產(chǎn)品詳情
提出了特種含能材料制造工業(yè)ERP/MES系統(tǒng)軟件/PCS三層體系結(jié)構(gòu)MES系統(tǒng)軟件的任務(wù)，構(gòu)造了 MES系統(tǒng) （www.hzjux.com）軟件的8個可動態(tài)重組功能模塊和一系列的業(yè)務(wù)流程，各功能模塊與企業(yè)管理、先進(jìn)過程控制體系協(xié)同運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了特種含能材料產(chǎn)品的多品種小批量的敏捷制造此設(shè)計總體考慮企業(yè)管理和控制，完整地實(shí)現(xiàn)了企業(yè)管控一體化的信息化建設(shè)，具有一定的推廣應(yīng)用價值。
引 言
特種含能材料工業(yè)是一類特殊的流程工業(yè)，其生產(chǎn)過程是連續(xù)生產(chǎn)和間歇式批量生產(chǎn)交替的混合過程，所用原料有毒有害，生產(chǎn)過程易燃易爆，對生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量要求很高，在計劃經(jīng)濟(jì)體制下，要求提供大批量、單一產(chǎn)品時，國內(nèi)的特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)采用了分級的管理體制，分為決策層、計劃層、控制層、執(zhí)行層。每層各自負(fù)責(zé)自己職責(zé)范圍內(nèi)的工作，計劃層負(fù)責(zé)生產(chǎn)計劃的安排、控制層中的質(zhì)量、生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)、理化檢測等分別負(fù)責(zé)技術(shù)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)協(xié)調(diào)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等，執(zhí)行層只管生產(chǎn)。雖然各部門處于不同的管理層次，但管理級別是相同的，運(yùn)作相互獨(dú)立，無論哪個部門都不能超越其職責(zé)范圍，生產(chǎn)是按流程逐級展開的。某一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)或產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題，在問題查清前，產(chǎn)品的生產(chǎn)就會臨時終止。
1、特種含能材料生產(chǎn)CIMS體系結(jié)構(gòu)
原有管理體制缺乏靈活的彈性，管理層次過多、生產(chǎn)過程和管理過程明顯分開、部門分割、存在信息孤島、無法實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造，無法適應(yīng)這種需求變化的，所以應(yīng)用現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)CIMS（contemporary integrated manufacturing systems）技術(shù)，將現(xiàn)代管理技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，通過計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)平臺，將計劃、管理、過程控制、過程優(yōu)化等合為一個整體來進(jìn)行控制和管理，提供整體協(xié)同的敏捷生產(chǎn)解決方案就成為特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)的必然選擇。
在特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)CIMS體系ERP/MES系統(tǒng)軟件/PCS三層結(jié)構(gòu)中，ERP層包括了發(fā)展計劃、財務(wù)、人力資源、庫存控制等功能模塊，以客戶需求為核心，把內(nèi)部生產(chǎn)活動所需資源整合在一起，更為有效地安排企業(yè)的產(chǎn)、供、銷、人、財、物，實(shí)現(xiàn)以客戶為中心的經(jīng)營戰(zhàn)略；MES系統(tǒng)軟件層采用優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化管理、優(yōu)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多品種小批量的生產(chǎn)。PCS則采用各種先進(jìn)控制技術(shù)，控制產(chǎn)品工藝和質(zhì)量指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。特種材料生產(chǎn)CIMS結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
