程中，下一班次的产品材料都会在前一天到达车间现场，不能做到现场材料随用随到。

2、车间物流。物流进出和传递的通道没有系统性的布局设计。

3、成品物流。①成品数量的准确性。班组生产出的产品以手工记录方式为主，成品数量准确性不足。②成品数量的及时性。物流立库不能实现随线记录成品数量，影响入库及时性，不便于在SAP系统内查看现时班组生产数量情况。

4、人员管理。产线员工对数字化工厂认识不足，对设备的操作不熟练，故障处理能力不足。

5、生产执行。班组在生产时侧重于人均产能的完成率，对产线达成率KPI指标关注不足。

6、质量管理。质量问题点记录不全面，没有系统的整理统计分析。

7、停线管理。车间没有明确的停线管理制度。如首样异常、量产异常、品质流程执行（包材、散酒品质指标）及现场管控异常等三方面对应的停线条件。

8、KPI管理。车间对班组的KPI管理还存在不全面、不完备情况，如散酒指标还未能考核到班组、已有指标未兑现制度条款。

9、设备管理。①车间未开展设备的OEE管理，不能对设备的利用率全面了解。②设备故障率的记录准确性，故障率统计现阶段为手工记录方式。③整线设备的匹配性不足。设备自动化技改过程中，对整线的匹配性关注不足，侧重点主要在单台设备的先进性和自动化程度，导致个别设备不能充分被利用。

第三篇：MES总结

本周新闻

1、根据《绿色制造科技发展“十二五”专项规划》，推出“绿色制造，科技发展”专题，旨在推动绿色制造的理念的宣传。

行业动态“信息化带动工业化、以工业化促进信息化”的战略目标。

MES是国家科技部“十一五”制造业信息化科技工程的重点领域，也是纺织行业“十一五”重点攻关的关键技术。新技术、新应用

面向流程行业MES系统的虚拟化

虚拟架构既满足了MES系统对整体安全可靠运行的要求，同时也照顾到了系统实施的经济性和便利性，使得后期计算能力和存储能力的扩展在不中断服务的情况下可以经济地实现。

存储虚拟化：在传统的IT环境中，计算资源和存储资源都是运行在同一服务器上的，服务器访问自身的存储设备，在服务器升级、数据共享和数据安全等方面都存在较大问题。存储虚拟化按照一定的虚拟存储体系结构将不同的物理存储设备（如RAID、JBOD、磁带库等）通过不同的接口协议（如SCSI、iSCSI、iFCP等）整合成一个虚拟的存储池，为用户提供统一的数据服务，实现存储资源的共享。存储虚拟化把原本分散在各个单独服务器的存储资源集中起来，提供统一的存储服务。这样一方面满足了部分应用对大存储容量的需求；另一方面存储资源集中起来后也利于日常的管理和维护，同时也便于对数据进行统一的备份、恢复和容灾管理，提高业务系统的数据安全性，从而降低故障恢复时间，提升服务的可靠性和连续性。系统虚拟化：系统虚拟化也常被称为服务器虚拟化，是把服务器拥有的各类资源抽象出来，以逻辑服务器的方式为用户提供服务。在用户面前的不是一个物理上的服务器，而是在同一物理服务器的操作系统之上运行着的虚拟服务层中的一个操作系统实例。通过系统虚拟化，可以在原本一台物理服务器上安装多个操作系统。管理员可以根据业务大小，分配一定数量的CPU、内存和存储容量。这样既提高了系统资源的利用率，同时也可以实现各个逻辑系统文件式的备份和恢复，降低新业务系统安装配置操作系统的时问，加快新业务系统的调试过程，满足信息化建设快速发展的需求。

网络虚拟化：IT网络环境中，并存着服务网络、科研网络、办公网络、生产网络等多个网络，这些网络常存在于同一个物理网络环境中，这就需要在保持网络的高可用性、易管理性、安全性和可扩展性的前提下，尽可能实现网络服务和安全策略的集中。通过VLAN、VPN、MPLS VPN等网络虚拟化技术，可以满足对网络的访问控制、路径隔离、集中管理等要求，确保合法的用户和设备访问各自合理的网络服务，并集中实施网络访问策略，降低网络管理成本。

MES系统技术特点分析

1、纵向集成技术：MES系统首先要解决的就是集成问题，从技术上来看，MES系统与ERP、与控制系统的集成是借助于中间件这一现代集成技术来完成的。

2、横向集成技术：在整个生产全过程中，对生产全过程中的各个环节进行连结，实现了企业的横向集成，确保MES系统的综合分析控制的作用能够更好、更充分的发挥。

3、模型驱动技术：产品的标准化，就决定了对生产的工艺流程、设备维护、生产标准和质量控制都要进行模型化，从模型驱动各个环节和各种信息与实际的生产调度工作流程之间的大统一。

4、实时处理技术：对生产实时信息的即时处理是现代化生产的必然要求，MES系统在实时处理上优越性还是比较强的，反馈时间控制在1分钟之内。

5、优化排产技术：在实际应用中，将ERP形成的月生产计划分解到班组、机台、工序几个部分。

准时生产JIT、精益生产和敏捷制造比较

1、准时生产JIT

准时生产方式JIT通过看板管理，成功制止了过量生产产量，从而消除了制作过量以及由此产生的各种浪费。由于严格控制了生产的产量，不仅减少了库存，降低了成本，适应了需求市场的变化，而且使产生次品的原因和产品质量之中的许多问题暴露了出来，通过改进就提高了产品的质量。

2、精益生产

从原理上来看，精益生产是对准时生产JIT的进一步的提炼和发展，其内容增加了很多，包括市场预测、产品研发、生产制造等一些全过程的管理。它不仅适应了适时适量生产的需要，而且适应了生产经营的一体化、制造管理一体化的发展趋势，有利于促使企业按照资源组织的内涵发展。

3、敏捷制造

敏捷制造以先进的制造技术和灵活的动态组织的方式为基础，依靠素质良好的员工和企业的动态联盟网络。他的根本目的是将柔性的生产技术、高素质的生产劳动者和灵活的高效管理集成起来，通过整体化的敏捷作业活动等方式，使得企业在竞争中盈利，在竞争中发展。其中的技术、作业和管理的有效结合，形成了主导企业活动的三大主流 离散制造企业

离散制造企业的产品结构，可以用“树”的概念进行描述——其最终产品一定是由固定个数的零件或部件组成，这些关系非常明确并且固定。流程企业的产品结构，则有较大的不同，它们往往不是很固定—上级物料和下级物料之间的数量关系，可能随温度、压力、湿度、季节、人员技术水平、工艺条件不同而不同。

面向订单的离散制造业，其特点是多品种和小批量。因此，生产设备的布置不是按产品而是按照工艺进行布置的。例如，离散制造业往往要按车、磨、刨、铣等工艺过程来安排机床的位置。因为每个产品的工艺过程都可能不一样，而且可以进行同一种加工工艺的机床有多台。因此，离散制造业需要对所加工的物料进行调度。并且中间品需要进行搬运。离散制造业企业由于是离散加工，产品的质量和生产率很大程度依赖于工人的技术水平。离散制造业企业自动化主要在单元级，例如数控机床、柔性制造系统。因此，离散制造业企业一般是人员密集型企业，自动化水平相对较低。生产计划管理

主要从事单件、小批量生产的离散制造业企业，由于产品的工艺过程经常变更，它们需要具有良好的计划能力。对于按订单组织生产的企业，由于很难预测订单在什么时候到来。因此，对采购和生产车间的计划就需要很好的生产计划系统，特别需要计算机来参与计划系统的工作。只要应用得当，在生产计划系统方面投资所产生的效益在离散制造业可以相当高。高级计划排产计划

高级计划排产计划是一个计划排程软件包，能高效的帮助制造企业控制生产计划。它能产生现在与将来的，通过各种规则及需求约束自动产生的，可视的详细计划。生产计划能对延迟定单进行控制及行动。管理控制能力及各种约束。其约束包括资源工时，物料，加工顺序及自定义约束条件。它能管理整个资源。

