c -制造解决方案的控制、MES合作伙伴

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• 制造执行系统(MES)

• 企业资源规划(ERP)

微软。网for Manufacturing is a platform for tying all enterprise applications together using
COM、OPC和Visual basic等技术，使“车间到顶层”的通信成为可能。

过去这很容易。当然，当时看起来并不像。控制工程师所要做的就是自动化一台机器，可能是一条生产线，也可能是一个过程。

现在，压力更大了。不仅机器和工艺必须自动化，生产时间也必须不断改进。来自全球化竞争的压力迫使公司不仅在一个工厂内，而且经常与供应商、客户和姐妹工厂紧密整合生产。

制造执行系统(MES)是一个基于软件的应用程序，在计划领域中发展起来，帮助安排最佳生产运行，管理库存，处理监管数据库和信息，以及其他制造计划杂务。数据通常是手动输入的，而且往往不够快，无法为快速、关键的决策提供洞察力。这些系统是IT的功能，仅适用于单个工厂，通常对控制工程师没有什么影响。

好吧,时代在变在过去的几年里，随着技术和商业实践的惊人进步的融合，控制工程师通过使用(有时是实施)MES系统来确保企业竞争力。

技术融合

随着PC硬件越来越强大，软件应用程序也随之而来。由现场总线的发展和随后以太网作为现场级网络的实现所引领的网络，已被制造业所接受。更便宜的内存、更快的处理器、更好的通信都带来了巨大的实时、有价值的信息数据库，而这些信息正是企业管理者迫切需要的。

ARC咨询集团(马萨诸塞州戴德姆)总裁安迪·查塔(Andy Chatha)将这些变化称为电子世界的到来。他说，这是一个伙伴关系或虚拟公司的时代。实时协作导致与合作伙伴的虚拟协作。制造业更多的是“按订单制造”，而不是“按库存制造”。他说，知识资产成为关键价值。这种演变演变成了“协同制造”，或c型制造。

其他人也认同这种合作趋势。iTaC Software(宾夕法尼亚州匹兹堡)总裁沃格尔(Steven Vogel)说，协同制造是指在以快速变化为特征的扩展企业或虚拟企业中高效生产产品的能力。

沃格尔指出了这一定义不可或缺的四个方面:结果是效率;企业拓展;快速变化的环境;以及充满活力的制造合作伙伴。

市场经济地位仍然很重要

想要一个实施MES的理由?Mapics Inc. (Alpharetta, Ga.)总裁兼首席执行官迪克·库克引用了一本经典的制造业小说，我们的目标．书中的工厂经理慢慢地学会了应用约束理论来提高生产，并从字面上拯救他的工厂免于灭绝。获取必要的信息并进行分析是一个痛苦的过程，几乎让那位工厂经理失去了婚姻。输入自动数据收集和分析包来拯救一天。这正是Mapics和其他应用程序所实现的。

从历史上看，MES位于自动化和企业系统之间的一个层。HMI/ SCADA软件一直是与控制关系最密切的数据处理应用程序。该软件的开发人员增强了与企业软件的联系的能力和范围，这似乎将MES软件挤出市场。类似地，企业软件开发人员一度将其适用性向下推，以满足HMI层。

HMI强调与控制器数据表的直接联系，支持数据记录、趋势、警报和操作界面等功能。企业系统(ERP)专注于会计、人事和销售支持。MES是特定于与其他两个连接的制造层。

CamStar (Campbell, Calif)副总裁Greg solles承认，几年前很多人认为HMI和ERP会挤占MES。他认为这两种系统的制造商似乎都已从该地区撤出。

索尔斯指出，外包趋势是当前MES增长的一个驱动力。他说，一个很大的变化是，随着产量的增加，企业也在成长。现在有一种愿望，即从制造业中分一杯羹，让别人来做。这就带来了跨多个地点管理质量、产品和库存可见性以及跟踪的问题。过去，对于企业来说，工厂只是一个巨大的黑洞。现在它是必不可少的。”