從體系結(jié)構(gòu)中可以看出，MES系統(tǒng)軟件承上啟下，下層的過程控制實(shí)時信息和上層的各類信息都可在MES系統(tǒng)軟件層中融合與貫通，通過信息集成，形成優(yōu)化控制、優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化決策等的判斷或指令。國際MES系統(tǒng)軟件協(xié)會提出的MES系統(tǒng)軟件功能模塊共有計劃管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理、資源分配、生產(chǎn)過程管理、物料跟蹤、文檔管理、設(shè)備維修管理、工藝管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、性能分析11個模塊。模塊功能的劃分很明顯是針對離散工業(yè)的。但流程工業(yè)與離散工業(yè)的生產(chǎn)方式和市場環(huán)境不同，在實(shí)現(xiàn)的內(nèi)涵和方式上，在總體技術(shù)、支撐環(huán)境技術(shù)、經(jīng)營管理與決策技術(shù)、生產(chǎn)過程控制技術(shù)上不同，使得兩者CIMS體系中MES系統(tǒng)軟件有很大的差異，所以流程工業(yè)企業(yè)應(yīng)根據(jù)其實(shí)際需求來設(shè)計體系中MES系統(tǒng)軟件的功能模塊和信息流程。
2、特種含能材料生產(chǎn)MES系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)
在特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)中，MIS系統(tǒng)的任務(wù)是保證生產(chǎn)過程安全，保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求，將從原料進(jìn)廠到最終產(chǎn)品交付過程的所有資源信息快速有效地動態(tài)整合，提供特種含能材料產(chǎn)品整體協(xié)同的生產(chǎn)解決方案，進(jìn)行產(chǎn)品的敏捷制造，實(shí)現(xiàn)多品種小批量產(chǎn)品生產(chǎn)。
原有體制夾在生產(chǎn)的過程控制和決策層之間的中間層，很難將大量的那些兼有生產(chǎn)行為和管理行為的混合信息截然分開，因此中間層在處理這類性質(zhì)的信息時，就勢必造成其管理行為的混亂或者是中間層管理的不作為，在這時決策層就不得不采取措施對中間層的生產(chǎn)行為和管理行為進(jìn)行干預(yù)或者在其中充當(dāng)裁判員，對混合信息重新進(jìn)行分類的界定，所以管理層次之間的劃分看似明確實(shí)際是模糊的。MES系統(tǒng)軟件的設(shè)計，要突破原有體制的束縛，管理層次就要盡可能少；體系結(jié)構(gòu)要合理，具有足夠的彈性，隨著市場需求的變化方便地設(shè)置；把從原材料到最終產(chǎn)品交付的生產(chǎn)活動建立在一系列相互作用的業(yè)務(wù)流程基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)資源快速有效的動態(tài)整合，計劃的下傳和作業(yè)現(xiàn)場的信息反饋使計劃的運(yùn)行始終處在在線監(jiān)控的過程中。
根據(jù)這個思想，特種含能材料生產(chǎn)的MES系統(tǒng)軟件包含了生產(chǎn)指揮控制中心、技術(shù)管理、質(zhì)量保證、安全控制、物流控制、設(shè)備控制、能源綜合平衡、生產(chǎn)過程信息管理系統(tǒng)（PIMS）8個功能模塊，生產(chǎn)指揮控制中心是MES系統(tǒng)軟件的核心，由它來承上啟下，負(fù)責(zé)決策層和執(zhí)行層各類信息的融合與貫通；控制指揮其它功能模塊作出控制決策，順暢MES系統(tǒng)軟件內(nèi)功能模塊業(yè)務(wù)流程的運(yùn)作。PIMS負(fù)責(zé)采集生產(chǎn)作業(yè)過程信息并實(shí)時反饋回生產(chǎn)指揮中心，使業(yè)務(wù)流程的運(yùn)行處于閉環(huán)控制之中。
在功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)特種含能材料生產(chǎn)的MES系統(tǒng)軟件的可重構(gòu)（reconfigtlration）、可重用（reuse）和可擴(kuò)展（reextensibility）的3R特性，可以實(shí)現(xiàn)增加修改系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化，從而動態(tài)滿足企業(yè)發(fā)展的需要。
在體系結(jié)構(gòu)中，MES系統(tǒng)軟件層處于企業(yè)管理層（ERP系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)等）和企業(yè)生產(chǎn)過程先進(jìn)控制層（DCS、PLC、智能儀表等）之間。一方面，MES系統(tǒng)軟件必須對來自MRPⅡ、ERP等軟件的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，將來自計劃層操作指令傳遞給底層控制層；另一方面，MES系統(tǒng)軟件可以采集設(shè)備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以實(shí)時監(jiān)控底層設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，再經(jīng)過分析、計算與處理，從而方便、可靠地將控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，并將成本、制造周期、預(yù)計產(chǎn)出時間、當(dāng)前的訂單狀態(tài)、當(dāng)前的生產(chǎn)能力以及企業(yè)中生產(chǎn)換班的相互約束關(guān)系等實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)狀況及時反饋給MRPⅡ、ERP管理層。通過實(shí)現(xiàn)與上層事務(wù)處理和下層控制系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化建設(shè)的管控一體化的廣義集成。