更重要的是它能快速响应意外的结果。它考虑所有生产过程中因素，包括班次，工时，工具，材料的可用性，可知/未可知的设备维护，当前负荷能力。总之，它能产生更精确，更实际的计划。

离散制造业生产管理的难点

目前，大多数制造业企业的生产管理人员在制订生产作业计划的时候普遍存在“不周全、不彻底、不合理”的情况。在计划执行过程中突发问题不断出现，企业的管理者成了“消防队员”，四处救火、疲于奔命。由于不能合理地安排生产作业计划，不但企业各类资源的使用效率不能充份发挥，而且还会产生进度和质量的矛盾。企业要么“抓了进度、丢了质量”，要么“保了质量、误了工期”。最终结果是在大多数时间里管理者面对的通常都是客户和员工的抱怨。为什么会这样呢？郑总认为主要原因在于企业的生产管理人员很难及时、准确的得到下面这些信息：

1)目前车间在产订单有哪些？进度如何？哪些工序未按计划开始？哪些工序未按计划完工？合格和不合格品数分别多少？

2)各产线、设备、班组目前有哪些任务，在什么时间开工和完工？需要准备的工装刀具、技术资料是否完备？需要准备的物料有哪些，应该什么时间配送到位？

3)过去几小时之内，车间哪个工序出现的不合格品最多？不合格品率有多高？是什么原因造成的？是否采取了措施？月度同比不合格品率是上升了还是下降了？

4)各产线、设备有多少时间在生产，多少时间在检修和空闲？利用率是多少？各设备的维保计划是否合理，是否与考虑了与集中生产时间存在的冲突？ 5)如何追溯产品的生产过程信息？如：是谁在什么时间、在哪台设备、用什么材料做的，当时的工艺参数是怎样的？谁做的检查，质检项点内容有哪些，检查结果如何？

6)导致生产误工和质量问题的根本原因是什么？是物料供给、工艺还是设备或工装的问题？是否采取的有效的方法和手段进行改进或解决？

在没有MES系统的情况下，对于这些问题的处理企业并没有好的办法。多数情况只能增加生产管理人员去解决，企业的大量生产信息很多都在调度人员的脑袋里面，调度人员不但忙于应付还很难完全协调处理好。通过“五步走”，为离散制造业车间现场带来规范的管理模式，完成车间的信息化建设。

第一步：规范原始资料。通过与上层计划系统及CAPP或PDM系统的集成，及时更新生产数据，指导生产现场作业。管理车间各种资源，实现车间资源的规范性管理，同时提供生产排程的重要依据。

第二步：提高计划的可执行性。根据产品数据和车间资源数据，对车间生产计划进行分解，在计划执行前进行有效的能力分析，及时发现瓶颈。在计划执行中，根据生产作业情况，再次对正在执行或后续计划进行调整，获得最优的产能。

第三步：加强生产现场控制。根据生产计划的指导和现场设备的操控，实现对生产现场的有力监控。通过数据采集手段，获得计划的执行状态。使计划调度人员在办公室就能够掌握当前的计划执行情况。

第四步：实现车间内部的科学管理。天为MES能够覆盖95%的车间管理业务，实现车间内部的信息流、财务流、控制流的协同，进一步改善生产车间的管理手段。

第五步：打通企业的三级信息流。天为MES的实施，填补了上层计划系统和底层控制系统的信息断层，实现了企业三级信息流的通畅。MES实施案例中的应对措施

4.1 实施背景。笔者参与了某汽车零部件制造工厂的MES项目实施全过程，该公司属于离散性生产模式，车间现代化水平较高，采用了比如拧紧机，Atlas力矩扳手，性能测试机等多种现代化设备辅助生产。应用MTO模型应对市场需求，并且已经实施了ERP系统来管理销售，采购，仓库物流及财务数据，ERP的运行在很大程度上改善了公司的管理水平，提高了库存周转，但是延误交期，质量问题居高不下，车间物流管理不是很顺畅等问题始终存在，公司希望通过MES的实施来推动这些问题的解决。4.2 实施风险分析。正如前面分析的MES项目实施面临的挑战一样，在该公司的实施中也面临着类似的问题。该公司已经实施了ERP系统，且ERP系统覆盖了部分的生产相关的内容，便于生产成本的采集，那么MES在这一部分如何定义边界?如何与ERP进行交互，实现业务的J顷畅运作?各种生产设备是否有数据接口供数据采集?是否可以将这些数据无缝集成到MES系统? 尤其重要的是，公司是否有实施MES的环境，所谓的环境包括人员对MES项目的理解和支持程度，是否有足够的资源来支持MES项目的实施，这些对MES项目的成败有关键影响。对于这些项目实施可能会碰到的挑战或者风险，在项目启动之初都直该有清醒的认识，并采取对应的措施予以应对。

4.3 项目实施的风险防范措施 1)项目目标定位。项目目标定位主要解决的是做什么的问题。实施MES之初应该明白我们上MES项目的目标是什么，在整个工厂的价值链中处于什么位置。虽然从大的方面来说，MES是用来帮助优化生产，但实际是每个工厂面临的问题都不大—样，期望解决的问题的侧重点也有所不同。2)项目实施环境分析。项目实施环境分析解决的是能不能做的问题。首先我们要有清晰的项目目标；其次，要进行全工厂范围内的MES意识培训，尤其是项目实施涉及到的各个部门或人员，让他们对MES项目有大致的了解，明白项目的实施对各自的影响及未来能带来的利益。再次能否得到足够的人力支持，比如是否有合格的项目经理来推动项目，是否有经验丰富的顾问为项目保驾护航。然后，项目是否得到高层认可，是否有足够的资金支持。最后要分析工厂的软硬件环境，比如工厂的硬件基础设施是否可以满足MES项目的实施，如果不能则最好是先对工厂的基础设施进行适当的改造。3)项目的具体实施安排。关于具体实施安排回答的是怎么做的问题。作为—个比较复杂的IT应用系统项目，一般我们会选择某种项目实施方法论来对项目进行管理，通过这种系统化的方法，达到进度、质量和成本的平衡。考虑到MES项目的特殊性，我们还要特别关注有没有人员对各种设备的接口有所了解，同时是否有专门的团队管理工厂的IT基础设施，这一点经常被忽略，没有好的IT基础设施，MES的实施会成为无水之源。如果有可能，最好是邀请MES顾问的加入，可以大大降低项目实施的风险。

电子工票实现功能

通过该系统可以实现如下功能：1，完善工价定价体系。根据生产的情况，及时采集样本，智能分析工序工时的合理性，为完善工序定价系统提供实时数据。2，生产即时监控。随时监控每个订单的生产进度。更可以按照颜色尺码详细的了解不同订单的完工情况，透明化生产进度，为计划及调度提供有力支持。3，效能完全掌控，提高效率。可以按照不同的工厂、班组、工段、机台、人员等进行多方位查询分析，让经营者了解工厂实际生产信息，统一目标标准，以提高效率。4，建立有效绩效考评体系，持续改进。帮助企业的管理者建立有效的考评机制，让管理人员随时了解员工与企业标准的差异，建立员工、班组、车间对比考评机制，提高生产、管理的积极性，持续改进。5，完善计划调度支持，解决半成品积压问题。可以随时提供不同工位的在线数量、在线时间，并帮助企业的管理者提前发现影响生产进度环节，为平衡生产提供帮助。采用RFID射频识别技术后，借助于RFID据终端采集技术，将每个菲票的信息存在于RFID电子标签中，工人根据自己的工序，通过采集终端将产品的数量、加工内容(工序)等信息直接发送到电脑，完成计菲工作。这种方式有以下优点： 1)实时性高

