MES在各行业中的需求与解决方案.doc

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1、MES在各行业中的需求与解决方案概述许多公司已经开发出针对各个行业的软件产品和解决方案，解决制造过程的管理和组织。虽然他们一般表现为制造执行系统（MES），但这些产品的范围从“我的Excel工作表”到所有与生产相关过程的综合管理、组织和自动化处理。本系列文章并不打算定义一种新的“制造执行系统”。本系列文章的目的是对有兴趣的读者提供目前存在的可行的解决方案，简要介绍满足不同行业特殊要求的方案，了解和推广适合的MES应用，优化生产流程。本系列文章将使用“企业与控制系统集成 - IEC62264”这套标准作为基础，解决方案尽可能与产品和供应商无关，只指出方案的功能表现。从第1到第3部分，简要介绍这套

2、标准，该标准也被称为S95（美国标准）。目前，相同的MES术语和任务在不同企业有着不同的解释，甚至也在供应商当中使用。因此，在第4部分，基于S95的结构和术语，这里按行业分类出最重要的术语，并对多种不同的术语和产品提供解释。基于工业的典型需求，第5部分介绍MES的功能和收益。第6部分介绍在流程行业和制造行业MES应用的相同与差异。第7和第8部分提供了需求定义的概述和MES功能的选择，并基于特定案例展现他们的收益。第9部分总结本文的全部内容，并给出MES未来解决方案的前景。就像在第5部分介绍的，在整个工业领域，针对他们的可扩展性、模块化和集成能力等各自的需求，今天每个特定行业都有可供选择的解决方

3、案，这些解决方案可以显著提高企业的运营绩效。 工业运营商面临的挑战是如何抓住这个机会，使本企业的绩效达到最大化。1使用MES的市场需求和理由为了评价MES解决方案的最新技术和发展动态，必须要考虑MES在自动化历史中的位置。今天的MES解决方案包括了已前的计算机集成制造（CIM）组件，如计算机辅助设计（CAP），计算机辅助制造（CAM），计算机辅助质量保证（CAQ），生产数据采集（PDA），机器数据采集（MDA）和员工时间记录 / 时间与考勤（PTR/ T&A）。然而，这些计算机集成制造组件并没有完全融入到企业流程之中。相反，他们大多数只用于部门级单一项目的应用。现在，为了更好地支持大企业制造，

4、企业项目需要集成越来越多的部门，需要协调内部和外部的价值链，也需要更多的集成软件解决方案。 由于以上这些原因，企业越来越多地使用综合MES解决方案，这种方法也被流程行业和制造行业所认可。正在出现的经济全球化也加速了这一趋势，因为全球化需要竞争力的最大化。必须完成以下目标： 提高工作绩效，同时增加灵活性； 更高的生产流程效率；增强并确保流程和产品质量； 整体流程的成本优化； 产品生命周期的缩短。使用MES的驱动力是新型生产模式的发展、新型物流理念的推广，以及产品市场的迅速变化和开发流程的不断缩短。 产品的生命周期连续缩短，同时产品的技术日益复杂。同时，缩短的开发时间，需要更多的原型，要求更多的产

5、品变化。在一个全球性和竞争性的经济中，“上市时间”是每一家制造商成功的关键性和决定性因素。 MES可以为这种成功作出显著的贡献。 上面列出要求内容中，企业价值链的持续改进需要这样一组工具，该工具不仅能支持各个部门，而且应考虑把“该生产”作为企业内的整体流程。MES实现这一流程就像一种实时应用。由于整个生产的每一个环节都由这一整体流程来控制，持续的改进和优化就可以实现。 MES的实时性能力横跨多个部门的要求（如订单规划和控制、物料管理、生产数据采集、机器数据收集、质量管理、文档管理），提供了与生产流程的直接连接。此外，需要扩展供应链和全球采购、以及各区域公司销售业务在开发市场中表现的集成。 ME