提出了特種含能材料制造工業(yè)ERP/MES系統(tǒng)軟件/PCS三層體系結(jié)構(gòu)MES系統(tǒng)軟件的任務(wù)，構(gòu)造了MES系統(tǒng)軟件的8個可動態(tài)重組功能模塊和一系列的業(yè)務(wù)流程，各功能模塊與企業(yè)管理、先進(jìn)過程控制體系協(xié)同運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了特種含能材料產(chǎn)品的多品種小批量的敏捷制造此設(shè)計總體考慮企業(yè)管理和控制，完整地實(shí)現(xiàn)了企業(yè)管控一體化的信息化建設(shè)，具有一定的推廣應(yīng)用價值。
特種含能材料工業(yè)是一類特殊的流程工業(yè)，其生產(chǎn)過程是連續(xù)生產(chǎn)和間歇式批量生產(chǎn)交替的混合過程，所用原料有毒有害，生產(chǎn)過程易燃易爆，對生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量要求很高，在計劃經(jīng)濟(jì)體制下，要求提供大批量、單一產(chǎn)品時，國內(nèi)的特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)采用了分級的管理體制，分為決策層、計劃層、控制層、執(zhí)行層。每層各自負(fù)責(zé)自己職責(zé)范圍內(nèi)的工作，計劃層負(fù)責(zé)生產(chǎn)計劃的安排、控制層中的質(zhì)量、生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)、理化檢測等分別負(fù)責(zé)技術(shù)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)協(xié)調(diào)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等，執(zhí)行層只管生產(chǎn)。雖然各部門處于不同的管理層次，但管理級別是相同的，運(yùn)作相互獨(dú)立，無論哪個部門都不能超越其職責(zé)范圍，生產(chǎn)是按流程逐級展開的。某一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)或產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題，在問題查清前，產(chǎn)品的生產(chǎn)就會臨時終止。
1、特種含能材料生產(chǎn)CIMS體系結(jié)構(gòu)
原有管理體制缺乏靈活的彈性，管理層次過多、生產(chǎn)過程和管理過程明顯分開、部門分割、存在信息孤島、無法實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造，無法適應(yīng)這種需求變化的，所以應(yīng)用現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)CIMS（contemporary integrated manufacturing systems）技術(shù)，將現(xiàn)代管理技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，通過計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)平臺，將計劃、管理、過程控制、過程優(yōu)化等合為一個整體來進(jìn)行控制和管理，提供整體協(xié)同的敏捷生產(chǎn)解決方案就成為特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)的必然選擇。
在特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)CIMS體系ERP/MES系統(tǒng)軟件/PCS三層結(jié)構(gòu)中，ERP層包括了發(fā)展計劃、財務(wù)、人力資源、庫存控制等功能模塊，以客戶需求為核心，把內(nèi)部生產(chǎn)活動所需資源整合在一起，更為有效地安排企業(yè)的產(chǎn)、供、銷、人、財、物，實(shí)現(xiàn)以客戶為中心的經(jīng)營戰(zhàn)略；MES系統(tǒng)軟件層采用優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化管理、優(yōu)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多品種小批量的生產(chǎn)。PCS則采用各種先進(jìn)控制技術(shù)，控制產(chǎn)品工藝和質(zhì)量指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。特種材料生產(chǎn)CIMS結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