采用RFID技术后，决策者通过中间件系统可以及时的知道车间的生产进度，有利于决策层对生产计划做出准确的预判和改进。2)安全稳定

相对于条码计菲，本系统的安全和稳定性大大增强，工人在进行一道工序前只需将物料卡放置于车位读卡器上，就可以完成数据的采集。3)上通下达，信息共享

生产信息完全透明化，工人可以通过RFID查询机查询到当天的生产情况，管理人员也可以及时的知道当天生产进度。4)分析流水，解决阻滞

系统自动记录每个工人在哪些时段在做哪些工单，耗时多久，经过分析后决策者可以合理的安排工人的生产，科学、及时的解决生产瓶颈。5)节约成本

一个RFID的读头可以进行几万次的刷卡记录，而一张RFID卡片的成本在二十元左右。相比条码方式，如果以一个3000人的车间来计算，一年可以节约工票耗材成本36万。6)提高管理

提高生产力和生产线透明度，节省薪资，责任到个人，减少瑕疵品，优化生产管理流程，减少在制品在生产线上的积存。

第四篇：MES技术报告

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技术支持...........................................................................................................................................................3 4.5 MES上位系统技术支持...............................................3

4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 MES上位系统采用的开发工具和数据库......................................................................3 MES上位系统的设计主线.................................................................................................4 MES上位系统的统计分析方法........................................................................................5

MES下位系统技术支持...............................................6

4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 MES下位系统数采系统硬件部分...................................................................................6 MES下位系统数采系统软件部分...................................................................................6 MES下位系统管理系统硬件部分...................................................................................9 MES下位系统管理系统软件部分.................................................................................13

技术总结.........................................................................................................................................................19 4.7 稳定、可靠完整的数据采集..........................................19

4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8 软件系统的保证...............................................................................................................19 硬件系统的保证...............................................................................................................19 效果分析.............................................................................................................................20

全面的批次跟踪和产品追溯..........................................20

4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.9 批次跟踪.............................................................................................................................20 产品追溯.............................................................................................................................21 效果分析.............................................................................................................................21

先进的统计分析方法...............................................22

4.9.1 4.9.2 SPC的引入.........................................................................................................................22 效果分析.............................................................................................................................23

4.10 高度的系统集成...................................................23 4.10.1 4.10.2 基于Wonderware软件平台的MES系统.....................................................................24 效果分析.............................................................................................................................24

4.11 模块化的开放系统.................................................25 4.11.1 模块化的设计和开发......................................................................................................25

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4.11.2 4.11.3 4.11.4 开放的系统结构...............................................................................................................25 统一的系统接口...............................................................................................................26 效果分析.............................................................................................................................26

4.12 多模式异构的信息发布平台..........................................26 4.12.1 4.12.2 4.12.3 4.12.4 4.12.5 现场数采和监控系统......................................................................................................27 管理客户端........................................................................................................................27 远程监视客户端...............................................................................................................27 门户网站信息发布...........................................................................................................28 效果分析.............................................................................................................................28

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技术支持

昆明卷烟厂MES系统由上位系统和下位系统组成。上位系统划分为四个功能模块：生产计划管理模块、质量管理模块、设备管理模块、成本核算管理模块；下位系统主要由车间管理系统软件和制丝工段、卷包工段数据采集系统两个部分组成。

4.5 MES上位系统技术支持

4.5.1 MES上位系统采用的开发工具和数据库

4.5.1.1 开发工具PowerBuilder Enterprise 8.0.2

在上位系统，我们采用了当时最快捷、最方便的开发工具之一Sybase 公司的 PowerBuilder Enterprise 8.0.2版。

PowerBuilde 8.0具有卓越的应用开发效率，主要表现在：PowerBuilder通过提供大量新的功能和特征继续拓展其快速应用开发和无比卓越的生产率传统，显著地加快了应用开发的周期。

PowerBuilder 8.0是易于使用的、可伸缩的、并经实践证明的快速集成开发环境，它在给用户提供一条转移到下一代平台的途径的同时，使用户仍能够保护和扩展它现有的在技术和应用上的投资。多年来，PowerBuilder用于客户机/服务器应用开发的快捷性、简便性以及先进性一直深受用户赞赏。这是我们选择PowerBuilder 8.0作为上位系统开发工具的主要原因。

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4.5.1.2 数据库Oracle 9i 上位系统我们采用的数据库是Oracle 9i。Oracle 9i数据库是Oracle公司推出的最新一代数据库，与Oracle 8i相比增加了上百种新特性，其中最突出的是经济性、高可伸缩性和高可用性以及完善的功能。

Oracle 9i采用了Real Application Clusters技术，为用户提供了无限的可伸缩性和总体可用性，用户可以把运行Oracle 9i的多个硬件平台组成集群系统，扩充系统的处理能力和性能。除此之外，Oracle 9i在安全性、可靠性等方面也有不俗的表现。Oracle 9i数据库灵活的扩展性使它能适应各种规模企业的需求。

Oracle 9i给用户带来的最大的好处是：用户可以利用Unix工作站、PC服务器等中低端硬件平台，获得原来只有在大型机上才能享用的高可伸缩性和高可用性，在提高性能的同时降低了成本，而且，当用户的业务不断扩展时，原来的投资会继续得到保护。

考虑到系统数据的大量性、交互性、安全性和管理的方便性，以及系统的兼容性和扩展性，我们选择了Oracle 9i作为数据库平台。

4.5.2 MES上位系统的设计主线

在上位系统我们以生产批次为核心线索，将生产计划管理、质量管理、设备管理和成本管理等业务功能模块“串连”在一起。

“生产批次”是该系统中一个核心的概念。我们希望通过生产批次概念的引入实现两个功能：

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4.5.2.1 实现产品的跟踪

从原料投入到产品下线是一个完整的受控的生产流程，生产批次贯穿整个生产过程的始终。在这个流程中，每一个时点发生了什么，在制品处于什么状态，当时的生产现场是怎样的，我们通过批次实现连续的跟踪记录。

4.5.2.2 实现质量问题的追溯

万一发生质量问题，我们要能找到发生问题的原因，以便弄清是原（辅）料问题、设备问题、环境因素、工艺标准问题，还是人员不当操作造成的。在找出问题的基础上，进一步查明原因，采取对策，通过提高、改善工作质量来控制生产质量，通过控制生产质量来最终保证产品质量。通过“生产批次”与计划实施、质量监测、设备状态的实时关联，能真实再现生产“当时”的情况，从而实现质量追溯。

4.5.3 MES上位系统的统计分析方法

在系统中，在数据采集基础上，借鉴SPC分析方法，运用数理统计理论，实现对数据的综合分析和分类统计及变动趋势分析。通过分析，预警超指标数据，反映能力指数和受控状态，做出趋势判断，从而力图为质量问题找出影响质量的关键因素，达到改进生产、提高质量的目的。

在系统中实现的统计方法有工序能力指数、描述统计量分析、散布图分析、直方图分析、趋势图分析和巴雷托图分析等。通过科学的统计方法，实现全过程监控、全系统参与，进而更好地理解和实施质量体系。

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4.6 MES下位系统技术支持

4.6.1 MES下位系统数采系统硬件部分

考虑到硬件兼容性和系统的通用性，制丝和卷包工段所有数据采集工作站采用DELL台式计算机。现场站配置为P4 2.0G以上CPU, 256M内存，40G硬盘。对于安装于现场的工作站采用防护等级达到IP65的操作柜安装。通过实际使用证明硬件配置充分满足数据采集的功能和稳定性要求。

卷包现场站配置专用通讯板卡实现与包装机组的数据通讯，通过TCP/IP通讯协议实现与卷接机组的数据通讯。现场站直接接入车间局域网和MES系统中央数据库实现通讯进行采集数据的实时存储和生产管理信息的接收。

数据采集服务器和MES下位系统的中央数据库服务器公用一个服务器，由于采用了硬件模块级冗余的美国Stratus服务器，数据采集数据库的稳定性和可靠性得到了有效的保证。相关的服务器说明参见管理系统服务器硬件说明。

