4典型的MES功能模塊和相關(guān)術(shù)語(yǔ)
4.1概述
本文根據(jù)特定MES功能和它們的特定應(yīng)用使用不同的術(shù)語(yǔ)。有時(shí)不同行業(yè)不同目的使用相同的術(shù)語(yǔ)。
下表給出了一般工業(yè)、跨行業(yè)和特定行業(yè)的術(shù)語(yǔ)。該表提供了各個(gè)模塊應(yīng)用領(lǐng)域的概述，以及它們的使用。對(duì)于每個(gè)模塊，列出了具體主要支持的區(qū)域和活動(dòng)。該表僅提供一般概述而不是完整的術(shù)語(yǔ)。
表1：典型MES模塊和MES相關(guān)術(shù)語(yǔ)的分類(lèi)
4.2典型MES功能模塊和MES相關(guān)術(shù)語(yǔ)簡(jiǎn)述
4.2.1一般工業(yè)
CMMS -- 計(jì)算機(jī)維護(hù)管理系統(tǒng)
CMMS用于維護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)、能力和工單，以及相關(guān)的成本和性能測(cè)量的管理、規(guī)劃、控制和監(jiān)視。
DCA --文檔控制和歸檔
系統(tǒng)或MES的模塊，用于對(duì)相關(guān)文件處理、管理、存儲(chǔ)和檢索。主要功能包括：電子存儲(chǔ);文件的訪問(wèn)權(quán)限管理;根據(jù)文件類(lèi)型和狀態(tài)文件工作流的組織，以及預(yù)定義的處理時(shí)間;文件存檔，包括版本和歷史管理。
EWI --電子工作指令
對(duì)于每種類(lèi)型的設(shè)備、事件或目的，EWIS規(guī)定了在什么條件下和用什么方式工作，工作執(zhí)行應(yīng)記錄在案。 EWI還定義了為這個(gè)工作所需的人員和資源。
EMI -- 企業(yè)制造智能
EMI是一個(gè)軟件系統(tǒng)，集成及關(guān)聯(lián)了生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在多個(gè)和分布的企業(yè)系統(tǒng)中。
ERP --企業(yè)資源計(jì)劃
ERP系統(tǒng)是一個(gè)包括財(cái)務(wù)和生產(chǎn)相關(guān)業(yè)務(wù)過(guò)程的綜合管理企業(yè)IT系統(tǒng)。用于監(jiān)測(cè)和控制過(guò)程等不同的戰(zhàn)略規(guī)劃、生產(chǎn)、分銷(xiāo)、工單處理和庫(kù)存管理。
KPI -- 關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)
關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)是性能和經(jīng)濟(jì)測(cè)量，指示戰(zhàn)略和運(yùn)營(yíng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的程度。
MM –材料管理
材料管理包括在生產(chǎn)過(guò)程中材料流、以及相關(guān)信息流的規(guī)劃和控制。通常，該材料數(shù)據(jù)從ERP / WMS系統(tǒng)導(dǎo)入，并用于制造中的管理和庫(kù)存處理。
重要的功能組件管理識(shí)別、分類(lèi)、處置、規(guī)劃、采購(gòu)、質(zhì)量控制、包裝、貯存要求等。
OEE --整體設(shè)備效率
OEE是一種性能測(cè)量，指示技術(shù)裝備整體有效利用率。該OEE用百分比表示，并用實(shí)際測(cè)量的設(shè)備利用率與理論上可能的最大利用率進(jìn)行比較。
制造OEE使用可用性產(chǎn)品的時(shí)間、設(shè)備性能和達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)量來(lái)計(jì)算。OEE的參考值可以用最大可用的生產(chǎn)時(shí)間除以生產(chǎn)調(diào)度。
另一個(gè)使用業(yè)務(wù)OEE的因素是設(shè)備計(jì)劃的非利用時(shí)間。這個(gè)值是基于每年(8.760小時(shí))的總小時(shí)數(shù)。
OM –工單管理
工單管理確保及時(shí)和準(zhǔn)確的資源采購(gòu)，保證準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)和交貨。
PAMS-- 工廠資產(chǎn)管理系統(tǒng)