從體系結(jié)構(gòu)中可以看出，MES系統(tǒng)軟件承上啟下，下層的過程控制實(shí)時信息和上層的各類信息都可在MES系統(tǒng)軟件層中融合與貫通，通過信息集成，形成優(yōu)化控制、優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化決策等的判斷或指令。國際MES系統(tǒng)軟件協(xié)會提出的MES系統(tǒng)軟件功能模塊共有計劃管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理、資源分配、生產(chǎn)過程管理、物料跟蹤、文檔管理、設(shè)備維修管理、工藝管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、性能分析11個模塊。模塊功能的劃分很明顯是針對離散工業(yè)的。但流程工業(yè)與離散工業(yè)的生產(chǎn)方式和市場環(huán)境不同，在實(shí)現(xiàn)的內(nèi)涵和方式上，在總體技術(shù)、支撐環(huán)境技術(shù)、經(jīng)營管理與決策技術(shù)、生產(chǎn)過程控制技術(shù)上不同，使得兩者CIMS體系中MES系統(tǒng)軟件有很大的差異，所以流程工業(yè)企業(yè)應(yīng)根據(jù)其實(shí)際需求來設(shè)計體系中MES系統(tǒng)軟件的功能模塊和信息流程。
2、特種含能材料生產(chǎn)MES系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)
在特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)中，MIS系統(tǒng)的任務(wù)是保證生產(chǎn)過程安全，保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求，將從原料進(jìn)廠到最終產(chǎn)品交付過程的所有資源信息快速有效地動態(tài)整合，提供特種含能材料產(chǎn)品整體協(xié)同的生產(chǎn)解決方案，進(jìn)行產(chǎn)品的敏捷制造，實(shí)現(xiàn)多品種小批量產(chǎn)品生產(chǎn)。
原有體制夾在生產(chǎn)的過程控制和決策層之間的中間層，很難將大量的那些兼有生產(chǎn)行為和管理行為的混合信息截然分開，因此中間層在處理這類性質(zhì)的信息時，就勢必造成其管理行為的混亂或者是中間層管理的不作為，在這時決策層就不得不采取措施對中間層的生產(chǎn)行為和管理行為進(jìn)行干預(yù)或者在其中充當(dāng)裁判員，對混合信息重新進(jìn)行分類的界定，所以管理層次之間的劃分看似明確實(shí)際是模糊的。MES系統(tǒng)軟件的設(shè)計，要突破原有體制的束縛，管理層次就要盡可能少；體系結(jié)構(gòu)要合理，具有足夠的彈性，隨著市場需求的變化方便地設(shè)置；把從原材料到最終產(chǎn)品交付的生產(chǎn)活動建立在一系列相互作用的業(yè)務(wù)流程基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)資源快速有效的動態(tài)整合，計劃的下傳和作業(yè)現(xiàn)場的信息反饋使計劃的運(yùn)行始終處在在線監(jiān)控的過程中。
根據(jù)這個思想，特種含能材料生產(chǎn)的MES系統(tǒng)軟件包含了生產(chǎn)指揮控制中心、技術(shù)管理、質(zhì)量保證、安全控制、物流控制、設(shè)備控制、能源綜合平衡、生產(chǎn)過程信息管理系統(tǒng)（PIMS）8個功能模塊，生產(chǎn)指揮控制中心是MES系統(tǒng)軟件的核心，由它來承上啟下，負(fù)責(zé)決策層和執(zhí)行層各類信息的融合與貫通；控制指揮其它功能模塊作出控制決策，順暢MES系統(tǒng)軟件內(nèi)功能模塊業(yè)務(wù)流程的運(yùn)作。PIMS負(fù)責(zé)采集生產(chǎn)作業(yè)過程信息并實(shí)時反饋回生產(chǎn)指揮中心，使業(yè)務(wù)流程的運(yùn)行處于閉環(huán)控制之中。
在功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)特種含能材料生產(chǎn)的MES系統(tǒng)軟件的可重構(gòu)（reconfigtlration）、可重用（reuse）和可擴(kuò)展（reextensibility）的3R特性，可以實(shí)現(xiàn)增加修改系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化，從而動態(tài)滿足企業(yè)發(fā)展的需要。
在體系結(jié)構(gòu)中，MES系統(tǒng)軟件層處于企業(yè)管理層（ERP系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)等）和企業(yè)生產(chǎn)過程先進(jìn)控制層（DCS、PLC、智能儀表等）之間。一方面， MES系統(tǒng)軟件 必須對來自MRPⅡ、ERP等軟件的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，將來自計劃層操作指令傳遞給底層控制層；另一方面，MES系統(tǒng)軟件可以采集設(shè)備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以實(shí)時監(jiān)控底層設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，再經(jīng)過分析、計算與處理，從而方便、可靠地將控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，并將成本、制造周期、預(yù)計產(chǎn)出時間、當(dāng)前的訂單狀態(tài)、當(dāng)前的生產(chǎn)能力以及企業(yè)中生產(chǎn)換班的相互約束關(guān)系等實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)狀況及時反饋給MRPⅡ、ERP管理層。通過實(shí)現(xiàn)與上層事務(wù)處理和下層控制系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化建設(shè)的管控一體化的廣義集成。