4.6.2 MES下位系统数采系统软件部分

4.6.2.1 数采工作站软件

由于运行于现场的工作站需要长时间不间断运行，保证现场生产过程数据的连续稳定存储，数据采集工作站全部采用美国Wonderware公司的监控软件InTouch 8.0简体中文版。InTouch通过与制丝线生产线和卷包机组控制系统的数据通讯实现数据采集的同时，还以直观的监控界面实现对生产线的监控功能，为生产操作人员提供更加完整和详细的生产过程信息。此外通过InTouch的数据库访问功能，现场站能够灵活的实现人工信息录入（质检信息、设备维修信息等）和生产管理信息查询功能，从而重新定义了现场站的功能范畴。

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4.6.2.2 数采服务器软件

为了实现制丝和卷包工段大量的生产过程数据的实时稳定的数据采集，数采数据库采用美国Wonderware公司的IndustrialSQL Server™工业实时数据库。

IndustrialSQL Server™ 是世界上最流行的生产历史记录数据库，能以最低的拥有成本换取最高的性能。它提供了一个公共的生产信息访问点、生产应用程序开发平台、接入商业系统的接口。下图为IndustrialSQL Server™系统结构图。

IndustrialSQL Server™具有如下特点：  高性能的服务器

IndustrialSQL Server 实时获取准确、细致的生产数据，并提供无缝融合非实时、手工或离线数据的功能。IndustrialSQL Server 获取生产数据的速度

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要比关系型数据库快几百倍，存储空间也只占传统数据库的一小部分。所有生产数据与事件、摘要、生产与配置信息一起可以完全集成到工厂数据中。

 易于使用

IndustrialSQL Server提供的是一种免管理的立即可用的数据库环境。只要指向现有 InTouch 配置文件，在几分钟之内，就可以配置好整个系统。这种与 InTouch 的紧密集成确保了数据库的完整性，并且标记也只需定义一次。

 易于管理

IndustrialSQL Server 的管理与配置工具采用“Microsoft 管理控制台”技术，支持鼠标点选、拖放等操作，提高管理方面的便利性。通过提供一个单独的控制台，可进行多个 InSQL Server 及 Windows 操作系统与 SQL Server Enterprise Management 的管理。用户可以从很多客户端监视整个系统的健康状况与工作性能。

 灵活的开放式访问

基于 Windows® 2000™ Server 的多层体系结构提供了一套可伸缩的解决方案，使得IndustrialSQL Server既适合于部署了几百个标记的单个生产线或机组的数据采集，也适合于成千上万个标记的大型项目。

 扩展性

IndustrialSQL Server能够根据用户选择的应用程序开发环境开发定制的客户端应用程序。公开的数据模型和标准的 SQL 或 OLE DB 应用编程接口提供了一个主流标准开发环境。IndustrialSQL Server 的数据库可以使用附加的表格、存储过程及视图轻松加以扩展，来满足特定的信息需求。

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4.6.3 MES下位系统管理系统硬件部分

4.6.3.1 管理系统网络硬件

整个管理系统的网络结构基于昆明卷烟厂的千兆交换以太网为主干并结合虚拟局域网（Virtual LAN）技术的网络解决方案，使得网络系统既有高速主干、高性能交换结构同时又具有良好的可管理性和安全性。具体硬件配置如下：

 中心交换机

采用CISCO公司的Catalyst 6509交换机，交换背板带宽达到32Gbps，提供1000BASE-SX/LX，10/100BASE-TX和1000BASE-FX等端口。支持SNMP、RMON管理、支持802.1Q，802.1P，802.3x协议标准。支持IEEE802.3u，IEEE802.3z等协议。中心交换机通过1000M接口和生产部局域网络相连，保证了生产部生产管理信息上传和生产指令信息下达的高速稳定执行。

 生产部二级交换机

生产部交换机采用Cisco公司的Catalyst 3550交换机，通过光纤与厂级网络实现1000M的高速连接。通过厂级VLAN配置，生产部具有独立的网段，并组建了灵活的单一IP地址管理网络，保证了管理系统网络的安全可靠性。管理系统的所有客户端和现场数据采集工作站直接接入二级交换机，保证了客户端和现场站之间具备100M通讯速率，同时也与厂级网络有效的进行的安全隔离。

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4.6.3.2 管理系统客户端硬件

4.6.3.3 考虑到硬件兼容性和系统的通用性，管理系统所有客户端采用DELL台式计算机。配置为P4 2.0G以上CPU, 256M内存，40G硬盘。

管理系统客户端直接接入车间局域网和MES系统中央数据库实现通讯，由于采用统一的管理客户端软件，所有客户端的硬件和软件系统配置完全一致，可以统一备份和维护。

4.6.3.4 管理系统服务器硬件

管理系统配置了两台服务器，一台中央数据库服务器，安装所有管理系统服务器端软件和管理系统中央数据库SQL Server 2000，同时中央数据库服务器也用来实现所有生产过程数据的采集和保存。另一台服务器为Web服务器通过厂级局域网网站发布生产过程监控信息和生产管理统计分析信息。

中央数据库服务器：中央数据库采用美国Stratus公司的FtServer 5240服务器，由于数据库服务器在MES系统中的重要性，对于数据库服务器的配置严格的要求，而该型服务器具备的如下优点保证的整个系统的安全性和稳定性：

 高可靠性

Stratus提供业界可靠性最高的99.999%的可用性的计算机系统。与其它计算机厂商提供的可靠性仅达99.95%的计算机系统相比，可将每年4~5小时的停机时间缩短到5分钟。极大地减少了因停机而造成的损失和所承担的风险。这一可靠性的保证充分满足了MES系统中采用的Wonderware工业实时数据库对于大量数据的不间断实时采集和处理的要求

 连续可用性

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Stratus其独特的硬件冗余体系结构保证了应用系统不会因硬件故障而受到影响，仍能保持连续不间断地正确运行。下图为ftServer接头示意图。

 兼容性

Stratus ftServer容错服务器系统采用Intel Xeon处理器，支持Windows 2000 Advanced Server操作系统。并提供Stratus ftServer系统与标准Windows环境的二进制兼容，使得为Windows 2000编写的应用软件不必进行修改即可运行在Stratus ftServer硬件平台上。

 简易性

Stratus容错技术建立在硬件级的冗余技术之上，其容错处理的实现对应用是透明的。其简易性主要体现在：

系统安装

Stratus容错计算机的安装与单机安装一样简单。减少双机间的交叉连接及配置。

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网络连接

减少网络连接中重复、交叉连接与配置，从而减少不稳定、不可靠点。系统软件维护

在Stratus系统上，仅需标准的Windows 2000 Advanced Server环境下的维护技术即可完成容错系统的维护。不必为故障恢复而编写繁琐的故障恢复脚本程序和网络恢复配置。

系统维护

Stratus系统硬件部件均采用热拔插技术。简单将失效部件拔出，更换新部件即可完成系统维修工作。Stratus 远程在线诊断技术提供24x7的远程维护支持。

 数据完整、一致性

Stratus容错技术体系结构保证系统在运行中，系统中进行传输和处理的数据的完整和一致。能够保证内存数据的完整性。特别，当系统某一关键部件出现故障时，它能避免双机造成的内存数据丢失而使交易丢失。Stratus能够保护任何时刻的内存数据的完整性，这是容错计算机系统与其它计算机系统的最大区别，亦是应用系统可以获得的最大的利益。

Web服务器：考虑到WEB网站对于服务器的性能要求，同时今后WEB服务器可通过加入其它生产部的网站发布信息进行扩充，本系统中，WEB服务器选用COMPAQ公司的Proliant ML 530 服务器，该品牌服务器在昆明卷烟厂已经有不少的应用，并因其良好的性能和品质得到好评。

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4.6.4 MES下位系统管理系统软件部分

管理系统的软件平台采用美国Wonderware公司的FactorySuite 套装工业软件和InTrack生产管理软件。下图为管理系统中的软件架构：

通过在这些成熟软件平台的基础上进行了适合于烟草企业的行业化开发，使整个ME系统更加符合烟草生产的管理流程和业务流程，并分为：生产管理、设备管理、质量管理、产品追溯和用户管理共五大模块又细分为十八个子模块