工廠資產(chǎn)管理系統(tǒng)是一種軟件系統(tǒng)，用于對(duì)生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的管理和在線監(jiān)測(cè)。這具體包括了機(jī)械、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、以及相關(guān)的硬件和軟件。使用實(shí)時(shí)監(jiān)視，PAMS也根據(jù)他們當(dāng)前條件促進(jìn)所有資產(chǎn)的優(yōu)化檢查和維護(hù)。工廠資產(chǎn)管理的基本概念適用于過(guò)程以及制造等行業(yè)。
PRM --人力資源管理
PRM系統(tǒng)管理可用的人力資源，并基于任務(wù)要求、時(shí)間約束和技術(shù)能力，優(yōu)化工作分配。
PLM --產(chǎn)品生命周期管理
產(chǎn)品生命周期管理(PLM)收集產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)、業(yè)務(wù)和管理數(shù)據(jù)，涵蓋了產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，并使數(shù)據(jù)在不同的產(chǎn)品階段可用。
PPS -- 生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度
生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于在生產(chǎn)制造設(shè)施中進(jìn)行生產(chǎn)的運(yùn)營(yíng)規(guī)劃和控制。
QMS / QA -- 質(zhì)量管理體系/質(zhì)量保證
質(zhì)量管理體系的目的是對(duì)產(chǎn)品和工藝上改進(jìn)。質(zhì)量管理體系定義了規(guī)程，以達(dá)到規(guī)定的產(chǎn)品質(zhì)量。質(zhì)量保證(QA)確保符合質(zhì)量管理體系(QMS)定義的規(guī)程。對(duì)于特定區(qū)域有特定規(guī)程，可能還有法律要求的強(qiáng)制執(zhí)行。
SCADA系統(tǒng)-- 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集
SCADA系統(tǒng)是軟件系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)和控制工藝過(guò)程。它們可視化過(guò)程的執(zhí)行、記錄過(guò)程數(shù)據(jù)、并允許操作員控制設(shè)備和過(guò)程。該過(guò)程界面需要適當(dāng)?shù)目刂坪屯ㄐ呕A(chǔ)設(shè)施。
SCM-- 供應(yīng)鏈管理
供應(yīng)鏈管理控制和協(xié)調(diào)物流網(wǎng)絡(luò)中的信息和組織。該物流網(wǎng)絡(luò)覆蓋了從供應(yīng)商、制造和生產(chǎn)、到最終客戶的整個(gè)價(jià)值鏈。
供應(yīng)鏈管理的目的是提高整個(gè)供應(yīng)鏈的效率，并協(xié)調(diào)供應(yīng)商、制造商、客戶和物流服務(wù)供應(yīng)商之間的業(yè)務(wù)流程。
SPC - 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制
基于統(tǒng)計(jì)參數(shù)過(guò)程的管理和優(yōu)化。
SQC -- 統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制
SQC監(jiān)視對(duì)時(shí)常采樣結(jié)果質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的符合性。在SQC中實(shí)施的統(tǒng)計(jì)算法，動(dòng)態(tài)確定采樣數(shù)量和頻率。
T&T –跟蹤和追溯
跟蹤和追溯是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ)，用于產(chǎn)品的識(shí)別和跟蹤，無(wú)論是在生產(chǎn)、質(zhì)量保證或是在物流運(yùn)輸。在生產(chǎn)中，重點(diǎn)是確定產(chǎn)品的生產(chǎn)狀況，可能包括它的物理位置。為了保證質(zhì)量，強(qiáng)調(diào)的是符合生產(chǎn)要求，特別是有關(guān)健康和安全方面的因素。
跟蹤和追溯以跟蹤部件(召回行動(dòng))和批次(食品、飲料、以及醫(yī)藥等行業(yè))為基本前提。
WMS --倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)
倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是一個(gè)IT系統(tǒng)，在數(shù)量和價(jià)值方面管理存儲(chǔ)產(chǎn)品。為了控制庫(kù)存和最大化收益，它包括了如采購(gòu)、收貨、發(fā)貨、配送、發(fā)票、應(yīng)收賬款和現(xiàn)金流管理等方面。