引 言
特種含能材料工業(yè)是一類特殊的流程工業(yè)，其生產(chǎn)過程是連續(xù)生產(chǎn)和間歇式批量生產(chǎn)交替的混合過程，所用原料有毒有害，生產(chǎn)過程易燃易爆，對生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量要求很高，在計劃經(jīng)濟(jì)體制下，要求提供大批量、單一產(chǎn)品時，國內(nèi)的特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)采用了分級的管理體制，分為決策層、計劃層、控制層、執(zhí)行層。每層各自負(fù)責(zé)自己職責(zé)范圍內(nèi)的工作，計劃層負(fù)責(zé)生產(chǎn)計劃的安排、控制層中的質(zhì)量、生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)、理化檢測等分別負(fù)責(zé)技術(shù)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)協(xié)調(diào)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等，執(zhí)行層只管生產(chǎn)。雖然各部門處于不同的管理層次，但管理級別是相同的，運(yùn)作相互獨(dú)立，無論哪個部門都不能超越其職責(zé)范圍，生產(chǎn)是按流程逐級展開的。某一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)或產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題，在問題查清前，產(chǎn)品的生產(chǎn)就會臨時終止。
1、特種含能材料生產(chǎn)CIMS體系結(jié)構(gòu)
原有管理體制缺乏靈活的彈性，管理層次過多、生產(chǎn)過程和管理過程明顯分開、部門分割、存在信息孤島、無法實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造，無法適應(yīng)這種需求變化的，所以應(yīng)用現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)CIMS（contemporary integrated manufacturing systems）技術(shù)，將現(xiàn)代管理技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，通過計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)平臺，將計劃、管理、過程控制、過程優(yōu)化等合為一個整體來進(jìn)行控制和管理，提供整體協(xié)同的敏捷生產(chǎn)解決方案就成為特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)的必然選擇。
在特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)CIMS體系ERP/MES系統(tǒng)軟件/PCS三層結(jié)構(gòu)中，ERP層包括了發(fā)展計劃、財務(wù)、人力資源、庫存控制等功能模塊，以客戶需求為核心，把內(nèi)部生產(chǎn)活動所需資源整合在一起，更為有效地安排企業(yè)的產(chǎn)、供、銷、人、財、物，實(shí)現(xiàn)以客戶為中心的經(jīng)營戰(zhàn)略；MES系統(tǒng)軟件層采用優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化管理、優(yōu)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多品種小批量的生產(chǎn)。PCS則采用各種先進(jìn)控制技術(shù)，控制產(chǎn)品工藝和質(zhì)量指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。特種材料生產(chǎn)CIMS結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
從體系結(jié)構(gòu)中可以看出，MES系統(tǒng)軟件承上啟下，下層的過程控制實(shí)時信息和上層的各類信息都可在MES系統(tǒng)軟件層中融合與貫通，通過信息集成，形成優(yōu)化控制、優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化決策等的判斷或指令。國際MES系統(tǒng)軟件協(xié)會提出的MES系統(tǒng)軟件功能模塊共有計劃管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理、資源分配、生產(chǎn)過程管理、物料跟蹤、文檔管理、設(shè)備維修管理、工藝管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、性能分析11個模塊。模塊功能的劃分很明顯是針對離散工業(yè)的。但流程工業(yè)與離散工業(yè)的生產(chǎn)方式和市場環(huán)境不同，在實(shí)現(xiàn)的內(nèi)涵和方式上，在總體技術(shù)、支撐環(huán)境技術(shù)、經(jīng)營管理與決策技術(shù)、生產(chǎn)過程控制技術(shù)上不同，使得兩者CIMS體系中MES系統(tǒng)軟件有很大的差異，所以流程工業(yè)企業(yè)應(yīng)根據(jù)其實(shí)際需求來設(shè)計體系中MES系統(tǒng)軟件的功能模塊和信息流程。