MES系统通常面向特定的垂直解决方案，如制药。原因之一是该软件是专门为处理这些行业面临的监管合规问题而设计的。霍尼韦尔公司(Honeywell POMS)从事制药业务已有一段时间了。它已经将产品范围扩大到乳制品和消费品等类似行业，但它发现制药和化妆品等行业的监管压力需要更具体的解决方案。

USDATA(德克萨斯州理查德森)业务发展经理Kevin Boyd也认为，MES的角色已经从内部工具扩展为制造商及其供应链合作伙伴共同使用的工具，以提供更简单、更有效的生产过程管理。不过，他的观点与索尔斯对HMI的评估不同。索尔斯指出，他的公司的产品将HMI与MES功能集成在一起，例如生产可见性、使用材料的可追溯性、生产记录、实时生产指标、动态生产路线决策以及与企业系统的连接。

国家仪器公司(Austin, Tex.)产品经理Eric Starkloff补充说:“一般来说，HMI/SCADA系统的作用不同于MES。在SPC和WIP(在制品)等方面有一些重叠，但一般来说HMI不做序列化或连接部件放置、焊锡机等事情。”

智能公司(Foxborough, Mass.)全球营销副总裁Harry Merkin指出，“在FDA法规21 CFR Part 11的要求的刺激下，HMI/SCADA产品提供了一种捕捉自动化和人工干预任务的工具，存储这些信息，并提供一种可以查看和利用这些信息的方法。这消除了传统上与批处理功能相关的文书工作和延迟，并促进了更快的上市时间。创新的批处理应用还有助于减少差异，确保产品更加一致。”

同样，GE发那科自动化(Charlottesville, Va.)已经扩展了其HMI产品，以实现制造商和供应商之间的实时协作。

控制工程师必备

在成功实施MES的过程中，控制工程师做出的关键决策包括自动化哪些流程以及如何使用以及使用哪些产品。控制器能处理数据和通信以及执行梯形逻辑或功能块程序吗?是否有一个可靠的数据网络?控制工程师和IT人员在一起工作得如何?控制工程师是设计、选择和实施团队的一部分吗?

罗克韦尔自动化的RSSql包括一个事务管理器，它提供了一个
将制造信息传递给企业用户的连接器。

Nematron(密歇根州安娜堡)市场总监Andrei Moldoveanu表示:“PC既可以用于控制，也可以作为所有与过程相关的MES功能的服务器站，从而利用公共数据库以及操作系统提供的所有通信工具。直接的好处是为控制和IT建立了一个单一的基础设施。”

霍尼韦尔Hi-Spec Solutions (Honeywell Hi-Spec Solutions, arizona .)产品营销主管温特斯(Bart Winters)说，控制工程师应该意识到，使用现有的信息管理工具可以极大地提高生产率。实时获取制造过程中的关键绩效指标对于实现业务目标至关重要。驱动制造的关键指标是成本、质量和进度。

为了利用MES技术，控制工程师能做的最大的事情就是跳出制造领域的思维。了解业务驱动因素并对其做出响应是定义、实施和运营与供应链同步的MES解决方案的基本要素。”

Don Lazzari，罗克韦尔软件RSBizWare营销总监，罗克韦尔自动化(威斯康辛州西阿利斯)表示，“MES应该使制造商在一致、快速、可预测的交付方面更高效。控制系统发挥着至关重要的作用，因为自动化层具有丰富的未开发数据，这些数据涉及订单、机器正常运行时间/停机时间等真实状态。控制工程师是重要的参与者，因为他们决定在哪里应用自动化(以及后续的数据收集源)以及采用何种形式。

控制工程师感受到的最大影响将是成为更大信息流的一部分。它们曾经在自动化设备和流程的容易识别的边界内发挥作用。互联网对制造业的影响将打破这些界限，使控制工程师成为信息成功流动的关键贡献者。”