6、S不仅是“生产”和“企业”之间的运营链接，它还链接了供应链中的所有合作伙伴。这意味着：它连接了一个连续的、全面的和可管理的价值流。 在此基础上，MES正成为一种灵活的和一体化生产的战略要素。在今天的软件系统中，MES结合了现代化生产管理的所有任务。 同时，该系统是每个企业不断向未来“数字工厂”发展的运营平台。2.MES和规范性标准（IEC62264）正如概述中指出的，术语MES通常代表工业、公司或者供应商为生产运营管理的特定解决方案。 有些组织一般将 “制造执行系统”归类于离散制造领域，作为“面向流程的制造管理系统”，并作为“生产流程组织和执行的全面驱动力”。以下为MES的主要任务：a）组织和

7、支持生产流程的所有活动： 流程需求（工单处理、资源规划、质量需求）； 运行行为（确保资源、材料流动和质量的可用性）； 跟踪和分析（库存管理、关键绩效指标的计算、持续改进流程的依据，如：六西格玛和营运开支（OpEx）。b）与生产流程（规划、启动、管理、控制、记录、评估、审查等）执行相关的所有行为闭环的实现。 c）与其他级别的信息交换，如企业管理级（企业资源规划，ERP）和制造/流程级（可编程控制器PLC、分布式控制系统DCS），以及运营支撑系统，例如产品和流程工程（P / PE），供应链管理（SCM）。为了符合相关指南，MES的功能涵盖了生产流程按时间顺序排列的所有方面： 产前方面 - 生产流程

8、的规划；实时方面 - 生产流程的管理；历史方面 - 生产流程的分析与评估。本文使用的术语MES作为IEC62264 “制造运营和控制” 中第3级规定的所有解决方案和系统的代名词。与此同时，一些其他术语诸如“制造运营管理（MOM）”或“协同生产管理（CPM）” 也在目前的市场中使用，试图强调任务的全面性。本文基于IEC62264“企业与控制系统集成”这套标准，该标准的中文版本GB/T20720也即将发布，其中有：企业 - 控制系统集成 - 第一部分：模型与术语；企业 - 控制系统集成 - 第二部分：对象模型属性；企业 - 控制系统集成 - 第三部分：制造运营管理的行为模型；企业 - 控制系统集成

9、 - 第四部分：制造运营管理集成的对象与属性；企业 - 控制系统集成 - 第五部分：制造交易的业务。其中三个部分“模型和术语”、“对象模型属性”和“制造运营管理的活动模型”是主要焦点。 IEC62264定义了一个企业的多个功能级，他们按不同的时间尺度和不同的详细程度进行分级。这些功能级由较高的或较低的功能信息是否可用，以及其他因素来决定。功能级在下面列出，参见图1。图1：功能级，引用IEC62264-3中的图2。 第4级：业务规划和物流； 第3级：制造运营管理； 第2级：监视以及生产流程的监督和自动化控制： - 批控制； - 连续控制； - 离散控制。 第1级：流程或机械的控制和数据采集；第0

10、级：生产流程。 该标准的第1部分描述了企业所有部门第3和第4级的相关功能，以及他们之间通常交换的对象。图2给出了部门与部门之间关系的一般描述。图2：制造运营管理模型，引用IEC62264-3中的图1。MES的相关区域用灰色椭圆显示 在IEC62264中定义的术语、概念和模型，为企业管理级和生产管理级的集成提供了一个标准。这改善了MES项目中利益相关者之间的沟通。该标准还为企业管理和生产管理的集成提供了最佳集成实践。同时，该标准还与企业自动化的程度和特定技术的使用无关。在IEC62264第2部分中，定义了交换对象的特性和属性。第3部分描述了有关的制造或流程工厂管理的活动和功能。 本文主要涉及制造