2、特種含能材料生產(chǎn)MES系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)
在特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)中，MIS系統(tǒng)的任務(wù)是保證生產(chǎn)過程安全，保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求，將從原料進(jìn)廠到最終產(chǎn)品交付過程的所有資源信息快速有效地動態(tài)整合，提供特種含能材料產(chǎn)品整體協(xié)同的生產(chǎn)解決方案，進(jìn)行產(chǎn)品的敏捷制造，實(shí)現(xiàn)多品種小批量產(chǎn)品生產(chǎn)。
原有體制夾在生產(chǎn)的過程控制和決策層之間的中間層，很難將大量的那些兼有生產(chǎn)行為和管理行為的混合信息截然分開，因此中間層在處理這類性質(zhì)的信息時，就勢必造成其管理行為的混亂或者是中間層管理的不作為，在這時決策層就不得不采取措施對中間層的生產(chǎn)行為和管理行為進(jìn)行干預(yù)或者在其中充當(dāng)裁判員，對混合信息重新進(jìn)行分類的界定，所以管理層次之間的劃分看似明確實(shí)際是模糊的。MES系統(tǒng)軟件的設(shè)計，要突破原有體制的束縛，管理層次就要盡可能少；體系結(jié)構(gòu)要合理，具有足夠的彈性，隨著市場需求的變化方便地設(shè)置；把從原材料到最終產(chǎn)品交付的生產(chǎn)活動建立在一系列相互作用的業(yè)務(wù)流程基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)資源快速有效的動態(tài)整合，計劃的下傳和作業(yè)現(xiàn)場的信息反饋使計劃的運(yùn)行始終處在在線監(jiān)控的過程中。
根據(jù)這個思想，特種含能材料生產(chǎn)的MES系統(tǒng)軟件包含了生產(chǎn)指揮控制中心、技術(shù)管理、質(zhì)量保證、安全控制、物流控制、設(shè)備控制、能源綜合平衡、生產(chǎn)過程信息管理系統(tǒng)（PIMS）8個功能模塊，生產(chǎn)指揮控制中心是MES系統(tǒng)軟件的核心，由它來承上啟下，負(fù)責(zé)決策層和執(zhí)行層各類信息的融合與貫通；控制指揮其它功能模塊作出控制決策，順暢MES系統(tǒng)軟件內(nèi)功能模塊業(yè)務(wù)流程的運(yùn)作。PIMS負(fù)責(zé)采集生產(chǎn)作業(yè)過程信息并實(shí)時反饋回生產(chǎn)指揮中心，使業(yè)務(wù)流程的運(yùn)行處于閉環(huán)控制之中。
在功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)特種含能材料生產(chǎn)的MES系統(tǒng)軟件的可重構(gòu)（reconfigtlration）、可重用（reuse）和可擴(kuò)展（reextensibility）的3R特性，可以實(shí)現(xiàn)增加修改系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化，從而動態(tài)滿足企業(yè)發(fā)展的需要。
在體系結(jié)構(gòu)中，MES系統(tǒng)軟件層處于企業(yè)管理層（ERP系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)等）和企業(yè)生產(chǎn)過程先進(jìn)控制層（DCS、PLC、智能儀表等）之間。一方面，MES系統(tǒng)軟件必須對來自MRPⅡ、ERP等軟件的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，將來自計劃層操作指令傳遞給底層控制層；另一方面，MES系統(tǒng)軟件可以采集設(shè)備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以實(shí)時監(jiān)控底層設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，再經(jīng)過分析、計算與處理，從而方便、可靠地將控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，并將成本、制造周期、預(yù)計產(chǎn)出時間、當(dāng)前的訂單狀態(tài)、當(dāng)前的生產(chǎn)能力以及企業(yè)中生產(chǎn)換班的相互約束關(guān)系等實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)狀況及時反饋給MRPⅡ、ERP管理層。通過實(shí)現(xiàn)與上層事務(wù)處理和下層控制系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化建設(shè)的管控一體化的廣義集成。