使用一个想法

OSI软件公司(San Leandro, california)总裁帕特·肯尼迪(Pat Kennedy)有一个想法。这个首字母缩写代表基础设施、数据收集、工程和分析。按照相反的顺序，寻找由实时数据提供的OLAP(在线分析处理)分析工具，以支持与信息的交互。分析的策略设计将决定需要什么样的工程计算。一旦设计了所需的应用程序，数据收集需求比插入仪器系统更大。尽管大多数人先看基础设施，对成本感到不知所措，但最后再看，看看投资会带来什么收益。

这是一个新的制造和控制世界，工程师们越来越多地发现自己正处于新的压力和机遇之中。你的电脑技术如何?

了解更多供应商，请访问www.globalelove.com/ buyersguide;欲了解更多信息，请使用以下圈号或登录www.globalelove.com/freeinfo:

一个

RC咨询小组。www.arcweb.com200 CamStar www.camstar.com201电子制造网络。202年www.e-mfg.net

GE发那科自动化。www.gefanuc.com203

霍尼韦尔。www.honeywell.com204 Intellution。www.intellution.comiTaC 205。www.itacsoftware.com206

MAPICS。207年www.mapics.com

国际台面。www.mesa.org208年微软。www.microsoft.com209国家仪器公司。www.ni.com210

Nematron。211年www.nematron.com

OSI。www.osi.com 212罗克韦尔自动化公司。www.rockwellautomation.com213

USDATA。214年www.usdata.com

C-manufacturing

安迪·查塔的7步

c制造卓越(ARC咨询小组)包括:

把客户服务放在第一位;

利用互联网进行协作;

实施协同设计和工程;

实时智能优化供应链;

自动化业务和生产流程;

用绩效指标授权员工。

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微软。网for Manufacturing

微软(Microsoft)制造业技术传道者西林斯基(Ron Sielinski)说，MES仍然存在。所更改的内容是执行系统在企业中扮演的角色。它越来越多地成为更大的信息体系结构的关键组成部分。今天的执行系统不能作为孤立的实体存在。他们必须共享数据。”

微软制造业行业经理Peter Wengert补充道:“微软一直在使用OPC等开放标准，并提供了平台、工具和编程方法，以消除软件应用程序中的空白。因此，PLC可以与HMI、MES、SCADA系统、CAD以及ERP系统共享信息。”

进入微软。网

新的平台是微软。Net(发音为' . Net ')。微软大约在三年前推出了Windows DNA，作为一种集成应用程序的方法。有了Windows DNA, Windows就是平台，应用程序公开基于com的接口。相比之下，微软。网is a methodology for integrating enterprises. With Microsoft.Net, the Internet is the platform and applications expose XML-based interfaces.

XML是一种数据描述格式，它带来了可编程web的现实。它提供了一种标准化的语言来交换数据以实现自动消费。

COM允许不同的编程语言进行互操作，而. net框架允许不同的语言进行集成。它定义并提供了所有受支持语言通用的类型系统。Visual Studio。网will simplify development with a simple drag-and-drop rapid-application development paradigm. Moreover, any platform that understands XML can receive and process the services.

OPC基金会认识到XML在工业应用中的价值，定义了一组13个模式，可以与Microsoft .NET平台结合使用，用于制造过程控制:

读(请求，回复)。

写(请求，回复)。

订阅(请求，回复，回调)。

SubscriptionRefresh(请求，应答)。

SubscriptionCancel(请求，应答)。

浏览(请求，回复)。

其他。net技术包括SOAP(简单对象访问协议)、UPnP(通用即插即用)和UDDI(通用描述、发现和集成)。

SOAP定义了一个标准的消息传递协议，使用XML来包装和编码消息数据，并产生一组可扩展的传递和有效负载格式。

UPnP是一种用于智能设备、无线设备和各种形式的计算机的点对点网络的体系结构。UPnP定义了一组公共服务，设备可以使用这些服务加入网络，并描述它们自身及其功能，使其他设备和人员无需复杂的设置或配置就可以使用它们。