11、相关的运营活动，而不是功能区域之间的接口。因此，图2表示了制造运营管理的区域，图3所示的管理活动的通用模型将在以后的章节中叙述。 图3：制造运营管理的一般活动模型，引用IEC62264-3中的图6。图2中所示，与企业控制模型相关功能的活动，可以分配到制造运营管理级（第3级，黄色示出），并分成以下四个功能区域（灰色背景）： 生产运营管理； 质量运营管理； 维护运营管理； 库存运营管理。图3模型中的活动主要解决下面的问题： 如何管理.？ （规范管理）； 管理什么，在哪里，谁可以管理.？ （资源管理）； 何时，何地，谁来管理.？ （详细调度和分派）； 需要做什么，在哪里，由谁做.？ （执行管理）；

12、何时，何地，谁来做.？ （数据采集与跟踪）； 怎么样.？ （数据采集与分析）。生产、质量、库存和维护：这些活动能够均匀地分布在制造运营管理级的四个功能区域。因为这个模型特别适合使用MES模块构造和描述，作为各个活动的基础，更详细的解释将在下一部分描述。 对现有架构或计划架构的分析可以看出，这些活动可以在不同的系统中实现，例如在MES模块中的功能、在ERP系统中的功能或者在流程控制系统中的功能。图4提供了关于制造运营管理活动的技术集成及其分配到不同技术实现层的例子。 根据特定需求，允许一个级同时分配多个活动，该一般活动模型可以用于描述完整的解决方案，定义必要的接口。 图4：不同的活动类别和他们的

13、技术集成（示例），引用IEC62264-3中的图31。3.按照IEC62264标准的流程模型分类如图2所示，制造运营管理构成了MES功能的核心，其本身由生产运营管理、维护运营管理、质量运营管理和库存运营管理所组成。它们搭建了企业资源计划（ERP）功能与在第1级和第2级实现功能（参见图1）之间的桥梁。所有这些核心功都能由不同的单个元素构成，提供或处理信息。图2：制造运营管理模型，引用IEC62264-3中的图1。MES的相关区域用灰色椭圆显示 这些运营信息可以分成以下几类： 定义信息 执行运营和所需资源的规范； 能力信息 - 资源属性； 调度/请求信息 - 调度和执行； 性能/响应信息 - 绩效

14、和结果的反馈。制造运营管理的不同领域遵循通用活动模型（参见图5），它描述了各个元素之间的相互作用。活动本身包括特定的任务，这些任务可根据需要执行的功能而有所不同。图5：通用活动模型，基于图3并增加了过程接口各种活动通过信息流链接在一起。根据各自的功能，活动之间需要交换特定的信息。该活动和信息交换通过MES软件产品实现，这些产品的功能都是行业或产品特定的。 3.1资源管理 资源管理可能包括相关分布式资源的信息管理，这是制造运营管理（MOM）各个功能所需要的。该信息包括了资源的容量和分配，以及当前和未来的可用性。 因此，生产资源管理专注于生产所需的资源，诸如机械、工具、人员和技术、材料和能源，以及

15、整个生产步骤。质量测试资源管理规定了人员要求（包括专业知识，证书和授权）、材料和进行质量测试需要的设备。 为了维护工单和工作，维护资源管理包括了关于需求资源的信息：标准和专用工具、内部和外部人员（有相应的专业知识和资格）、维护文件、以及执行维护工作所需的备件和消耗品。资源的状态包括了设备的健康状况、功能、可用性、预计利用、位置和可访问性。此外，必须考虑维护工作是否能在运营期间进行或者设备必须停机。 库存资源管理涉及到相关的资源：材料库存和材料搬运、人员（包括专业知识、证书和授权）、耗材和能源。库存水平和能力也在考虑之列。3.2 定义管理定义管理包括对制造运营管理不同功能的特性、过程指令、法规和

16、需求的定义及管理。 生产定义管理包括关于产品、他们的功能和他们的制造流程（制造规则、配方、标准运营规程（SOP）、标准运营条件（SOC），运输和装配顺序）信息（可能分布）的定义和管理。 质量检测定义管理涵盖了人员资格、质量测试规程、执行这些规程的作业指导书的定义和管理。这也包括测试方法、测试频率（采样方案）和材料与资源的公差信息。此外，测试规范版本和日期的管理也应包括在内。需要执行维护工作的信息和说明应在维护定义管理中定义和管理。 库存定义管理的活动包括了：指定和管理储存、材料运输说明（包括库存水平、运输说明和仓库相关的参数）。3.3 详细调度详细调度包括了：时间相关的需求、本地资源优化利用、