4.2.2制造業(yè)(大批量和單件生產(chǎn))
CKM --車(chē)載管理
術(shù)語(yǔ)車(chē)載管理來(lái)源于汽車(chē)的總裝生產(chǎn)線，代表一種配貨策略，即在裝配前必須把專(zhuān)用裝配部件放入車(chē)上的一個(gè)“籃子”。這個(gè)籃子隨著車(chē)穿過(guò)總裝生產(chǎn)線，并提供在裝配階段所需的專(zhuān)門(mén)選定的組件。
詳細(xì)調(diào)度
詳細(xì)調(diào)度，常常與機(jī)械控制中心結(jié)合使用，是詳細(xì)規(guī)劃和執(zhí)行生產(chǎn)工單的工具。制約因素，如技術(shù)序列以及優(yōu)化設(shè)置時(shí)間和生產(chǎn)數(shù)量要納入考慮。詳細(xì)調(diào)度優(yōu)化機(jī)械的利用，一旦發(fā)生變動(dòng)，應(yīng)提供基于計(jì)算機(jī)的重新調(diào)度(優(yōu)先級(jí)或快速工單)，并清楚地顯示過(guò)程的執(zhí)行。因此，它能確保及時(shí)和優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行。詳細(xì)調(diào)度工具主要用于單件生產(chǎn)，但也用于非互聯(lián)設(shè)備的批量生產(chǎn)。
GEN –產(chǎn)品家譜
產(chǎn)品家譜確保組裝成最終產(chǎn)品的所有部件可以根據(jù)其制造商、產(chǎn)地或特定屬性進(jìn)行跟蹤。家譜有時(shí)也稱(chēng)為追溯。
JIS/ JIT –正好在列/準(zhǔn)時(shí)
JIT(準(zhǔn)時(shí))指的是在一個(gè)特定的預(yù)定時(shí)間，組裝部件直接到裝配線或位置的遞送。供應(yīng)商承諾在指定的時(shí)間窗口內(nèi)交付部件。
JIT實(shí)踐避免了大的庫(kù)存水平和庫(kù)存時(shí)間，從而優(yōu)化了物流成本。 JIS(正好在列)比JIT更進(jìn)一步，指定的組裝部件按照正確的順序送到裝配生產(chǎn)線或位置。例如，在汽車(chē)的最終組裝過(guò)程中，外部后視鏡按照顏色順序交付，它是按裝配線上不同顏色噴漆車(chē)輛的順序來(lái)確定的。
KBM - 看板管理
看板是一種基于卡片或標(biāo)簽(名稱(chēng)源于“招牌”或“廣告牌”)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度和物流的簡(jiǎn)單而高效的系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在50年代初，由豐田生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分開(kāi)發(fā)而成的。
看板是一種按照材料消耗而創(chuàng)建“拉”的補(bǔ)給方法。這樣，生產(chǎn)控制和材料供應(yīng)僅在生產(chǎn)材料消耗的基礎(chǔ)上提供。該卡是控制系統(tǒng)的基本元件，并在需要時(shí)發(fā)送信息。
看板循環(huán)可以明顯降低生產(chǎn)的材料庫(kù)存，同時(shí)提高了交貨的可靠性。今天的物理卡正在逐步被基于計(jì)算機(jī)的信息所取代。這通常被稱(chēng)為電子看板。
MDA –機(jī)器數(shù)據(jù)采集
機(jī)器數(shù)據(jù)采集收集相關(guān)的參數(shù)、生產(chǎn)指標(biāo)、狀態(tài)和機(jī)器運(yùn)行時(shí)間的信息。此信息用于規(guī)劃和控制生產(chǎn)工單。
PDA -- 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集
PDA收集當(dāng)前運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息(如工單狀態(tài)、生產(chǎn)指標(biāo)，如數(shù)量、體積、重量、質(zhì)量數(shù)據(jù)等)。
PMC --生產(chǎn)監(jiān)視與控制
生產(chǎn)監(jiān)控包括了多個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，收集和處理生產(chǎn)相關(guān)的全部數(shù)據(jù)，如數(shù)量、工藝參數(shù)、工廠及機(jī)械狀態(tài)。一旦出現(xiàn)不可接受的偏差或差異，可能會(huì)自動(dòng)執(zhí)行糾正措施，包括PPS輸入。根據(jù)自動(dòng)化程度，數(shù)據(jù)可以直接傳送到從屬系統(tǒng)或?qū)е孪鄳?yīng)的指令給人員(例如，給定值的變化、拒絕、關(guān)機(jī))。