UDDI是一个独立于平台的开放框架，用于在Internet上发现企业和集成服务。基于SOAP, UDDI由平台和软件提供商以及电子商务领导者(包括Microsoft、IBM和Ariba)推动。UDDI标准实现了万维网联盟(W3C)和Internet工程任务组(IETF)标准，包括XML、HTTP和DNS。

微软的。网platform shifts an organization’s focus from individual web sites and devices connected to the Internet to constellations of computers, devices, and services that work together reliably and securely to offer broader, more convenient solutions.

证明MES投资的合理性

一个企业对资本支出的需求似乎总是大于可用资金。每一项新的资金申请都与所有其他申请竞争。证明一个制造执行系统是一样的。当制造团队决定实施MES系统时，它必须开发一个强大的业务案例，将利益与公司目标联系起来，以获得资金批准。

MESA International是MES供应商的行业协会，它开发了一种方法，帮助制造团队起草可靠的商业案例。更多信息和支持文档可以在www.mesa.org上找到。

MESA制定的10个步骤从制造评估开始。制造业需要如何改变以更好地支持供应链运作和电子商务战略?此阶段的目标是收集见解，以确定业务问题和改进制造操作的机会。

信息收集后，必须对其进行分析。MESA开发了两种诊断工具来协助这一过程。制造业诊断评估了制造业的各个方面，而制造业盈利能力指数提供了一种方法，用于比较前后的生产率。

在第三步，团队对问题和机会进行相当详细的描述，以清楚地了解MES实现要解决的问题。然后，可以根据业务需求、业务和制造战略以及其他因素对机会进行优先级排序。

潜在的机会与下一步的公司利益挂钩。这些好处也将根据业务和制造战略进行排序。一个可能的清单可能包括提高资产回报率，降低库存水平和持有成本，改善客户服务或电子商务能力。

接下来的机会必须与更具体的地点或部门的运营效益联系起来。第五步是收集组织对项目的支持，理想情况下，这些组织拥有项目并推动项目完成。缩短交货时间、降低库存水平或缩短周期时间都可以在此列表中找到。

开发“销售套餐”

在第六步，一个公司的“销售包”被开发成一个机会/利益展示。在这里，评估的结果，建议的解决方案和行动，以及进行的好处呈现给公司的最高管理层。

工厂“销售包”的开发是为了获得生产管理层的支持和“买入”。该软件包将基于前面步骤中详细介绍的运营效益，重点关注运营、实际指标和关键绩效指标。

在进行评估时，团队应该已经确定了潜在的试点机会。试点项目，即第八步，必须有一个非常快速的时间表，明确的成功度量标准，以及一个确定的可以/不可以的基线，以便进行全面推广。

在第九步中准备试点总结。它应该是一份详细的项目成功情况和额外重点领域的报告。所有风险领域都应记录在案，并通过详细的行动计划加以解决。

最后，必须设计一个实现策略，定义设计的通用性水平，并将其作为跨多个生产线的模板使用。项目团队必须配备有经验的人员，他们知道在每个站点/线路实施过程中需要解决的广泛问题。

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最后，必须设计一个实现策略，定义设计的通用性水平，并将其作为跨多个生产线的模板使用。项目团队必须配备有经验的人员，他们知道在每个站点/线路实施过程中需要解决的广泛问题。

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构建MES业务用例

执行生产评估

应用诊断和工具

识别制造的痛苦和潜在的改进

把机会和公司利益联系起来

将机会与运营效益联系起来

准备高管福利待遇

准备工厂福利包

开始试验并评估结果

成果报告

准备快速生产流程

来源:控制工程与

来自梅萨国际的信息

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