一
、 企业管控一体化MES生产执行系统需求背景
自20世纪70年代DCS和PLC开始应用于企业的控制系统，取得了成功和大量的普遍应用，同时企业信息化管理系统MIS和资源计划管理ERP等也取得了成功应用，使IT技术在企业的生产管理和商业化应用得到了很大的发展。但面向控制设备的PCS系统所形成的自动化孤岛和面向企业的信息化生产管理系统互相脱节，使企业信息的主要资源和信息的主要应用隔离开来，企业的信息化发展缺少完整性和统一性，这种局面困扰着企业信息化的进一步发展。为此在国外自20世纪90年代初发展了MES系统（Manufacturing Execution System生产执行系统）。MES处于企业资源计划系统ERP和过程控制系统PCS的中间位置，这样ERP作为业务管理系统，PCS作为控制系统，MES作为生产操作管理系统，MES与上层ERP等业务系统和底层PCS等生产设备控制系统一起构成了企业数字化生产管理系统。MES一方面将业务计划的指令传达到生产现场，另一方面是将生产现场的信息及时收集、上传处理。MES不单是面向生产现场的系统，而且是作为上下两个层次之间双方信息的传递系统，是连接现场层和经营层，改善生产经营效益的前沿系统。它们之间形成三个层次的体系结构如下图(1)所示：
图(1)企业数字化生产管理三层体系结构图
在数字化的企业生产管理中，ERP对企业资源进行有效的综合的计划与管理，以计划优化为目的，是提高企业经营效率和效益的手段，以计划而不是财务为核心，是覆盖全公司业务的信息系统。ERP的数据库要与实时数据库相连，提取生产过程的有关数据，这些数据是在MES系统中经过整合过的来自于生产现场高质量的数据，这些完善的生产信息是ERP的基础，是集成的关键。而这也是催生MES的重要原因，MES系统是企业走向完整的数字化管理不可缺少的环节。现在对企业普遍认为要降低生产成本，提高产品质量减少环境污染和资源消耗，只能通过企业全流程的优化设计来实现。
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