RTLS --實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)
RTLS是一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)啟動(dòng)裝有應(yīng)答器的物體(如汽車(chē))，經(jīng)過(guò)多個(gè)接近測(cè)量或多個(gè)三角測(cè)量提供實(shí)時(shí)位置。 RTLS的優(yōu)點(diǎn)是，汽車(chē)或其它物體的位置可以在任何時(shí)間確定。這可以?xún)?yōu)化修補(bǔ)運(yùn)行或物流過(guò)程。另一個(gè)應(yīng)用是通過(guò)改錐和車(chē)輛的自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)給車(chē)輛準(zhǔn)確無(wú)誤地分配螺絲。
RWM -- 返修管理
返修管理永遠(yuǎn)是質(zhì)量管理的一部分，包括為每個(gè)產(chǎn)品部分的完成部門(mén)。返修管理的性能需要最終產(chǎn)品、辦公區(qū)、備品備件、員工和質(zhì)量檢驗(yàn)的規(guī)劃。
排序
排序確定產(chǎn)品生產(chǎn)的位置(機(jī)器分配)、產(chǎn)品或批處理的順序(次序規(guī)劃)和生產(chǎn)的時(shí)間(時(shí)間規(guī)劃)。萬(wàn)一發(fā)生故障，次序規(guī)劃應(yīng)以最小改變處理順序的影響。
4.2.3過(guò)程工業(yè)概述
AM-- 報(bào)警管理
報(bào)警管理提出了各種各樣的方法、功能和工具，用于防止不正常的工廠條件，并為操作員提供處理和控制的支持。
APC –先進(jìn)過(guò)程控制
先進(jìn)過(guò)程控制提供了一種控制結(jié)構(gòu)，通過(guò)加強(qiáng)典型層級(jí)概念的基本控制，為工廠或車(chē)間的多變量或離散量控制實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)過(guò)程管理和特定過(guò)程優(yōu)化。
該功能和工具的范圍從簡(jiǎn)單增強(qiáng)，如前饋或串級(jí)控制，到動(dòng)態(tài)去耦合交互，再到基于模型的多變量控制器和使用過(guò)程仿真的優(yōu)化。
典型的模塊包括基于模型預(yù)測(cè)控制(MPC)、實(shí)時(shí)優(yōu)化(RTO)、非線性控制(NLC)、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)和軟傳感器。
LIMS --實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)支持計(jì)劃、控制、評(píng)估和存檔化實(shí)驗(yàn)工單。它通常支持功能，如主數(shù)據(jù)、工單和樣品登記、檢測(cè)范圍定義，樣品和任務(wù)分配，結(jié)果收集、數(shù)據(jù)評(píng)估，報(bào)告創(chuàng)建和數(shù)據(jù)發(fā)布。
PIMS –過(guò)程信息管理系統(tǒng)
過(guò)程信息管理系統(tǒng)(PIMS)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中生成的當(dāng)前和歷史信息進(jìn)行收集、整合、處理、存檔和報(bào)告。它使生產(chǎn)數(shù)據(jù)可整合，生產(chǎn)序列可追溯，并為計(jì)算生產(chǎn)指標(biāo)提供信息。
DCS/ PAS --分布式控制系統(tǒng)/過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)
分布式控制系統(tǒng)控制連續(xù)或批量過(guò)程。它主要由直接連接到過(guò)程執(zhí)行控制和監(jiān)視功能的控制器、以及操作員和工程師站構(gòu)成。
4.2.4過(guò)程工業(yè)：批處理
批量分析
這個(gè)軟件是MES系統(tǒng)或DCS的一部分，用于評(píng)估和評(píng)價(jià)生產(chǎn)進(jìn)度以及批處理的產(chǎn)量和質(zhì)量。典型的功能有：確定和顯示參數(shù)、質(zhì)量相關(guān)差，并把其他批次與“黃金批次”進(jìn)行比較。
批量控制
批控制軟件是MES或DCS的一部分，按照電子作業(yè)或控制指令的形式完成配方的自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)較低級(jí)別的自動(dòng)化功能。
EBR -- 電子批量記錄