提出了特種含能材料制造工業(yè)ERP/MES系統(tǒng)軟件/PCS三層體系結(jié)構(gòu)MES系統(tǒng)軟件的任務(wù)，構(gòu)造了MES系統(tǒng)軟件的8個可動態(tài)重組功能模塊和一系列的業(yè)務(wù)流程，各功能模塊與企業(yè)管理、先進(jìn)過程控制體系協(xié)同運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了特種含能材料產(chǎn)品的多品種小批量的敏捷制造此設(shè)計總體考慮企業(yè)管理和控制，完整地實(shí)現(xiàn)了企業(yè)管控一體化的信息化建設(shè)，具有一定的推廣應(yīng)用價值。
特種含能材料工業(yè)是一類特殊的流程工業(yè)，其生產(chǎn)過程是連續(xù)生產(chǎn)和間歇式批量生產(chǎn)交替的混合過程，所用原料有毒有害，生產(chǎn)過程易燃易爆，對生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量要求很高，在計劃經(jīng)濟(jì)體制下，要求提供大批量、單一產(chǎn)品時，國內(nèi)的特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)采用了分級的管理體制，分為決策層、計劃層、控制層、執(zhí)行層。每層各自負(fù)責(zé)自己職責(zé)范圍內(nèi)的工作，計劃層負(fù)責(zé)生產(chǎn)計劃的安排、控制層中的質(zhì)量、生產(chǎn)調(diào)度、技術(shù)、理化檢測等分別負(fù)責(zé)技術(shù)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)協(xié)調(diào)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等，執(zhí)行層只管生產(chǎn)。雖然各部門處于不同的管理層次，但管理級別是相同的，運(yùn)作相互獨(dú)立，無論哪個部門都不能超越其職責(zé)范圍，生產(chǎn)是按流程逐級展開的。某一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)或產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題，在問題查清前，產(chǎn)品的生產(chǎn)就會臨時終止。
1、特種含能材料生產(chǎn)CIMS體系結(jié)構(gòu)
原有管理體制缺乏靈活的彈性，管理層次過多、生產(chǎn)過程和管理過程明顯分開、部門分割、存在信息孤島、無法實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造，無法適應(yīng)這種需求變化的，所以應(yīng)用現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)CIMS（contemporary integrated manufacturing systems）技術(shù)，將現(xiàn)代管理技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，通過計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)平臺，將計劃、管理、過程控制、過程優(yōu)化等合為一個整體來進(jìn)行控制和管理，提供整體協(xié)同的敏捷生產(chǎn)解決方案就成為特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)的必然選擇。
在特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)CIMS體系ERP/MES系統(tǒng)軟件/PCS三層結(jié)構(gòu)中，ERP層包括了發(fā)展計劃、財務(wù)、人力資源、庫存控制等功能模塊，以客戶需求為核心，把內(nèi)部生產(chǎn)活動所需資源整合在一起，更為有效地安排企業(yè)的產(chǎn)、供、銷、人、財、物，實(shí)現(xiàn)以客戶為中心的經(jīng)營戰(zhàn)略；MES系統(tǒng)軟件層采用優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化管理、優(yōu)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多品種小批量的生產(chǎn)。PCS則采用各種先進(jìn)控制技術(shù)，控制產(chǎn)品工藝和質(zhì)量指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。特種材料生產(chǎn)CIMS結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
從體系結(jié)構(gòu)中可以看出，MES系統(tǒng)軟件承上啟下，下層的過程控制實(shí)時信息和上層的各類信息都可在MES系統(tǒng)軟件層中融合與貫通，通過信息集成，形成優(yōu)化控制、優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化決策等的判斷或指令。國際MES系統(tǒng)軟件協(xié)會提出的MES系統(tǒng)軟件功能模塊共有計劃管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理、資源分配、生產(chǎn)過程管理、物料跟蹤、文檔管理、設(shè)備維修管理、工藝管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、性能分析11個模塊。模塊功能的劃分很明顯是針對離散工業(yè)的。但流程工業(yè)與離散工業(yè)的生產(chǎn)方式和市場環(huán)境不同，在實(shí)現(xiàn)的內(nèi)涵和方式上，在總體技術(shù)、支撐環(huán)境技術(shù)、經(jīng)營管理與決策技術(shù)、生產(chǎn)過程控制技術(shù)上不同，使得兩者CIMS體系中MES系統(tǒng)軟件有很大的差異，所以流程工業(yè)企業(yè)應(yīng)根據(jù)其實(shí)際需求來設(shè)計體系中MES系統(tǒng)軟件的功能模塊和信息流程。