4.6.4.1 MES下位系统体系结构

MES下位系统（生产二部）的总体系统结构如下图：

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在系统中MES数据仓库基于生产部基本生产管理信息，从数据采集系统的工业实时数据库中获取实时的基于时间的生产过程信息，并结合的各管理各客户端获得的生产管理信息，进行统一存储和统计分析，实现各项管理功能。系统规划的合理性、运行的可靠性和功能的完整性都由Wonderware 软件平台得到了有效的保证。Wonderware的FactorySuite套件软件和InTrack分为服务器端和客户端被整合在一个MES系统中，运行在系统后台完成各项管理功能。

4.6.4.2 服务器端

管理系统服务器端软件包含了Wonderware的如下软件：InTrack Server、QI Analyst Controller、ActiveFactory和SuiteVoyager。 生产/产品质量服务器软件平台QI Analyst Wonderware QI Analyst 使MES系统引入了国际通用的质量分析方法——SPC（Statistic Process Control），能够提供标准的质量分析统计控制图帮助用户进行质量统计和分析。QI Analyst的应用不需要进行代码开发，并允许用

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户对SPC控制图和数据源进行灵活的配置。QI Analyst和用户传统的质量统计分析方式相结合能够有效的提高企业质量管理的水平。 MES系统建模和资源跟踪平台InTrack Wonderware InTrackTM作为新一代的生产制造系统（MES）建模和资源跟踪系统平台，提供了基于Windows 2000的、可扩展和经济的方式来监视、管理、跟踪生产的整个流程。通过InTrack系统可以根据烟草行业的业务流程建立完整和合理的生产模型，以合理的数据库构架保证系统运行的高效和稳定。通过客户/服务器应用程序的封装，InTrack具有相当的灵活性，并可以OLE组件的方式在MES系统的客户端工作站运行。

 实时WEB门户服务器端软件平台SuiteVoyager SuiteVoyager 2.0 是由Wonderware提供的工厂信息门户。利用SuiteVoyager 2.0，可以通过国际互联网或者企业内部网使用标准的Microsfot IE来收集和发布生产二部的生产数据和管理信息，可以让远程用户安全地访问、分析和显示车间生产信息。利用SuiteVoyager可以在厂级局域网发布如下内容：

 生产监控界面：

直接将各现场站的监控界面发布到SuiteVoyager的网站上并能够实现生产线的实时监控；

 过程趋势：

通过SuiteVoyager内置的图形功能可以和InSQL结合发布生产现场过程数据的实时趋势；

 生产报表：

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发布生产部的各种生产报表和统计查询结构，并允许进行灵活的查询和分类；

 外部链接：

允许自定义网页如ASP、HTML和XML并灵活的集成到SuiteVoyager中。 IndustrialSQL Server 的高性能客户端工具ActiveFactory™ 8.5 ActiveFactory 8.5 是一整套客户端应用程序，可以从 Wonderware IndustrialSQL Server™ 储存的数据中最大限度地发掘价值。通过使用 ActiveFactory，只要用鼠标指指点点对话框，企业中各个级别的人员便能轻松访问工厂和生产过程数据。

本套装软件可以在网络、企业内部网或 Internet 上部署各种信息。通过使用企业的信息高速公路，ActiveFactory 可以提供基于时间的趋势数据分析，使用 Microsoft® Excel 方便地进行数据分析，使用 Microsoft Word 制作全面的数据报告，特别是，它还可以用于访问工厂车间历史信息与实时信息。

4.6.4.2.1 客户端

位于生产二部各个相关的管理部门的工作站作为MES系统的客户端，主要运行基于C/S结构和COM组件技术开发的MES客户端软件，在MES客户端软件中，通过封装Wonderware FactorySuite 的客户端组件，部门工作站具有稳定和强大的功能。不仅管理系统客户端而且数据采集客户端都基于专门为MES系统设计的COM组件和中央数据库实现链接。

管理系统客户端分为两个组成部分：  COM组件：

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采用COM组件技术开发的运行于客户端的后台处理程序，实现客户端程序和服务器连接的中间事务的处理。该组件对管理系统主要的事务处理和用户查询以类的方式进行统一封装后，先对客户端提交的数据库操作请求进行处理再发送到数据库，减小了数据库数据处理量和网络数据传输量，降低了客户端开发难度，起到了中间层的作用。 管理客户端软件：

采用VB6.0开发，采用模块化和面向对象的开发模式，保证系统结构的灵活和人机界面的友好。所有客户端采用基于Wonderware软件体系的统一的用户认证体系。在不同客户端上通过用户权限认证，用户可以在相同的客户端软件上操作不同的系统管理功能。

4.6.4.3 MES下位系统特点

MES下位系统（生产二部）在努力实现符合烟草行业生产管理特点的生产管理系统，提高车间生产管理水平，改变传统的生产管理模式的基础上，具备了如下特点：  高稳定性

在整个系统的设计阶段就对系统的稳定性进行了充分的考虑。通过采用IndustrialSQL Server工业实时数据库保证生产过程数据连续的不丢失的低占用的采集；通过采用InTrack，合理完善的建立烟草行业生产模型，保证系统功能稳定运行；通过Stratus高可靠性数据库服务器，从硬件上保证了系统的可靠和稳定，有效的减少了硬件的安装和维护难度。 高可用性

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系统借助于COM组件技术和Wonderware完善的用户管理机制，大大提高了管理系统的可用性，所有客户端保持统一的系统配置，并可以快速更换和恢复，保证系统的不间断运行。 高扩展性

系统模块化设计，使得新功能新模块能够快速的开发和部署，让系统具有良好的扩展性。同时通过开放的数据接口和SQL Server的扩展性，系统能够灵活的与厂级MIS系统进行连接，并能够根据厂级MIS系统的需求进行完善和扩展。 高集成性

管理系统将Wonderware的FactorySuite工厂套件软件和InTrack系统整合为一个完整的MES系统，在为用户提供统一的人机界面的同时，也提供了强大而灵活的管理功能，基于Wonderware软件的集成性，管理系统还集成了其他的管理和办公软件，如Word和Excel，提高了系统的可用性。 高维护性

由于系统的硬件和软件均采用国际上主流产品，Wonderware多年的软件应用履历和标准的安装维护保证了软件系统的高维护性；Stratus服务器的硬件冗余使得系统中的所有服务器软件只需安装一次，且无需对磁盘阵列或Cluster等复杂硬件进行维护，也大大提高了系统的可维护性。

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技术总结

昆明卷烟厂MES项目从需求分析到系统设计和系统开发都充分考虑烟草行业的业务流程和管理模式。针对烟草行业流程式和离散式相结合的特殊生产模式和现有的生产管理方式，整个系统在设计上进行了大胆的革新和尝试，并根据用户的具体需求进行了多次的调整和完善，在体现烟草行业管理特色的同时又能有效提高生产管理的水平。

整个系统在实施过程中积累了大量烟草行业实施MES系统的经验。多个关键技术的使用令本系统在国内同行业中处于领先位置并具有多种特色和亮点，现总结如下。

4.7 稳定、可靠完整的数据采集

对于生产部多个生产控制系统成千上万点生产过程数据的采集，需要实时采集并在相当长的时间段内进行保存。为了保证这些数据能够有效并可靠的得到存储，系统从软件和硬件两个方面进行了详细的考虑。

4.7.1 软件系统的保证

系统中没有采用普通的商用数据库而是采用了国际上先进的工业实时过程数据库实现数据的存储，通过工业实施数据库特有的数据存储和压缩机制保证了所有数据不间断、不丢失、低空间占用的存储。本系统采用美国Wonderware公司的IndustrialSQL Server工业实时数据库，并具备了高性能、易于使用、易于管理、灵活的开放式访问、扩展性。