17、制造运营管理各个功能的相关创建活动。该活动通常基于现有的计划。 详细调度针对企业的生产设备，如为机械和设备建立详细和优化的调度。该调度表包括诸如批量大小和设置时间，以及资源可用性和利用率?。资源可用性可能需要定义多张调度表。 详细质量测试调度专注于质量测试的规划，可在生产流程之内或之外进行。除其他事项外，这应包括测试系统和人员的有效性，以及测试准备和测试评估的计划表。详细维护调度包括维护要求的检查和优先级，并把与时间相关集成的维护活动融入到生产流程中。 生产调度方面，如果要产品变更和计划停机，必须考虑这是否可行。 详细库存调度管理要收集关于库存水平和材料搬运的信息。这也包括运输过程资源规划和最

18、优化。3.4 分派分派包括了制造运营管理中的管理和协调活动。分派的基础是，在组件之间把各个资源的调度作为详细调度的一部分。 生产分派通过分配设备和人员控制生产的流动。例如，这包括在批处理控制系统中的批次调度和发布工单。 质量测试分派包括根据测试计划对质量控制设施发布测试工单。这也可以包括样品的提交。 维护分派专注于对维护相关的资源发布维护工单，同时考虑内部和外部人员能力的可用性。 库存分派包括根据定义和调度发布工单检查库存水平。3.5 执行管理执行管理的目的是基于调度、工单和遵从标准生产流程的管理与优化。 生产执行管理是指在实际生产处理和执行的活动，如根据产品定义和制造说明选择和启动生产步骤。

19、它也对一个生产步骤到下一个生产步骤的传输进行管理。并在这个点，收集关于使用材料和处理时间的信息。因此，工单的状态和目前的进展成为可用信息。基于此信息，在局部可以优化生产步骤。 质量测试执行管理集中于执行质量测试，并监视使用的资源（设备、材料、人员），以及是否符合质量标准、产品特性与公差。维护执行管理控制和监视维护工单的执行。这包括检查是否符合服务和维修说明、法规和质量标准，以及状态和结果是否正确归档。在分派中，应监视并使用为设备、备件、工具和人员相关证书。不可预测的事件应转发到详细调度。 库存执行管理包括存货相关的任务。包括检查正在使用的储存、运输和人力资源是否正确，检查储存、运输和状态报告是

20、否符合质量标准和法规，存储监测和会计也是库存执行管理的一部分。3.6 数据收集数据收集包括制造运营管理中特定流程的购买、（预）处理和管理数据。在大多数情况下，该数据来源于功能层（图1）的第1级第和2级。该数据也可以由用户进行的输入和行动来生成。数据收集可以是周期的或由事件驱动的，数据的表示可以是直接测量值（用工程单位）或间接值（导出值或积分值）。为了正确评估数据，通常需要收集数据的相关内容，例如时间戳。 生产数据收集涉及到相关生产运营或其各个步骤的数据。这包括传感器的值和状态信息，以及通过执行生产相关的交易和来自模型评估获得的结果。 质量测试数据收集包含了实际测试数据、关于测试执行的数据、测试

21、中用户输入的数据、中间数据和在测试报告中的数据。维护数据收集的专注于在执行维护工单时创建的数据。这包括服务或维修运行设备的当前状态，反馈的时间和由内部和外部资源产生的成本，以及估计工作量与实际工作量之间的比较。收集的信息将集成到设备特定的维护历史记录中。 库存数据收集聚焦在库存有关活动和处理材料数据的采集和评估。产品跟踪数据，如库存水平、存储状态、使用设备、还包括仓库和运输操作员。库存数据采集也用于其他的功能区域，如质量跟踪（样品管理、参考材料管理）和维护跟踪（备件储备）。合规管理部门可能需要这种类型的数据，他们必须集成到生产数据中。3.7 跟踪跟踪包括了反馈的生成和响应，从制造运营管理到第4

