1 前言
　　隨著國內(nèi)企業(yè)信息化建設(shè)的推進(jìn)，MES(machineengine system)在中國企業(yè)管理者的心中，不再是若隱若現(xiàn)的概念。越來越多的企業(yè)管理者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到MES在現(xiàn)代化企業(yè)管理中的作用，并著手在自己企業(yè)中建設(shè)MES系統(tǒng)。
　　2 MES的定義
　　按照國際MES協(xié)會(huì)所給出的定義，MES提供從接受訂貨到制成最終產(chǎn)品全過程的生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的信息。它采用當(dāng)前的和精確的數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行初始化，及時(shí)引導(dǎo)、響應(yīng)和報(bào)告工廠的活動(dòng)，對(duì)隨時(shí)可能發(fā)生變化的生產(chǎn)狀況和條件做出快速反應(yīng)，重點(diǎn)消減不會(huì)產(chǎn)生附加值的活動(dòng)，從而推動(dòng)有效的工廠運(yùn)行和過程。MES通過雙向通信，提供整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)以及供應(yīng)鏈中以任務(wù)作為關(guān)鍵因素的信息。其關(guān)鍵詞是精確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這是以業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)的ERP系統(tǒng)未曾加以考慮的。
　　3 MES在企業(yè)中的作用
　　MES采集從接受訂貨到制成最終產(chǎn)品全過程的各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，目的在于優(yōu)化管理活動(dòng)。MES在整個(gè)企業(yè)信息集成系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，是生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)信息溝通的橋梁。它能夠?qū)⑸a(chǎn)線各個(gè)重要環(huán)節(jié)相關(guān)的數(shù)據(jù)通過PCS(process control system)進(jìn)行采集，經(jīng)過系統(tǒng)歸類整理和分析后，轉(zhuǎn)化成有效的信息，輸入ERP(enterprise resource planning)系統(tǒng)，提供給各個(gè)生產(chǎn)職能及管理部門使用。
　　4 MES的實(shí)施階段
　　一般地，企業(yè)MES實(shí)施都會(huì)經(jīng)過三個(gè)典型的發(fā)展階段，即信息集成階段、事務(wù)處理階段和制造智能階段。每個(gè)企業(yè)，無論其規(guī)模大小，必然經(jīng)歷以上三個(gè)階段，從而最終完成其MES的建設(shè)過程。
　　4.1 信息集成階段
　　MES的主要功能之一即將企業(yè)管理和過程控制銜接起來，形成從傳感器到ERP的信息集成。因此，信息集成是流程行業(yè)ERP成功發(fā)揮作用的基礎(chǔ)條件，也是實(shí)施MES的第一步。MES信息集成包括：與ERP信息集成；MES橫向信息集成；與PCS信息集成。ERP關(guān)注產(chǎn)品使用、顧客定單和材料需求，給IVIES發(fā)出生產(chǎn)更多產(chǎn)品或增加庫存的指令，以滿足客戶定單要求。IVIES負(fù)責(zé)執(zhí)行產(chǎn)品制造和所有與產(chǎn)品制造有關(guān)的操作。料單和產(chǎn)品設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)可以存儲(chǔ)在IVIES層，通過MES轉(zhuǎn)化為“如何生產(chǎn)”的指令，提供給操作者和物理設(shè)備。一旦指令、規(guī)范或其它形式的制造要求傳遞給控制層，控制層通過改變?cè)O(shè)備狀態(tài)和物流形態(tài)，滿足制度要求。每一層也會(huì)發(fā)生雙向數(shù)據(jù)交換，以反饋計(jì)劃執(zhí)行情況，判斷意料之外的狀態(tài)變化、報(bào)警信息和異常事件。MES是一個(gè)進(jìn)入制造過程的雙向窗口，在控制和業(yè)務(wù)計(jì)劃間集成和驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵信息流和命令，從而形成ERP、MES、PCS集成的基礎(chǔ)。
　　4.2 事務(wù)處理階段
　　事務(wù)處理階段強(qiáng)調(diào)的是業(yè)務(wù)處理流程的梳理和業(yè)務(wù)處理過程的規(guī)范。要以價(jià)值鏈為工具，分析企業(yè)現(xiàn)有狀態(tài)，確定未來模式，最后確定IVIES事務(wù)處理功能。事務(wù)處理階段對(duì)應(yīng)于決策支持的結(jié)構(gòu)化決策問題，業(yè)務(wù)分析和需求分析工作量大，但軟件實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較簡(jiǎn)單、直接，其決策過程和解決方法有固定的規(guī)律可循，能用明確的語言和模型加以描述，并可依據(jù)一定的通用模型和決策規(guī)則實(shí)現(xiàn)其決策規(guī)程的基本自動(dòng)化。