4.7.2 硬件系统的保证

整个系统的中央数据库采用硬件冗余的服务器，保证的整个系统的安全性和稳定性，并使数据采集系统具有高可靠性、连续可用性、兼容性、简易性、数据完整和一致性等优点。

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4.7.3 效果分析

通过数据采集系统真正将整个生产车间的实时生产数据有效的不间断的完整的保存起来，作为车间生产管理和统计分析的数据基础，这些数据保证了车间管理层甚至厂级MIS系统能够及时、真实、有效的了解车间生产情况和存在的运行问题。这样车间生产控制系统就成为了厂级信息化管理系统的有机组成部分，结束了车间底层自动控制系统虽然实现了生产高度自动化，却一直成为企业生产管理的信息孤岛的尴尬局面。

4.8 全面的批次跟踪和产品追溯

在系统的规划和实施过程中，完整地提出并贯彻了批次跟踪的概念。对卷烟生产的整个流程以一个统一的标识进行识别，并在各个生产环节根据这个标识实现对产品生产的各方面信息的全面跟踪。这就将MES系统的数据采集信息和生产管理系统有效的贯穿起来，并实现了对产品生产过程的全面查询和统计分析。

4.8.1 批次跟踪

批次跟踪不仅仅是在单个工序或部分生产线进行，而是贯穿了产品在生产线生产的整个流程。由于烟草行业生产流程的特点，产品的生产过程在制丝线是连续的，而在卷包工段又是离散的，所以传统的批次跟踪模式已经不适用于烟草行业。在系统中，对于批次跟踪的实现作了大量的研究和测试，终于使批次的跟踪覆盖了卷烟生产的各个环节。从原料申请到原料投料，从叶片线和丝处理线的整个生产流程到储柜的进柜、出柜和存储，从风力送丝到卷接包的生产，都以批次为唯一的标识来实现数据采集和生产过程的跟踪。

批次跟踪采集的不仅仅是产量、牌号和时间，还包含了批次生产过程中相关的工艺参数、质量检测、设备状态和报警、物料损耗以及其他相关事件等信息。

批次跟踪概念在烟草生产管理中的引入，在一定程度上改变了车间生产管理的模式，更加有效地将各种生产管理信息整合在一起，成为MES系统的一个重要组成部分。

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4.8.2 产品追溯

批次跟踪功能的实现保证了管理系统数据库中保存了产品生产的完整信息，为实现产品追溯打下了坚实的基础。系统根据用户选定的时间段查询生产的品牌，根据品牌查询所有相关批次，以批次号为索引并以批次的开始和结束时间为时间段实现产品在各个方面的追溯功能。产品追溯实现的主要目标是通过产品生产信息全方位的比较来发现不同批次的产品间存在质量差异的潜在的根本原因，帮助企业采取有效措施完善生产工艺，提高产品质量，另外，通过对产品整个生产流程的追溯也能够在很大程度上帮助企业追查质量事故的真正原因，及时采取正确的措施，减少事故发生的概率。

4.8.3 效果分析

批次跟踪和产品追溯：通过进行生产批次的跟踪和产品追溯，在很大程度上改变了车间传统生产管理的观念，主要体现在如下几个方面：

 生产管理信息得到了有效的整合：批次的概念的引入，使得和产品生产过程相关的生产信息、质量信息、人员信息都能够以批次信息为关键字进行查询和检索。这样大量纷繁复杂的生产管理系统借助于批次的概念有效的整合在一起，大大提高了生产管理者对生产信息进行统计分析和查询的效率；

 生产跟踪的概念发生了变化：通过引入全新的批次跟踪和产品追溯的概念，生产跟踪从原有的对产品生产过程中的部分生产工序进行孤立、片面地管理转变为对产品整个生产流程的全面跟踪和监控，而这样的生产管理模式能够帮助生产管理者更加全面的了解生产情况，分析生产事故，同时全面的生产跟踪也是企业实施全面质量管理的基础；

 生产过程的回溯成为可能：在原有的生产管理流程中，由于管理模式和信息采集的局限性，要想回溯任何一批产品生产过程中所采用的原辅料、使用的生产线和生产设备、关键的工艺指标和相关的参数设定是非常困难的，项目技术报告

而MES系统中提供的产品追溯功能，能够有效的帮助生产管理者详细的回溯产品生产的每个环节，发现产品畅销或产品质量问题的最根本原因。实现生产过程的回溯加快的提高产品质量和改进生产流程的进程。

4.9 先进的统计分析方法

4.9.1 SPC的引入

长久以来烟草行业一直采用传统的质量统计分析方式进行质量检测，质量检测水平的提高往往体现先检测仪器、手段和检测方式的改进方面。但是对于检测结果的统计分析方式仍然采用上下限控制和标准的数理统计方式。本系统在对烟草行业的质量统计分析方式进行充分研究和考察的基础上，借助于专门的质量统计工具，引入了SPC（统计过程控制）概念。

统计过程控制（SPC）是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态；当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品的生产过程保持稳定并达到最大生产能力。

系统利用专业的SPC统计分析工具，提供多种分析控制图表对现有质量检测数据进行分析统计。SPC的分析方法不仅适用于人工采样的质检数据，而且应用于对数据采集系统中采集的生产过程工艺数据的统计分析；不仅适用于生产部采集的质检数据，而且应用于对厂级质检科和三级站的质检结果的统计分析；不仅适用于对质量管理方面信息的分析，而且应用于和设备相关的故障信息、维修信息的统计分析。所以SPC的统计方法在MES系统中的各个方面都得到了应用。

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4.9.2 效果分析

借助对SPC控制图表的分析，用户可以发现隐藏在看似正常的生产过程中潜在的质量问题和事故隐患，并对故障点进行标注和进一步分析。对于关键的故障点，可以直接发送报警到现场数据采集站点提示操作人员对生产过程进行及时调整。

通过在系统中实现SPC分析方法，将质量管理和设备管理的事故后分析处理的传统模式转变为提前预测、提前预防、防患于未然的更高的管理水平。具体体现在一下几个方面：

 统计分析模式的转变：通过SPC的全面使用，生产管理人员能够通过更加先进的方式、更加深入的了解产品质量和设备管理更加全面的信息，在原有的传统的统计分析模式的基础上有了质的飞跃；

 统计分析观念的转变：从原有的上下限判断和简单历史趋势图分析，到采用SPC控制图对生产过程的变化趋势和潜在影响因素进行分析，直接导致了生产管理人员统计分析观念的转变，只有观念的转变，才能根本改变质量管理和设备管理的统计分析模式，最终提高生产质量管理水平；

 统计分析效果的转变：通过SPC，生产管理统计分析从事后分析处理实现了提前预测、提前预防、防患于未然的转变。充分利用系统能够获得的产品质量信息和设备管理信息，MES系统能够为生产管理人员提供更加详细和全面的统计分析结果，在提高生产管理水平方面起到了良好的效果。

当然SPC统计分析方法的全面推行并真正发挥作用需要用户逐渐熟悉和认识的过程，在系统的进一步推行和完善过程中，SPC功能将得到完善和加强。

4.10 高度的系统集成

烟草行业的MES系统由于行业本身的生产特点和生产管理模式而具有特殊的一面。由于没有现成的经验可以参考，目前烟草行业的MES系统并没有统一的模式。本系统没有完全借助于某个软件平台进行开发，也没有完全按照商业软件

项目技术报告 的开发模式，仅仅借助于商用数据库和高级编程语言进行独立开发，而是对工业领域的生产管理套件软件进行了高度集成和二次开发，整合成为一个符合行业特点并且功能完整的MES系统。

4.10.1 基于Wonderware软件平台的MES系统

本系统中集成了美国Wonderware公司的多种软件产品，包括：  工业实时数据库IndustrialSQL Server；  现场监控软件InTouch；  生产管理软件InTrack；  质量分析工具QI Analyst；

 工业数据库统计查询工具ActiveFactory；  网站发布工具SuiteVoyager。

但是系统并没有简单的将这些软件拼凑在一起，而是根据用户的具体需求和生产管理的特点利用Wonderware系列工业软件为用户进行定制开发，整个系统既基于Wonderware的成熟的软件平台从而保证系统的稳定性和可靠性，又通过大量创新的尝试突破了原有软件平台的一些局限。