22、级相关功能的特定流程。 生产跟踪包括了用于生产相关利用资源信息的总结和评估，如人员和生产设备、消费和生产的材料、成本和性能分析结果。生产跟踪也把信息传送给详细生产调度，使调度可以根据当前条件进行更新。 质量检测跟踪把质量信息反馈到第3级和第4级的相关功能。把测试结果编译成测试报告并管理相关的测试设备利用信息。该测试报告可以按需要或时间由事件驱动创建，例如在一个生产步骤或批次结束时。这样的测试报告可在不同的时间和不同的单元来创建。维护跟踪着重于维护期间的资源利用和维护结果的相对效用，包括关于服务运营设备和辅助设备在工单执行时的状态和可用性数据集的生成和更新。这些信息可以用于遵从法规的证明。 库存

23、跟踪包括仓库活动（例如，运输开始和完成）、库存利用率、储量大小和当前存储位置的报告。这包括库存材料的运输和管理相关数据集的生成和更新。该收集的信息也可以用于质量测试目的和遵从法规的证明。3.8 分析分析包括了对商业系统数据（性能相关）相关的评估和报告活动。 生产性能分析集中于有关生产（设备，单元）周期时间、生产设备利用率、负载和设备性能、规程有效性，以及生产变化等信息。基于这些分析，关键绩效指标（KPI），可以由时间驱动算出，例如在生产运行或批处理结束，也可以根据需要计算。关键绩效指标（KPI）用于优化生产和资源消耗。生产性能分析和优化的过程可以与生产并行。改变优化标准和其他的内部或外部约束，

24、如市场和环境条件，可能需要反复分析、策略修订和重新优化。为了提高产品质量，质量性能分析评估质量测试结果和测试表现。这通常是一个连续的过程，包括质量偏差分析、质量测试周期时间、测试有效性，以及资源利用率。此外，它还可以为质量指标（关键）带来趋势的确定，对质量问题的根本原因分析，以及为他们的纠正提出建议。 维护分析检查人员、备件、辅助设备、直接和间接成本，以及在维修过程中的组织序列，可揭示问题的位置和为进一步改善进行优化。重点是维修策略的最优化和资产回报（ROA）的最大化。分析结果可以为生产调度用作反馈。该结果可用于计算维护性能指标，这有助于评估维护的有效性。此外，这些结果可以为提高业务流程效率提

25、供决策支持。库存分析包括了有关库存效率和资源利用?的分析信息。这包括材料递送，包括质量和准时到达，库存损失和材料搬运与存储位置、设备和转移的关系。此外，要跟踪和分析材料的流动、库存资源的历史和趋势。使用这些数据可以导出库存指标，可以在制造运营管理内部使用，实现优化目的。此外，该指标可以转发到业务流程的第4级，在这层，他们与财务信息相结合提供了成本相关的指标。4典型的MES功能模块和相关术语 4.1概述 本文根据特定MES功能和它们的特定应用使用不同的术语。有时不同行业不同目的使用相同的术语。 下表给出了一般工业、跨行业和特定行业的术语。该表提供了各个模块应用领域的概述，以及它们的使用。对于每个

26、模块，列出了具体主要支持的区域和活动。该表仅提供一般概述而不是完整的术语。区域活动缩略语含义与任务级别生产质量维护库存资源管理定义管理详细 调度分派执行管理数据收集跟踪分析 1.一般工业CMMS计算机维护管理系统3/4PPPPPPPPPDCA文件控制与归档3PPEWI电子工作指令3PPPPPPEMI企业制造智能3PPPPPERP企业资源规划4PPPPPKPI关键绩效指标3PPPPPPMM材料管理3PPPPPPOEE整体设备效率3PPPPPOM工单管理3PPPPPPPPAMS工厂资产管理系统3PPPPPPPPRM人力资源管理3PPPPPPPPPPPLM产品生命周期管理4PPPPPS生产计划与调度

