一、文献综述
1、引言
近十多年来，中国通过863/CIMS应用的研究和推广，大大提高了企业的竞争力，使中国的制造业水平上了一个崭新的台阶，制造业水平的提高，不单是采用设备自动化，提高生产管理信息系统的效率显得更为重要。其中MRPII（Manufacture Resource Plan）、MIS（Management Information System）已逐渐趋于成熟与普及，而面向制造执行层的MES（manufacturing execution system）软件的开发与应用还比较薄弱。中国的研究者对车间层、单元层的研究大都着重于控制模型的研究，很少站在MES这一角度从应用出发来研究和开发面向制造过程的集成化管理和控制软件。中国的许多高等院校、科研院所都在从事这方面的研究与应用开发工作，在理论研究方面，加入了并行、敏捷、网络化、可重构等一些先进思想，在系统设计方面采用面向对象、构件、代理等技术，取得了不少有益的成果，但在软件的商品化、成果的推广应用方面还存在很大的差距。目前，国内还没有自主开发的很成熟的且得到广泛应用的MES软件。即使有所谓的车间层控制SFC(Shop Floor Control)，也多数是收集相关资料，再通过批处理方式录入，其功能十分有限。在工厂自动化 FA(Factory Automation)方面，过去多是强调物流自动化，如自动化生产设备，自动化检测仪器，自动化物流运输存储设备等等。虽然它们能取代不少人工并解决了一些生产瓶颈，但由于缺少相应的信息集成系统，不能充分发挥其功效而形成所谓的“自动化孤岛”。
制造执行系统是面向车间的管理信息系统, 是位于企业计划层和控制层之间的执行层[1]。MES 为操作人员和管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(设备、物料、客户需求等)的当前状态。 在MES未出现之前，上层计划管理系统和底层的工业控制之间存在着信息断层。正是MES 填补了二者之间的信息“鸿沟”，如图1 。
图1 传统企业管理与控制之间的空白[2]
随着企业信息化应用水平的不断提高，企业逐渐认识到实现企业计划层与车间执行层的双向信息流交互，通过连续信息流来实现企业信息全集成，是提高企业敏捷性的一个重要因素。因此，通过 MES来实现企业信息的全集成，形成实时化的ERP/MES/SFC是提高企业整体管理水平的关键，这对企业制造业整体水平的提升具有重要意义。同时制造单元中的信息集成也为敏捷制造企业的实施提供了良好的基础。
2、制造执行系统简介
1）制造执行系统定义
国际制造执行系统协会(Manufacturing Execution System Association，MESA)对制造执行系统(Manufacturing Execution Systems，MES)的定义是“ MES能通过信息的传递，对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优化的管理，对工厂发生的实时事件，及时作出相应的反应和报告，并用当前准确的数据对进行相应的指导和处理。这种对状态辩护的迅速响应使得MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效的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还能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。[3]”
