第13章计算机集成制造系统（CIMS）及其他先进制造模式简介第13章计算机集成制造系统（CIMS）及其他先进制造模式简介本章关键词制造执行系统（ManufacturingExecution逆向工程(ReverseEngineering)计算机集成System,MES）制造系统（ComputerIntegrated并行工程CE（ConcurrentEngineering，CE）ManufacturingSystem，CIMS）互联网资料http://www.e-works.net.cnhttp://www.cim.co.uk制造执行系统（MES）软件弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。MES通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，同时也为敏捷制造企业的实施提供了良好的基础。深刻理解MES这一先进的管理思想，把握它的发展趋势，对于如何在我国正确的研究和推广MES应用具有重要的理论和应用价值。另外，近几年来，并行工程在和逆求工程，是目前国际机械工程领域中重要的研究方向，发展极为迅速。13.1制造执行系统MES13.1.1MES的背景21世纪的制造企业面临着日益激烈的国际竞争，要想赢得市场、赢得用户就必须全面提高企业的S、Q、T、C、E。因此，很多企业希望通过实施MRPII/ERP来加强管理。然而面对客户对交货期的苛刻要求，面对更多产品的改型，面对订单的不断调整等等很多情况下，计划已经跟不上变化，上层生产计划管理受市场影响越来越大，因而上层生产计划管理并不能充分发挥应有的作用。究其原因在于：(1)MRPⅡ/ERP软件主要是针对资源计划，这些系统虽然通常能处理以前发生的事情并作历史分析，也可以预测并处理未来将要发生的事件，但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口；13-1第13章计算机集成制造系统（CIMS）及其他先进制造模式简介(2)ERP系统需要实时的生产信息辅助进行经营决策和订单管理，但是传统生产现场管理只是一黑箱作业，来自生产现场的状态信息和生产数据并不能直接反映经营者所关心的生产进度和质量变化等信息。因此，如何适应复杂多变的竞争需要？如何将黑箱作业透明化，找出任何影响产品品质和成本的问题，改善生产线的运行效率？如何提高计划的实时性和灵活性？这些已成为每个企业所关心并亟待解决的问题。制造执行系统（MES）恰好能填补这一空白。MES是处于计划层和车间层操作控制系统SFC之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式。从而实现企业实时化的ERP/MES/SFC系统。由于MES强调控制和协调,使现代制造业信息系统不仅有很好的计划系统,而且能使计划落实到实处的执行系统，通过连续信息流来实现企业信息全面集成。因此短短几年间MES在国外的企业中迅速推广开来，并给企业带来了巨大的经济效益。13.1.2MES的内涵MES能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。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时作出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还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产品行为的关键任务信息。MES的关键，是强调整个生产过程的优化，它需要收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件及时处理。同时又与计划层和控制层保持双向通信能力，从上下两层接收相应数据并反馈处理结果和生产指令。因此，MES不同于以派工单形式为主的生产管理和辅助的物料流为特征的传统车间控制器，也不同于偏重于作业与设备调度为主的单元控制器，而应将MES作为一种生产模式,把制造系统的计划和进度安排、追踪、监视和控制、物料流动、质量管理、设备的控制和计算机集成制造接口（CIM）等一体化去考虑，以最终实施制造自动化战略。上个世纪90年代初期，美国先进制造研究机构（AMR）通过对大量企业的调查发现，完善的企业生产管理系统，普遍由以下三种软件构成：以ERP/MRPⅡ为代表的企业管理软件，以SCADA（数据采集与监视）、HMI(HumanMachineInterface)为代表的生产过程监控软件，以及实现操作过程自动化、支持企业全面集成的MES软件。根据调查结果，AMR于1992年提出了三层