27、3/4PPP PPPPQMS/QA质量管理体系/质量保证3/4PPPPPPPSCADA监控与数据采集2/3PPPPSCM供应链管理3/4PPPPPPSPC统计过程控制3PPPPSQC统计质量控制3PPPPPPT&T跟踪和追溯3PPPPPPPWMS仓库管理系统3/4PPPPPP 2.制造工业（大批量和单件生产）CKM车载管理3PPPPPPPGEN最终产品部件家谱3PPPJIS/JIT正好在列 / 准时4PPPPPPPKBM看板管理3PPPPPPPMDA机械数据采集3PPPPPPPDA生产数据采集3PPPPPPPPMC生产监视与控制3PPPPPPPRTLS实时定位系统3PPPPPPRWM返修管理3

28、PPPPPPRTS实时调度器3PPPPP 3.过程工业AM报警管理2/3PPPPPPAPC先进过程控制2/3PPPPPLIMS实验室信息管理系统3PPPPPPPPPIMS过程信息管理系统3PPPPPDCS分布式控制系统2PPPPPPAS过程自动化系统2PPPPP 3.1. 批处理 EBR电子批记录3PPPPPRA配方制作2/3PPPWD称重与发放3PPPP 3.2. 连续过程BMA混合和传输自动化2/3PPPPPPPPPBPC混合属性控制2/3PPPPBRC混合比例控制2PPRPMS炼油和石化建模系统3PPPPPP 3.3. 灌装和包装LMS生产线监测系统2/3PPPPP表1：典型MES模块和

29、MES相关术语的分类4.2典型MES功能模块和MES相关术语简述 4.2.1 一般工业CMMS - 计算机维护管理系统 CMMS用于维护相关数据、能力和工单，以及相关的成本和性能测量的管理、规划、控制和监视。 DCA - 文档控制和归档 系统或MES的模块，用于对相关文件处理、管理、存储和检索。主要功能包括：电子存储；文件的访问权限管理；根据文件类型和状态文件工作流的组织，以及预定义的处理时间；文件存档，包括版本和历史管理。EWI - 电子工作指令 对于每种类型的设备、事件或目的，EWIS规定了在什么条件下和用什么方式工作，工作执行应记录在案。 EWI还定义了为这个工作所需的人员和资源。 EM

30、I - 企业制造智能 EMI是一个软件系统，集成及关联了生产相关数据，该数据通常存储在多个和分布的企业系统中。 ERP - 企业资源计划 ERP系统是一个包括财务和生产相关业务过程的综合管理企业IT系统。用于监测和控制过程等不同的战略规划、生产、分销、工单处理和库存管理。KPI - 关键绩效指标 关键绩效指标是性能和经济测量，指示战略和运营目标实现的程度。 MM 材料管理 材料管理包括在生产过程中材料流、以及相关信息流的规划和控制。通常，该材料数据从ERP / WMS系统导入，并用于制造中的管理和库存处理。 重要的功能组件管理识别、分类、处置、规划、采购、质量控制、包装、贮存要求等。OEE -

31、 整体设备效率 OEE是一种性能测量，指示技术装备整体有效利用率。该OEE用百分比表示，并用实际测量的设备利用率与理论上可能的最大利用率进行比较。 制造OEE使用可用性产品的时间、设备性能和达到质量标准生产量来计算。OEE的参考值可以用最大可用的生产时间除以生产调度。 另一个使用业务OEE的因素是设备计划的非利用时间。这个值是基于每年（8.760小时）的总小时数。 OM 工单管理 工单管理确保及时和准确的资源采购，保证准时生产和交货。PAMS - 工厂资产管理系统 工厂资产管理系统是一种软件系统，用于对生产相关设备的管理和在线监测。这具体包括了机械、现场设备、以及相关的硬件和软件。使用实时监视