2、特種含能材料生產(chǎn)MES系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)
在特種含能材料生產(chǎn)企業(yè)中，MIS系統(tǒng)的任務(wù)是保證生產(chǎn)過程安全，保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求，將從原料進(jìn)廠到最終產(chǎn)品交付過程的所有資源信息快速有效地動態(tài)整合，提供特種含能材料產(chǎn)品整體協(xié)同的生產(chǎn)解決方案，進(jìn)行產(chǎn)品的敏捷制造，實(shí)現(xiàn)多品種小批量產(chǎn)品生產(chǎn)。
原有體制夾在生產(chǎn)的過程控制和決策層之間的中間層，很難將大量的那些兼有生產(chǎn)行為和管理行為的混合信息截然分開，因此中間層在處理這類性質(zhì)的信息時，就勢必造成其管理行為的混亂或者是中間層管理的不作為，在這時決策層就不得不采取措施對中間層的生產(chǎn)行為和管理行為進(jìn)行干預(yù)或者在其中充當(dāng)裁判員，對混合信息重新進(jìn)行分類的界定，所以管理層次之間的劃分看似明確實(shí)際是模糊的。MES系統(tǒng)軟件的設(shè)計，要突破原有體制的束縛，管理層次就要盡可能少；體系結(jié)構(gòu)要合理，具有足夠的彈性，隨著市場需求的變化方便地設(shè)置；把從原材料到最終產(chǎn)品交付的生產(chǎn)活動建立在一系列相互作用的業(yè)務(wù)流程基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)資源快速有效的動態(tài)整合，計劃的下傳和作業(yè)現(xiàn)場的信息反饋使計劃的運(yùn)行始終處在在線監(jiān)控的過程中。
根據(jù)這個思想，特種含能材料生產(chǎn)的MES系統(tǒng)軟件包含了生產(chǎn)指揮控制中心、技術(shù)管理、質(zhì)量保證、安全控制、物流控制、設(shè)備控制、能源綜合平衡、生產(chǎn)過程信息管理系統(tǒng)（PIMS）8個功能模塊，生產(chǎn)指揮控制中心是MES系統(tǒng)軟件的核心，由它來承上啟下，負(fù)責(zé)決策層和執(zhí)行層各類信息的融合與貫通；控制指揮其它功能模塊作出控制決策，順暢MES系統(tǒng)軟件內(nèi)功能模塊業(yè)務(wù)流程的運(yùn)作。PIMS負(fù)責(zé)采集生產(chǎn)作業(yè)過程信息并實(shí)時反饋回生產(chǎn)指揮中心，使業(yè)務(wù)流程的運(yùn)行處于閉環(huán)控制之中。
在功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)特種含能材料生產(chǎn)的MES系統(tǒng)軟件的可重構(gòu)（reconfigtlration）、可重用（reuse）和可擴(kuò)展（reextensibility）的3R特性，可以實(shí)現(xiàn)增加修改系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化，從而動態(tài)滿足企業(yè)發(fā)展的需要。
在體系結(jié)構(gòu)中，MES系統(tǒng)軟件層處于企業(yè)管理層（ERP系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)等）和企業(yè)生產(chǎn)過程先進(jìn)控制層（DCS、PLC、智能儀表等）之間。一方面， MES系統(tǒng)軟件 必須對來自MRPⅡ、ERP等軟件的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，將來自計劃層操作指令傳遞給底層控制層；另一方面，MES系統(tǒng)軟件可以采集設(shè)備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以實(shí)時監(jiān)控底層設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，再經(jīng)過分析、計算與處理，從而方便、可靠地將控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，并將成本、制造周期、預(yù)計產(chǎn)出時間、當(dāng)前的訂單狀態(tài)、當(dāng)前的生產(chǎn)能力以及企業(yè)中生產(chǎn)換班的相互約束關(guān)系等實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)狀況及時反饋給MRPⅡ、ERP管理層。通過實(shí)現(xiàn)與上層事務(wù)處理和下層控制系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化建設(shè)的管控一體化的廣義集成。
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