制造执行管理系统(MES)的应用探析

2022-09-23

1990年, MES系统在美国诞生, 此后不久, 我国部分企业开始引进MES系统, 目前该系统已经广泛的应用于工业企业之中, 有效的提高了企业生产管理的灵活性、实时性, 提升了生产线运行的效率, 可以说, 在工业生产过程中推广应用MES系统对于国家企业的发展有着重要的意义。

一、MES系统在我国的发展现状

MES、EPR、CIMS等概念进入我国的时间比较早, 但总体而言, 以EPR为代表的管理系统及以DCS为代表的自动化系统在我国工业企业之中普及速度较快, MES最初在我国的推广速度比较慢, 尽管现阶段许多企业的管理层已经逐渐的转变了自身的观念, 中国式MES产品的开发及国外的MES产品的应用势头比较好, 但总的来说, 我国的工业企业存在着明显的缺损环链及信息孤岛现象, 对于MES系统的认识相对而言还不够全面、深入, 国内的相关研究人员大多将研究的重点放在控制模型之上, 面向制造过程中的集成化管理及控制方面研究的较少, 为了有效地提高工业企业的管理水平, 促进整个制造业的发展, 必须要加强MES的研究推广。

二、MES系统应用

(一) 企业MES系统功能架构

企业MES并不是一套完整的软件系统, 而是一系列的管理功能, 它其实是许多种生产管理功能软件的集合, 一般来说, 企业主要的MES功能模块主要包括质量管理、性能分析、维护管理、数据采集及获取、文档控制、生产计划及调度、资源配置及状态跟踪、产品跟踪及记录、工序细节调度等几部分。

(二) MES系统设计

通常情况下, 企业的信息系统主要有两种架构模式, 分别是B/S和C/S, 受到生产现场相关条件的限制, C/S模式对系统硬件的要求较高, 配置时需要花费的成本较多, 与B/S架构相比, 维护工作量也更大, 系统升级比较繁琐。以B/S体系结构为例, 系统开发时主要的工具为.NET及C#, 后台数据库为SQL.Server, 系统及数据库开发完成之后安装在WEB服务器上之后可以发布到互联网之上。企业车间及相关管理人员通过浏览企业内部网络就能够将请求发送到WEB服务器, 服务器中的IIS服务根据请求执行操作, 生成HTML文件后发送到客户端。

(1) 硬件结构。系统硬件结构需要按照企业实际的数据传输及处理的需求, 结合企业现有的硬件资源、各部门的特点及需要处理的数据量进行设计。一般来说, MES系统主要部署在管理大楼的系统服务器之上, 用户能够直接通过中心交换机访问系统服务器。系统运行过程中, 将各个生产单元的相关数据采集起来, 构成一个能够将企业全部门覆盖的开放式以太网络, 从而满足企业闭环管理的需求。系统能够围绕数据库服务器, 对照及存取实时数据, 形成统计分析报表, 对整个生产过程的相关信息监视控制, 最终实现生产流程管理的目标, 并未相关工作人员提供网际网络浏览查询及资料索取服务。

(2) 软件架构。系统开发过程中, 采用B/S软件架构, 体系架构共分为业务逻辑层、WEB表现层及数据访问层三层体系。三层体系分别承担不同的任务, 数据访问层主要由业务数据及数据访问模块构成, 该层的作用是处理系统与后台数据库的交互。业务逻辑层主要是通过引入有限状态自动机控制业务流流动执行情况, 确保业务流的逻辑性及顺序性, 业务逻辑层是MES系统重要的构成部分。WEB表现层的主要作为显示界面, 能够显示系统的主要功能, 是用户与系统交互的接口, 主要有页面显示模块和安全认证模块组成, WEB表现层使用XML进行描述。

(3) 数据访问。系统的所有数据都存储与数据库SQLServe之中, 访问及操作数据库时, 使用ADO.NET数据访问形式进行, 它适用于多层应用程序, 是一种十分常见的体系结构, 以.NET体系架构为基础, 具备自身的接口。一般来说, ADO.NET主要有用户对象及为.NET数据提供对象两种构成类型, 提供对象的主要任务是将一些现实的操作从存储介质中读取到数据后通过用户对象进行访问及操作。

(4) 报表设计。报表设计可以利用Crystal Reports完成, 它具有操作方便、性能稳定等优点, 实际的应用过程中可以将Crystal Reports的报表处理功能与系统数据库结合起来, 能够满足用户创建专业交互式报表的需求, 能够减少应用系统开发的时间, 利用Crystal Reports Designer设计报表时, 需要做到以下几点:明确报表数据源, 报表里需要显示的数据可以借助设计选项卡设置, 并将报表保存成文件形式;将Crystal Report Viewer控件增加到页面上;将需要显示的报表与控件通过程序代码绑定, 保证报表能够顺利显示。

(5) 权限设计。用户的用户名、密码都是在用户表中进行设定的, 为了保证系统的安全性, 用户登录时必须保证账号合法有效, 系统管理员可以分配用户担任的角色, 各角色的作用均不相同, 菜单也存在着一定的差别, 系统可以根据各自的角色加载菜单, 赋予不同的权限。

结束语

利用MES系统能够有效地提高工业生产的效率, 减少能源及原料的消耗, 进而降低企业的生产成本。目前来说, 我国关于MES系统的开发研究还属于初级阶段, 许多工具及软件都还存在着一定的漏洞, 积极的研究MES系统对于企业信息化水平的提高、企业的发展都有着重要的意义。

摘要：MES系统是一种计算机在线管理系统, 能够为企业提供生产调度管理、成本管理、采购管理、人力资源管理、计划排程管理等等管理工作, 是企业实施敏捷制造战略及车间生产敏捷化的基本手段, 目前已经广泛的应用到工业生产之中, 有效的提升了企业的核心竞争力, 本文主要就MES系统的实际应用问题进行简单的探讨分析。

关键词：制造执行管理系统,发展现状,系统功能架构,设计方法