32、，PAMS也根据他们当前条件促进所有资产的优化检查和维护。工厂资产管理的基本概念适用于过程以及制造等行业。 PRM - 人力资源管理 PRM系统管理可用的人力资源，并基于任务要求、时间约束和技术能力，优化工作分配。 PLM - 产品生命周期管理 产品生命周期管理（PLM）收集产品相关的技术、业务和管理数据，涵盖了产品的整个生命周期，并使数据在不同的产品阶段可用。PPS - 生产计划与调度 生产计划与调度基于计算机系统，用于在生产制造设施中进行生产的运营规划和控制。 QMS / QA - 质量管理体系/质量保证 质量管理体系的目的是对产品和工艺上改进。质量管理体系定义了规程，以达到规定的产品质量

33、。质量保证（QA）确保符合质量管理体系（QMS）定义的规程。对于特定区域有特定规程，可能还有法律要求的强制执行。 SCADA系统 - 监控与数据采集 SCADA系统是软件系统，用于监测和控制工艺过程。它们可视化过程的执行、记录过程数据、并允许操作员控制设备和过程。该过程界面需要适当的控制和通信基础设施。SCM - 供应链管理 供应链管理控制和协调物流网络中的信息和组织。该物流网络覆盖了从供应商、制造和生产、到最终客户的整个价值链。供应链管理的目的是提高整个供应链的效率，并协调供应商、制造商、客户和物流服务供应商之间的业务流程。 SPC - 统计过程控制 基于统计参数过程的管理和优化。 SQC

34、- 统计质量控制 SQC监视对时常采样结果质量标准的符合性。在SQC中实施的统计算法，动态确定采样数量和频率。TT 跟踪和追溯 跟踪和追溯是一个通用术语，用于产品的识别和跟踪，无论是在生产、质量保证或是在物流运输。在生产中，重点是确定产品的生产状况，可能包括它的物理位置。为了保证质量，强调的是符合生产要求，特别是有关健康和安全方面的因素。 跟踪和追溯以跟踪部件（召回行动）和批次（食品、饮料、以及医药等行业）为基本前提。 WMS - 仓库管理系统 仓库管理系统是一个IT系统，在数量和价值方面管理存储产品。为了控制库存和最大化收益，它包括了如采购、收货、发货、配送、发票、应收账款和现金流管理等方面

35、。 4.2.2制造业（大批量和单件生产） CKM - 车载管理 术语车载管理来源于汽车的总装生产线，代表一种配货策略，即在装配前必须把专用装配部件放入车上的一个“篮子”。这个篮子随着车穿过总装生产线，并提供在装配阶段所需的专门选定的组件。详细调度详细调度，常常与机械控制中心结合使用，是详细规划和执行生产工单的工具。制约因素，如技术序列以及优化设置时间和生产数量要纳入考虑。详细调度优化机械的利用，一旦发生变动，应提供基于计算机的重新调度（优先级或快速工单），并清楚地显示过程的执行。因此，它能确保及时和优化生产运行。详细调度工具主要用于单件生产，但也用于非互联设备的批量生产。 GEN 产品家谱 产

36、品家谱确保组装成最终产品的所有部件可以根据其制造商、产地或特定属性进行跟踪。家谱有时也称为追溯。 JIS/ JIT 正好在列/准时 JIT（准时）指的是在一个特定的预定时间，组装部件直接到装配线或位置的递送。供应商承诺在指定的时间窗口内交付部件。 JIT实践避免了大的库存水平和库存时间，从而优化了物流成本。 JIS（正好在列）比JIT更进一步，指定的组装部件按照正确的顺序送到装配生产线或位置。例如，在汽车的最终组装过程中，外部后视镜按照颜色顺序交付，它是按装配线上不同颜色喷漆车辆的顺序来确定的。KBM - 看板管理 看板是一种基于卡片或标签（名称源于“招牌”或“广告牌”）进行生产调度和物流的简