　　4.3 制造智能階段
　　目前，大多數(shù)MES只能提供信息集成和基本業(yè)務(wù)處理功能，而乏力于總結(jié)和提煉出用于生產(chǎn)管理和科學(xué)決策的信息。大量數(shù)據(jù)只是以各種不同類型的報(bào)表呈現(xiàn)，而決策好壞仍然依賴于生產(chǎn)管理者的經(jīng)驗(yàn)和直覺。一個(gè)有效的MES應(yīng)該具有制造智能，即基于數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)的綜合和分析能力，對(duì)業(yè)務(wù)運(yùn)作的實(shí)際情況反應(yīng)迅速，為管理者做出正確、及時(shí)的決策提供支持。盡管存儲(chǔ)的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)有可能揭示生產(chǎn)變化趨勢(shì)、設(shè)備狀況等重要信息，但是需要采用尖端的分析工具從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫中獲得這些信息，并以用戶能夠理解的方式提供給企業(yè)中的生產(chǎn)管理人員，才能發(fā)揮其作用。雖然目前的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以高效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、查詢、統(tǒng)計(jì)等功能，但無法發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的關(guān)系和規(guī)則，無法根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來的發(fā)展趨勢(shì)。而采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和人工智能的方法使數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)更高級(jí)的階段，它不僅能對(duì)過去的數(shù)據(jù)進(jìn)行查洵和遍歷，并且能夠找出過去數(shù)據(jù)之間的潛在聯(lián)系，從而促進(jìn)信息的傳遞。通過分析歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)和交易數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)資源消耗的關(guān)鍵點(diǎn)和影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，從而為企業(yè)客戶資源的優(yōu)化配置提供決策依據(jù)，使生產(chǎn)過程處于良性循環(huán)。MES旨在提升企業(yè)執(zhí)行能力，具有不可替代的作用。盡管MES在國內(nèi)的應(yīng)用仍然處于初級(jí)階段，但是，從MES的應(yīng)用案例中，企業(yè)用戶已經(jīng)達(dá)成共識(shí)：MES如果應(yīng)用得當(dāng)，企業(yè)最終能夠從中益。我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到MES是一種非常個(gè)性化的系統(tǒng)，這對(duì)企業(yè)根據(jù)自身情況合理選擇№S提出了更高的要求。為了配備一套與自己的企業(yè)最有效地結(jié)合在一起的MES，在建設(shè)過程中，我們不僅要客觀地認(rèn)識(shí)市場(chǎng)、深入理解MES的真正含義，更要深入分析企業(yè)特點(diǎn)、明確企業(yè)實(shí)際需求，只有在這種基礎(chǔ)上建設(shè)起來的MES系統(tǒng)才會(huì)給我們的企業(yè)帶來真實(shí)的效益。
　　5 唐鋼冷軋MES的建設(shè)
　　目前，唐山鋼鐵公司規(guī)模不斷壯大、品種不斷增加，而建設(shè)唐鋼冷軋又是“十一五”時(shí)期公司在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整方面邁出的重要一步。為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，唐山鋼鐵公司正在全面推進(jìn)整體信息化建設(shè)。在建設(shè)公司ERP系統(tǒng)的同時(shí)，冷軋MES系統(tǒng)也是同期重點(diǎn)項(xiàng)目。