EBR是電子化和自動(dòng)生成的批生產(chǎn)日志，它記錄了批次生產(chǎn)和相關(guān)的配方數(shù)據(jù)、實(shí)際過(guò)程的數(shù)據(jù)和事件。
此軟件是MES的一部分，允許對(duì)EBR定義、創(chuàng)建、管理和存儲(chǔ)。
配方編輯器，RA –配方制作
配方編輯軟件模塊是MES或DCS的一部分，用于配方的創(chuàng)建和管理。配方是根據(jù)預(yù)定義規(guī)程制造產(chǎn)品的規(guī)則。該配方包含了過(guò)程執(zhí)行的必要條件、用什么順序和在什么工藝條件下執(zhí)行程序步驟的說(shuō)明。根據(jù)工廠自動(dòng)化的程度，配方包含由配方控制的操作員工作指令(用紙質(zhì)或電子)和/或自動(dòng)執(zhí)行的控制指令，這通常利用DCS較低級(jí)別的自動(dòng)化功能。
調(diào)度中心
調(diào)度中心是一個(gè)MES模塊，用于過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)訂單的詳細(xì)調(diào)度、實(shí)施和狀態(tài)顯示。調(diào)度中心完善了長(zhǎng)期調(diào)度的要求，例如，源于ERP系統(tǒng)，利用工廠數(shù)據(jù)采集提供的信息。調(diào)度中心軟件還可以檢測(cè)并跟蹤所需的材料和設(shè)施(MT –材料跟蹤和ET -- 設(shè)備跟蹤)。調(diào)度中心的圖形顯示經(jīng)常使用動(dòng)態(tài)更新的甘特圖，表明設(shè)備計(jì)劃和實(shí)際分配對(duì)時(shí)間的函數(shù)。
調(diào)度中心可以作為一個(gè)手動(dòng)規(guī)劃板、一個(gè)獨(dú)立軟件解決方案，或一個(gè)綜合運(yùn)營(yíng)管理軟件中的集成模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
WD --稱(chēng)重和發(fā)放
WD描述了材料的稱(chēng)重、準(zhǔn)備和分發(fā)，根據(jù)配方規(guī)范通常添加手動(dòng)操作。在使用點(diǎn)，該稱(chēng)重與標(biāo)記的材料制成移動(dòng)的容器、圓桶或袋子，并且在正確的時(shí)間必須添加到正確的批次。MES 的WD軟件管理和記錄這些關(guān)鍵序列。
4.2.5過(guò)程工業(yè)：連續(xù)和石化過(guò)程
BMA --混合及傳輸自動(dòng)化
在煉油廠，BMA軟件計(jì)劃和優(yōu)化混合運(yùn)行和必要的傳輸，在這些地方以提高工廠盈利為目標(biāo)，并防止異常情況發(fā)生。多種BMA工具能計(jì)劃和監(jiān)控目標(biāo)、考慮庫(kù)存局限、提供調(diào)度計(jì)劃和產(chǎn)品規(guī)范、同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并建立關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)(KPI)。
BPC --混合屬性控制
根據(jù)規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，BPC控制和優(yōu)化精煉組件的直列混合過(guò)程，生產(chǎn)出符合規(guī)范的銷(xiāo)售產(chǎn)品，同時(shí)滿足混合要求和混合成分的組成，以及可用的能力和設(shè)備。
BRC -- 混合比例控制
BRC根據(jù)人工和質(zhì)量為導(dǎo)向的設(shè)置，直接控制煉油產(chǎn)品的混合過(guò)程。
LP模型-- 線性編程模型
一個(gè)LP模型包括模型化的線性方程或不等式組，描述了不同變量參照目標(biāo)函數(shù)的關(guān)系，以及用于該系統(tǒng)解決方案的方法。
RPMS -- 煉油與石化建模系統(tǒng)
RPMS是LP模型的創(chuàng)建和分析系統(tǒng)，用于煉油廠和石油化工廠的短期和長(zhǎng)期規(guī)劃。
4.2.6灌裝和包裝
LMS – 生產(chǎn)線監(jiān)視系統(tǒng)
生產(chǎn)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是MES的多個(gè)模塊，在灌裝和包裝設(shè)備以及相關(guān)過(guò)程中，收集和監(jiān)視生產(chǎn)數(shù)據(jù)。分析和顯示生產(chǎn)線或設(shè)備相關(guān)的關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)，通常是LMS的一部分。典型的指標(biāo)是生產(chǎn)時(shí)間、生產(chǎn)數(shù)量、利用效率、停機(jī)時(shí)間、故障原因及包裝損失。