37、单而高效的系统。该系统是在50年代初，由丰田生产系统的一部分开发而成的。 看板是一种按照材料消耗而创建“拉”的补给方法。这样，生产控制和材料供应仅在生产材料消耗的基础上提供。该卡是控制系统的基本元件，并在需要时发送信息。 看板循环可以明显降低生产的材料库存，同时提高了交货的可靠性。今天的物理卡正在逐步被基于计算机的信息所取代。这通常被称为电子看板。MDA 机器数据采集 机器数据采集收集相关的参数、生产指标、状态和机器运行时间的信息。此信息用于规划和控制生产工单。 PDA - 生产数据采集 PDA收集当前运行过程中的数据和状态信息（如工单状态、生产指标，如数量、体积、重量、质量数据等）。 PMC

38、 - 生产监视与控制 生产监控包括了多个实时系统，收集和处理生产相关的全部数据，如数量、工艺参数、工厂及机械状态。一旦出现不可接受的偏差或差异，可能会自动执行纠正措施，包括PPS输入。根据自动化程度，数据可以直接传送到从属系统或导致相应的指令给人员（例如，给定值的变化、拒绝、关机）。 RTLS - 实时定位系统 RTLS是一个系统，通过启动装有应答器的物体（如汽车），经过多个接近测量或多个三角测量提供实时位置。 RTLS的优点是，汽车或其它物体的位置可以在任何时间确定。这可以优化修补运行或物流过程。另一个应用是通过改锥和车辆的自动识别，自动给车辆准确无误地分配螺丝。 RWM - 返修管理 返修

39、管理永远是质量管理的一部分，包括为每个产品部分的完成部门。返修管理的性能需要最终产品、办公区、备品备件、员工和质量检验的规划。 排序 排序确定产品生产的位置（机器分配）、产品或批处理的顺序（次序规划）和生产的时间（时间规划）。万一发生故障，次序规划应以最小改变处理顺序的影响。4.2.3过程工业概述 AM - 报警管理 报警管理提出了各种各样的方法、功能和工具，用于防止不正常的工厂条件，并为操作员提供处理和控制的支持。 APC 先进过程控制 先进过程控制提供了一种控制结构，通过加强典型层级概念的基本控制，为工厂或车间的多变量或离散量控制实现经济过程管理和特定过程优化。 该功能和工具的范围从简单增

40、强，如前馈或串级控制，到动态去耦合交互，再到基于模型的多变量控制器和使用过程仿真的优化。 典型的模块包括基于模型预测控制（MPC）、实时优化（RTO）、非线性控制（NLC）、统计过程控制（SPC）和软传感器。LIMS - 实验室信息管理系统 实验室信息管理系统（LIMS）支持计划、控制、评估和存档化实验工单。它通常支持功能，如主数据、工单和样品登记、检测范围定义，样品和任务分配，结果收集、数据评估，报告创建和数据发布。 PIMS 过程信息管理系统 过程信息管理系统（PIMS）对生产过程中生成的当前和历史信息进行收集、整合、处理、存档和报告。它使生产数据可整合，生产序列可追溯，并为计算生产指标提

41、供信息。 DCS/ PAS - 分布式控制系统/过程自动化系统 分布式控制系统控制连续或批量过程。它主要由直接连接到过程执行控制和监视功能的控制器、以及操作员和工程师站构成。4.2.4过程工业：批处理 批量分析 这个软件是MES系统或DCS的一部分，用于评估和评价生产进度以及批处理的产量和质量。典型的功能有：确定和显示参数、质量相关差，并把其他批次与“黄金批次”进行比较。 批量控制 批控制软件是MES或DCS的一部分，按照电子作业或控制指令的形式完成配方的自动执行，实现较低级别的自动化功能。 EBR - 电子批量记录 EBR是电子化和自动生成的批生产日志，它记录了批次生产和相关的配方数据、实际过程的数据和事件。 此软件是MES的一部分，允许对EBR定义、创建、管理和存储。配方编辑器，RA 配方制作 配方编辑软件模块是MES或DCS的一部分，用于配方的创建和管理。配方是根据预定义规程制造产品的规则。该配方包含了过程执行的必要条件、用什么顺序和在什么