MES构架及与企业信息系统集成研究

合肥工业大学硕士学位论文MES构架及与企业信息系统集成研究姓名：王海英申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：韩江洪20061101ＭＥＳ构架及与企业信息系统集成研究摘要随着我国加入ＷＴＯ以后，工业企业面临前所未有机遇和挑战，实现敏捷化生产和精确制造的制造执行系统（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｅｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ：ＭＥＳ）是工业企业以信息化促进现代化的工业改革的重要内容。

本论文以合肥卷烟厂计算机集成制造系统为背景，定位ＭＥＳ是处于上层计划层和底层过程控制层之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行，是制造过程信息集成的纽带；提出构建ＭＥＳ模型时注重从生产计划下达到成品产出的生产优化信息，将ＭＥＳ划分成生产查询子系统、生产调度子系统等十个子系统。

在ＭＥＳ技术路线选择上，提出在选用ＭＥＳ开发平台和ＭＥＳ应用支撑平台时，应注重ＭＥＳ的实际应用背景，分析比较Ｊ２ＥＥ和．ＮＥＴ两种开发平台以及实时历史数据库和关系数据库两种支撑平台的优缺点，结合ＭＥＳ的实际应用背景，最终选用．ＮＥＴ和实时历史数据库作为丌发平台和支撑平台。

针对如何与企业信息系统进行有效地集成，本文提出基于ＯＰＣ技术的ＭＥＳ与底层控制系统间集成，基于ＷＥＢ技术的ＭＥＳ与上层信息系统间集成，并对如何实现进行了研究，并以合肥卷烟厂为例进行了部分实现。

关键词：ＭＥＳ；集成；ＯＰＣ：ＷＥＢＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＭＥＳａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＥＳ；Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ；ＯＰＣ；ＷＥＢ插图清单图卜１可集成ｂｔＥＳ框架…………………………………………………４图２—１ＭＥＳ的桥梁作用…………………………………………………１３图２—２ＭＥＳ在企业中的数据流图………………………………………１５图２－３ＭＥＳ与其它系统的关系…………………………………………１６图３－１ｂｔＥＳ各子系统……………………………………………………１８图３—２ＭＥＳ与ＥＲＰ系统、底层控制系统的相互关系…………………１９图３—３ＭＥＳ的实现框架…………………………………………………２１图４－１．ＮＥＴ与Ｊ２ＥＥ技术对照．………………………………………２７图４—２实时数据库和普通数据库的适用范围………………………３１图４—３实时历史数据库体系结构………………………………………３３图５－１ＯＰＣＤＡ和ＯＰＣＹＯａＬＤＡ技术的对照……………………………３８图５—２基于ＯＰＣ技术的信息集成框架…………………………………３９图５－３基于Ｗｅｂ的三层分布式体系结构………………………………４０图５－４ＭＥＳ／ＥＲＰ集成的体系结构………………………………………４１图５－５ＭＥＳ组成结构图…………………………………………………４２图５—６ＭＥｇ软件层次结构图……………………………………………４２图５—７ＭＥＳ与ＭＩＳ／ＥＲＰ系统的接口信息………………………………４３图５－８ＭＥＳ与底层控制层系统间接口的设计…………………………４３图５－９ＭＥＳ与物流控制系统接口设计…………………………………４４图５—１０ＭＥＳ与制丝控制系统接口设计…………………………………４５图５－１ｌＭＥＳ与动能控制系统接口设计…………………………………４６图５－１２ＭＥＳ与卷包数采系统接口设计…………………………………４７致谢本论文在导师的悉心指导和作者的努力下终于完成了，在此，我要深深感谢所有在我攻读研究生期间给予过关怀、支持和帮助的人们。

首先要感谢导师韩江洪教授，感谢他在学业上对我的谆谆教导，工作上给予的全方位的锻炼机会以及为我们提供的良好的学习和工作的环境，所有这些都令我在三年多的时间罩迅速的成长起来。正是在导师的指导和关怀下本论文才得以完成，论文处处凝结着导师的心血和汗水。导师渊博的知识、严谨的治学态度，敏锐的科学思想将影响我的一生，在这里我要向导师表示衷心的感谢和诚挚的敬意。

同时要特别感谢叶为全总工、张建军教授、张利教授在工作和学习上对我的指导，使我得到很多有益的启示；在我研究工作中给予的很多指导和帮助，他们的鼓励不断地演变成我深入开展本研究的动力，感谢他们对我的关心和培养；这里也非常感谢工大计算机学院徐静老师对我的关心和指导。

作者：王海英２００６—１ｌ第一章引言１．１ＭＥＳ概述１．１．１ＭＥＳ的出现信息技术的飞速发展，将人类社会不可逆转地推进到知识经济时代。现代企业若想在知识经济大潮中生存和发展，信息化是必然的选择。许多企业通过信息系统的建设来加强管理，全面提高企业的竞争力。

随着制造业信息化工程的开展，许多企业实施了以物料需求计划（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＲｅｓｏｕｒｃｅＰｌａｎｎｉｎｇ，ＭＲＰｌＩ）／企业资源计划（ＥｎｔｅｒｐｒｉｓｅＲｅｓｏｕｒｃｅＰｌａｎｎｉｎｇ，ＥＲＰ）为代表的企业资源计划管理系统：以产品设计管理为主的产品数据管理系统ＰＤＭ（ＰｒｏｄｕｃｔＤａｔｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）；以监控和数据采集远距离控制与数据收集（ＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ：ＳＣＡＤＡ）为代表的生产过程监控软件等。这些系统虽然在企业中取得了一定成功，产生了一定的经济效益，然而出现了一些新的问题，形成了企业生产管理和制造单元控制软件之间的分离，使上层的ＭＲＰＩＩ／ＥＲＰ软件系统得不到精确的生产数据的支持，而制造单元又常常不能及时得到指令来调整工作状态，严重影响了制造业企业的生产和信息化进程。随着企业信息化应用水平的不断提高，企业逐渐认识到将计划与制造过程统一起来的制造执行系统（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｅｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＭＥＳ）

是解决这一问题的有效途径。通过ＭＥＳ来实现企业信息的集成，形成实时化的

ＥＲＰ、ＭＥＳ、ＳＦＣ车间层控制（ＳｈｏｐＦｌｏｏｒ

Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＳＦＣ）是提高企业整体管理

水平的关键。…美国先进制造研究机构（ＡｄｖａｎｃｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ：ＡＭＲ）通过对大量企业调查，在１９９０年提出ＭＥＳ概念。

ＡＭＲ于１９９２年提出的三层的企业集成模型。同年，一些有识之士开始意识到ＭＥＳ对制造业的重要性，发起并成立了国际性组织制造执行系统国际协会（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｅｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＭＥＳＡ）。国际著名的软件厂商和企业界纷纷响应并加入这一非赢利性组织。ＭＥＳＡ是以宣传ＭＥＳ思想和产品为宗旨，帮助其成员组织在企业界推广ＭＥＳ制定了一系列研究、分析和开发计划。

１．１．２ＭＥＳ的概念１）ＡＭＲ将ＭＥＳ定义为：“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统，就工艺本身指导工业控制。””１

２）１９９２年ＭＥＳＡ将ＭＥＳ定义为：