目前，冷軋IVIES目標(biāo)基本確定，唐鋼冷軋MES系統(tǒng)在充分吸收和借鑒國內(nèi)外同類鋼鐵公司現(xiàn)有生產(chǎn)控制和產(chǎn)銷管理模式的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合唐鋼冷軋廠自身特點(diǎn)和要求，高起點(diǎn)地構(gòu)建一套從接收熱軋?jiān)暇黹_始，至成品發(fā)貨，集生產(chǎn)計(jì)劃管理、全廠物流跟蹤、庫管理、質(zhì)量管理、能源介質(zhì)管理、實(shí)際收集與成本管理等生產(chǎn)控制、過程優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、計(jì)劃決策、成本分析于一體的先進(jìn)的廠級(jí)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，最大限度的發(fā)揮冷軋廠的設(shè)備產(chǎn)能，同時(shí)協(xié)調(diào)L2生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，優(yōu)質(zhì)、高效地完成ERP下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃，為公司ERP系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)。下面就如何建好冷軋№S這個(gè)問題，結(jié)合前期調(diào)研情況，總結(jié)出了冷軋MES建設(shè)中需要解決的幾個(gè)關(guān)鍵問題。
　　5.1 實(shí)現(xiàn)過程控制系統(tǒng)和MES系統(tǒng)之間的通訊，確保現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性
　　冷軋廠有十幾條生產(chǎn)線，包括酸軋聯(lián)機(jī)生產(chǎn)線、鍍鋅生產(chǎn)線、酸洗生產(chǎn)線、單機(jī)架軋機(jī)、彩涂生產(chǎn)線、平整機(jī)生產(chǎn)線、重卷生產(chǎn)線、罩退生產(chǎn)線、酸再生、磨輥間等，這些生產(chǎn)線上采用的電氣控制系統(tǒng)各有不同。在調(diào)試期間，由于沒有MES系統(tǒng)配套，因此不能正常調(diào)試二、三級(jí)接口部分。目前，我們正在著手解決這個(gè)問題。建議在以后建新項(xiàng)目同時(shí)，就要同時(shí)著手MES的建設(shè)，只有兩者齊頭并進(jìn)，才能提高工作效率。另外，根據(jù)唐鋼冷軋生產(chǎn)線眾多且產(chǎn)品各不相同的特點(diǎn)，在建設(shè)過程中，一定要深入現(xiàn)場(chǎng)，分析不同線所需要的技術(shù)參數(shù)，做到把能真正反映生產(chǎn)狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集到系統(tǒng)。
　　5.2 物料跟蹤的準(zhǔn)確性
　　跟蹤主要包括兩部分，一是生產(chǎn)線物料跟蹤，另一個(gè)是入庫跟蹤。由于冷軋生產(chǎn)線多，廠區(qū)內(nèi)部產(chǎn)品就有很多出口、入口，流向復(fù)雜，所以一定要保障現(xiàn)場(chǎng)傳感器、一級(jí)、二級(jí)、鋼卷定位系統(tǒng)的正常工作，以保證跟蹤準(zhǔn)確。
　　5.3 冷軋MES智能制造階段
　　在我們的MES系統(tǒng)中，一定要注意MES建設(shè)中的智能制造階段。采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和人工智能的方法使數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)更高級(jí)的階段，它不僅能對(duì)過去的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和遍歷，并且能夠找出過去數(shù)據(jù)之間的潛在聯(lián)系，從而促進(jìn)信息的傳遞。通過分析歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)和交易數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)資源消耗的關(guān)鍵點(diǎn)和影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，從而為企業(yè)客戶資源的優(yōu)化配置提供決策依據(jù)，使生產(chǎn)過程處于良性循環(huán)。期待在冷軋MES逐漸成熟后，能夠?qū)滠圡ES系統(tǒng)開發(fā)數(shù)據(jù)挖掘功能。
　　6 小結(jié)
　　MES在整個(gè)企業(yè)信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)信息溝通的橋梁。不實(shí)施MES，管控一體化只是一句空話。對(duì)于面向制造加工業(yè)和過程工業(yè)的ERP。脫離MES將無法根據(jù)市場(chǎng)需求去組織、管理和優(yōu)化生產(chǎn)；MES技術(shù)在過去十年來己顯著地成熟。但MES的發(fā)展和應(yīng)用是一個(gè)過程，而不是一個(gè)事件，不可能想象成功的MES實(shí)施是可以一蹴而就的。要取得長期的成功，要求改造制造環(huán)境，要求獲得有組織的支持，要求管理機(jī)制作適應(yīng)性的改變。與此同時(shí)，MES軟件在改善維護(hù)、改善與其它IT管理軟件的接口等方面也有待于進(jìn)一步發(fā)展、提高；要使企業(yè)信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的投資迅速取得回報(bào)，從MES入手是一種明智的選擇。但是MES的實(shí)施需要恰當(dāng)?shù)囊?guī)劃和細(xì)致的分析，可從旨在解決一兩個(gè)當(dāng)務(wù)之急的工廠生產(chǎn)瓶頸問題著手，逐步地?cái)U(kuò)大。