系统的配置、运行和操作为用户提供了统一的人机界面，所有必要的用户设定和软件平台的配置工作都被集成在管理系统客户端中，而无需打开某个后台软件单独进行设定。对于用户来说不必担心系统后台运行了什么样的软件，有什么样的配置，做了什么样的集成，而可以更加关注系统的功能实现。

4.10.2 效果分析

借助于国际领先的生产管理软件平台和成功MES系统开发经验，有效地降低了系统开发难度和工作量，缩短了系统开发周期，提高了系统运行的稳定性，依赖于软件平台成熟的技术和强大的功能，整个系统的功能和性能也得到了有力的

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保证。Wonderware生产管理软件平台的标准化和开放性，也使得整个系统能够根据用户的具体需求进行灵活的定制开发和快速扩展。正是基于这些特点，整个MES系统能够在较短时间内设计、开发、调试并投入运行，在实现了MES系统的各项功能的同时，又具有昆烟生产管理的企业特色。

4.11 模块化的开放系统

无论在系统的设计阶段还是在实施开发阶段，系统地模块化、标准化和开放性始终得到了充分的重视，并体现在如下几个方面：

4.11.1 模块化的设计和开发

系统功能模块均采用分阶段模块化设计模式，一个模块开发完成，就紧接着进行测试并投用和推广，各个模块的开发、测试和投用滚动进行，在保证整个项目能够连续稳定实施的同时，也让用户有充分的时间熟悉和掌握系统的各个模块。每一个模块相对独立可以相对独立的使用，满足不同生产管理部门的需求，同时各模块之间又按照标准的信息接口，通过客户端有效的集成在一起。

4.11.2 开放的系统结构

开放性决定了系统的功能扩展能力和与其他系统的集成能力。本系统选用的数据库的开放性大大降低了系统和其他相关系统进行数据交换的复杂程度，提高了整个系统的开放性。在本系统中数据采集数据库采用基于Microsoft SQL Server 2000的工业实时数据库，管理数据库直接采用Microsoft SQL Server 2000。对于系统在今后的进一步完善和功能扩展也能够实现快速开发和部署。

系统对于底层生产控制系统的接口全部采用标准的通讯驱动程序，所采用的通讯板卡也是和原有控制系统完全兼容的硬件，今后不论是控制系统升级还是改造，系统都无需重新进行设计或大量改动，仅需进行少量硬件升级就可以保证系统继续稳定运行。通讯接口的标准化也有效的保证了系统的开放性，降低了系统的维护难度。

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4.11.3 统一的系统接口

基于COM组件技术和面向对象的开发模式使得软件程序具有统一的数据接口，通过标准的OLE DB接口其他管理系统仅需要简单配置就能实现对系统数据的灵活访问。SQL Server 提供的与其他类型数据库灵活的数据接口，使得MES系统和上位MIS系统的Oracle数据库接口变得非常方便。

4.11.4 效果分析

由于系统采用了模块化、开放式的开发模式，系统的功能扩充、调整和维护都能高效的进行，主要可以体现在如下几个方面：

 系统功能的灵活调整：根据用户提出的需求，系统能够对个别功能进行灵活的调整和扩充，模块化的设计和开发的接口大大降低了系统的功能调整和扩充对于系统正常使用的影响；

 模块的快速升级：各个功能模块之间的相对独立，使得可以对单个模块进行快速升级而不影响其它模块的正常使用；

 系统功能的扩展性：采用标准、统一的数据接口使得系统和企业其它管理信息系统能够有效地接口并实现数据通讯，为实现昆烟全面企业信息化管理打下坚实的基础。

4.12 多模式异构的信息发布平台

作为定位于车间的生产管理系统，MES系统面对的是多个不同的操作环境，多种不同层次的操作人员，同时还要确保让尽可能多的生产管理人员和生产管理部门可以及时了解生产线生产状态和查询生产管理信息。因此MES系统的设计就不能参照普通的商业软件的架构，为了保证在不同条件和不同需求下系统都能够稳定、可靠的工作并真正的发挥功能，在设计时系统就被确定为多模式的异构的信息发布平台。

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4.12.1 现场数采和监控系统

安放于工业现场的数据采集工作站，由于环境较差，需要长时间运行以实现生产监控和数据采集功能，运行的软件系统必须稳定可靠。因此，本系统中采用众所周知的InTouch监控软件作为信息发布平台，充分利用InTouch强大的控制系统通讯功能和灵活简便的界面开发功能，在实现稳定的数据采集功能的同时为操作人员提供简洁友好的操作和监控界面。现场站不仅仅实现数据采集和生产监控，通过建立与数据库的连接，现场站还实现了大量生产管理功能，如质量采样数据和设备维修记录的录入，生产管理系统的查询等。现场站监控软件的使用为整个MES系统的稳定运行打下了良好的基础。

4.12.2 管理客户端

运行于各生产管理部门的客户端强调的是完善的管理功能和灵活的统计查询，系统中采用VB开发了管理系统客户端。基于COM组件技术和面向对象的开发模式，客户端充分集成了Wonderware软件平台的各个功能组件，针对用户需求进行了灵活的模块化定制开发，并以统一的架构成为生产管理部门的信息发布平台。所有客户端的软件完全一致，通过系统中用户管理机制，根据登录用户的权限，开放不同的生产管理和查询功能。

4.12.3 远程监视客户端

为了让厂级生产管理部门能够实时监视和了解生产部生产线的实际生产运行状况，系统采用监控软件的只读运行版开发了远程监控客户端作为厂级生产管理部门的实时生产信息发布平台。远程监控客户端显示的生产过程数据直接从生产线控制系统中获得，保证了数据的准确性和实时性。用户可以浏览到生产部所有制丝线和卷包机台的实时监控界面，同时可以查询主要生产过程数据的历史趋势。系统还可以按照用户的具体需求增加生产部详细生产管理信息的查询功能。

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4.12.4 门户网站信息发布

无论管理客户端还是远程监视客户端都需要在本地计算机安装软件程序才能完成生产管理和信息查询功能，为了能够让尽可能多的用户，特别是企业的管理者能够便捷、快速地查询系统的生产管理信息，系统采用门户网站的方式作为企业局域网上的通用信息发布平台。用户只需使用IE浏览器就可以实现生产部生产状态、过程报警、历史趋势、生产管理信息的检索和查询。不仅如此，网站管理人员也可以通过IE浏览器远程管理门户网站，随时对网站内容进行更新和调整。门户网站完善的用户管理机制让不同级别的用户能够浏览不同的内容，充分保证了信息发布的网络安全。

4.12.5 效果分析

在MES的实际运行过程中，本系统的多模式异构平台充分发挥了自己的优势和特点，主要体现在如下几个方面：

 系统实现灵活的部署：由于采用了多平台模式，系统可以根据用户部门的实际情况在充分满足管理功能的同时实现灵活的部署，对于生产

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部进行发布，确保各个方面的生产管理人员能够及时有效的了解生产管理情况，真正意义上实现了企业生产管理的数字化和信息化。

第五篇：MES产品实施

MES产品实施、服务技术要求

1、基本组织架构

企业实施MES的立项和决策要由企业主要领导参与并直接领导。宜得到企业关键部门的全力支持, 特别是要得到工程、制造、信息系统方面的管理部门的支持。应至少建立独立的“MES服务部”，区别于产品研发部门。

2、基本人员组成

MES实施队伍宜由应用企业的领导信息系统、电子、机械工程、制造等部门及其他管理人员和MES供应商支持实施人员组成, 并明确各自岗位职责。2.1 MES实施人员岗位职责 MES实施人员岗位职责见表1。

2.2 MES实施人员技术要求 MES实施人员技术要求见表2。

3、项目单位职责 项目单位的主要职责包括：

①提供有关业务要求及资料（包括产品目录大纲、成本核算思路、质量信息、HMI设置、PDI(Primary data instruction)数据格式及表格、现有网络及分布情况等）以及生产设备的技术指导与生产目标（生产工艺、生产品种、生产规格、生产能力等）；

② 共同完成系统有关管理代码设计；

③ 在项目实施单位指导下，按照项目进度要求，在系统实施阶段，按时、按质、按量完成基础数据收集、整理和录入工作；

④ 共同承担系统验收和用户测试工作，并协助项目实施单位做好试运行工作； ⑤指定专人负责，参与跟踪系统的开发，并在项目实施单位指导下接受应用软件系统的培训，以便将来能独立地维护和使用系统； ⑥ 督促有关管理和业务人员严格正确地使用系统，以充分发挥利用计算机进行生产管理、协调、指挥的优越性；

⑦提供项目实施单位人员在工厂工作期间必要的工作条件（工作场地）； ⑧各项工作实施规范；

⑨为保证产品上线成功，并持续稳定运行无误，必须建立相关的服务保障机制，各项工作必须有明确的实施规范，并有明确的责任人进行有效的执行，同时保持必要的有效记录。

4、项目实施单位职责 项目实施单位职责主要包括：

① 负责内外部接口的设计及通信交换数据的确认；

② 指导项目单位并与项目单位共同完成系统有关管理代码设计； ③承担应用软件系统设计开发任务（包括接口及通信软件开发）； ④ 负责系统编程和调试，并提供相应的文档资料； ⑤ 指导项目单位做好基础数据收集、整理、录入等工作；

⑥ 按工程进度及时完成系统硬件及网络平台、操作系统、数据库的安装、调试； ⑦与项目单位共同承担系统验收工作与鉴定工作； ⑧ 负责最终用户的使用培训、技术培训； ⑨ 负责系统验收后一年内的（免费）维护工作。

5、各项工作概述 5.1导引

5.2 制定企业实施MES的规划

在做好各项准备工作后, 可根据企业总体经营目标、作出企业实施MES的规划, 规划的原则为: a)总体规划、分步实施

MES系统的功能和实施的内容很多, 实施工作量大, 难度大, 应在总体规划指导下分步实施。

1)根据企业急需程度, 急用先上； 2)根据难易程度, 先易后难；

3)制定阶段检查制度, 不断取得阶段成效； b)制定MES项目实施进度计划

根据总体规划分步实施的原则, 编制详细的项目实施计划安排, 可用甘特图方法制定；

c)制定成本和预算计划

根据项目总体的成本和预算计划, 结合实施的时间安排, 编制具体的系统成本和预算控制计划； d)制定人力资源计划； e)根据总体进度计划和阶段计划的安排, 编制实施过程中人力需求计划。包括企业方面的关键人员和供应商及技术依托单位的人员。对他们的工作作出具体安排, 以确保对实施MES项目的时间投入； f)制定对风险的预防和控制策略

要对企业实施MES的风险进行评估, 并对预计的主要风险采取相应的措施加以预防和控制。

5.3 根据规划进行MES需求分析

企业在开发MES应用时, 首先应全面分析企业的有关流程和业务处理问题, 清楚地定义企业对MES的需求。在进行企业对MES的需求分析时, 应编制一个详细的企业需求说明书, 用以帮助企业评价MES供应商和MES系统的选型, 并作为企业实施MES的依据。

编制企业MES需求说明书的规范应至少包括: a)分析确定企业实施的范围: 1）确定MES实施的组织范围。是面向单个工厂（车间）, 还是多个工厂（车间）；

2）确定应用范围；

3）确定实施的时间跨度。是对某一目标一次完成, 还是分阶段完成； b)分析企业预期的最终用户的构成: 1）用户数量多少, 初期实施和长期实施的数量； 2）常需要的用户, 技术应用人员； 3）MES用户的物理位置分布；

c)分析希望应用MES的哪些功能及如何应用: 1）有用户所需的功能, 哪一个用户需要的功能； 2）哪些功能重要, 哪些功能次之；

3）对企业组织来说, 实施MES与企业过程重组的关系； d)分析企业所期望的用户接口: 1）分析需要哪些公用的用户接口；

2）分析希望用户能裁剪他们自己的用户接口； e)系统结构和操作环境的选择或需求说明: 1）对网络环境/服务器的选择；

2）为实施MES所需要的实用性强的硬件配置； 3）实施MES所需要的操作系统； f)分析与已有系统的接口与集成: 1）已有的ERP系统或PCS、SCM、CRM等系统有哪些必须与MES接口集成； 2）已有的数据库必须与MES有接口或更新信息； 3）分析与ERP或PCS集成的程度； g)分析所需的管理工具和应用程序: 1）需要多级实用管理程序；

2）分析管理工具和集成实用程序易使用性；

3）企业员工是否能做所有的管理和集成工作；哪些需要咨询；哪些需要外援； h)分析需要管理的数据类型和数据量: 1）PCS或基础自动化等产生的数据； 2）人工录入的数据；

3）要管理的每种数据类型有多少数据，短期/长期多少； 4）MES供应商是否有经验管理企业所希望管理的业务及需求； i)分析需要转移的数据类型和数量: 1）从已有的应用系统中转移来什么类型的数据/有多少数据； 2）需要转移来的是短期的或长期的数据； 3）MES供应商是否有经验处理企业的特殊需求； j)企业所希望的技术指导和咨询服务： 1）供应商是否有足够经验的技术人员帮助企业按合适方法实施MES系统； 2）供应商是否愿意和企业技术人员协作实施企业MES系统； 3）企业是否需要其他技术指导和服务； k)分析应满足的企业和工业标准： 1）是否有必须遵照的用户标准；

2）企业是否有数据库管理系统(DBMS)标准在实施MES时必须要考虑的。5.4 系统集成与安装

对客户所购买的软硬件加以集成，以保障客户软硬件能高效运作。软硬件安装集成后必须撰写安装完成报告，并取得客户确认。

系统集成与安装前必须进行MES项目规划，规划的内容必须包括MES项目实施范围及内容、系统结构及系统环境的要求、网络环境的要求、进度计划、成本及预算计划。5.5 个性化配置

以MES项目规划为基础，按照客户要求进行MES软件配置。5.6 教育培训

针对MES各模块的功能说明、操作培训、使用时机、管理目的与导入程序，便于用户能深入了解每个模块的详细功能与熟练操作。5.7 系统实施及二次开发

针对客户的MES项目能进行规划，主导推动、进度监控与阶段报告反馈，并且在项目进行中进行工作协调、组织分工与专业的编码建议、流程规划、与软件运作规划，以保障客户MES项目顺利上线运行，以达到项目目标一致。当客户的业务流程在标准MES模块无法满足时，针对差异的部分进行二次开发，让MES更贴近客户需求，并满足其行业特性。5.8 热线服务

针对用户使用上的疑难问题，提供电话上的说明与讲解，即时解决客户疑难问题。a)建立一整套完善的服务流程，提供24h×7天的技术支持； b)故障处理步骤：

1）将用户的故障进行分类（如1级故障、2级故障、3级故障）； 2）根据故障分类，进行故障分级划分，并规定相应的响应时间。5.9 线上诊断

用户在使用过程发生问题，无法以电话解决时，可提供远程网络支持，由服务商直接连接用户电脑加以分析、判段问题，并提出问题发生原因与解决方案。5.10 现场技术支持

用户在使用过程中发生问题，无法以电话与远程连接方式解决时，应由服务商直接到现场加以分析、判断问题，并提出问题发生原因与解决方案。5.11 版本更新

软件供应商推出新版本时，针对客户使用的旧版本予以软件升级服务，以便于客户能使用更先进的功能，或符合新的相关法令。5.12 技术培训

对于有能力自行维护MES产品并合法取得源代码的客户，进行原厂的技术培训。5.13 服务保证体系

为了能保障客户对于服务供应商提供的各项服务皆能落实执行，服务供应商应设置一个独立的部门从事满意度的评估与客户投诉的渠道，保证客户能够得到等价的服务内容与保证服务质量。