MES技術(shù)及其應(yīng)用-5西門子MES剖析

1、COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 1/55MESMES技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用饒運(yùn)清Manufacturing Execution System華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 2/55nSIMATIC IT MES概述概述nSIMATIC IT 系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)nSIMATIC IT FrameworknSIMATIC IT 組件簡介組件簡介nSIMATIC IT Libraries(庫庫)nSIMATIC IT MES 應(yīng)用步驟應(yīng)用步驟SI

2、MATIC ITProduction SuiteCOPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 3/55nSIMATIC IT 是西 門 子的MES 解決方案，它可以完整的集成在全集成自動(dòng)化(TIA)解決方案中。nSIMATIC IT Production Suite是西 門 子SIMATIC IT產(chǎn)品的核心,它由它由SIMATIC IT Framework和和SIMATIC IT Components組組成。成。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 4/55nSIMATIC IT Framewo

3、rk是圖形化是圖形化MES建模工具，它建模工具，它在保證制造管理靈活性的基礎(chǔ)上，使得制造流程標(biāo)準(zhǔn)化。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 5/55nSIMATIC IT Components 提供了各種制造業(yè)務(wù)功能，提供了各種制造業(yè)務(wù)功能，每個(gè)組件都是針對(duì)具體的制造問題而建置的(例如，訂單管理、物料管理、人員管理、報(bào)表管理等)，保證MES解決方案的完整和標(biāo)準(zhǔn)化。nSIMATIC IT組件與組件與SIMATIC IT Framework緊密集成在一起。緊密集成在一起。 SIMATIC IT組件的所有特征和功能都作為SIMATIC IT Fra

4、mework的方法進(jìn)行顯示， SIMATIC IT Framework可以在生產(chǎn)作業(yè)內(nèi)使用這些方法。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 6/55nSIMATIC IT 的功能和系統(tǒng)架構(gòu)是建立在ISA-95 的基礎(chǔ)上的(ISA-95 是業(yè)已形成的是業(yè)已形成的MES 國際標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn))。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 7/55SIMATIC IT3rd PartyComponentSimatic IT Production SuiteComponentsSimatic IT Opti

5、onal ComponentsSimatic IT HistorianSimatic IT UnilabSimatic IT InterspecApplicationsSIMATIC IT FrameworkCustomerSpecificLibraries &ConfigurationIndustry SuiteLibrariesSimatic IT Libraries基于基于COM組件標(biāo)準(zhǔn)的分布式對(duì)象架構(gòu)組件標(biāo)準(zhǔn)的分布式對(duì)象架構(gòu)COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 8/55nSIMATIC IT Framework是一個(gè)建模環(huán)境

6、，可以在圖形環(huán)境中對(duì)各種不同的工廠的生產(chǎn)流程、設(shè)備、設(shè)施等資源進(jìn)行建模。 nSIMATIC IT Framework通過圖形的方式將不同的SIMATIC IT Components功能組合在一起來定義執(zhí)行邏輯。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 9/55nSIMATIC IT Framework是根據(jù)物理對(duì)象物理對(duì)象(實(shí)際的裝置和設(shè)備)和邏輯對(duì)象邏輯對(duì)象(軟件包及應(yīng)用程序)來完成對(duì)工廠模型的創(chuàng)建。這些對(duì)生產(chǎn)執(zhí)行邏輯的顯式定義，以及對(duì)工廠模型中不同對(duì)象之間相互作用的定義，都是根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)來實(shí)現(xiàn)的。n因此，SIMATIC IT Prod

7、uction Suite可以在標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行靈活配置，進(jìn)行靈活配置，來實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的具體問題和系統(tǒng)應(yīng)用（這在傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)中幾乎不可能實(shí)現(xiàn)）。nSIMATIC IT Production Suite還可對(duì)第三方組件和已有應(yīng)用程序進(jìn)行集成進(jìn)行集成。在這樣的集成中，這些第三方組件和已有的應(yīng)用程序在整個(gè)系統(tǒng)中就和SIMATIC IT Production Suite自己的標(biāo)準(zhǔn)組件一樣來完成相應(yīng)的功能，并按照SIMATIC IT Framework中定義的邏輯進(jìn)行協(xié)調(diào)和調(diào)用。n這樣一來，SIMATIC IT Framework可以協(xié)同整個(gè)生產(chǎn)流程以及所有涉及的應(yīng)用程序。這樣就實(shí)現(xiàn)了不同系統(tǒng)

8、間的高效集成，提高了生產(chǎn)制造系統(tǒng)的效率。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 10/55COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 11/55n生產(chǎn)訂單管理生產(chǎn)訂單管理(Order manager)n物料管理物料管理(Material Manager)n人員管理人員管理(Personnel Manager)n報(bào)告管理報(bào)告管理(Report Manager)n手動(dòng)操作手動(dòng)操作(Messaging Manager)COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2

9、022 12/55n生產(chǎn)訂單管理是MES解決方案的關(guān)鍵主題之一，因?yàn)樗卦诮鉀Q要做什么，什么時(shí)候做以及如何做等問題。n一個(gè)高效的訂單管理系統(tǒng)應(yīng)該可以：l在需要時(shí)精確分派生產(chǎn)訂單；l為用戶在系統(tǒng)中顯示所有訂單的當(dāng)前狀態(tài)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新；l在歷史數(shù)據(jù)庫中保存所有數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行檢索和分析；l對(duì)訂單進(jìn)行分解以便有效利用生產(chǎn)資源；ln一套好的MES系統(tǒng)應(yīng)能提供靈活的解決方案。客戶化應(yīng)該更多地通過系統(tǒng)配置來完成而不是通過編寫程序代碼。西 門 子 MES系統(tǒng)擁有所有這些特點(diǎn)，從而可以以最高的效率，優(yōu)化訂單管理。nSIMATIC IT Production Suite 的生產(chǎn)訂單管理是由SIMATIC IT

10、Order Manager組件來實(shí)現(xiàn)的。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 13/55n工廠模型共享：工廠模型共享：在 SIMATIC IT Framework內(nèi)定義的工廠模型與 Order Manager自動(dòng)共享。這樣就可以管理模型中不同地點(diǎn)的不同類型的生產(chǎn)訂單。這樣還可以跟蹤若干區(qū)域和設(shè)備上生產(chǎn)訂單的執(zhí)行情況。n訂單導(dǎo)入訂單導(dǎo)入 ：來自ERP的生產(chǎn)訂單可以通過XML標(biāo)準(zhǔn)接口導(dǎo)入到Order Manager中。即便數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的生產(chǎn)訂單也可以通過這種靈活的方式導(dǎo)入。這種在不同系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的策略，正在越來越廣泛地在實(shí)際中應(yīng)用。

11、n訂單分解：訂單分解：訂單可以基于不同的方式進(jìn)行分解， 比如基于執(zhí)行操作的設(shè)備的能力而進(jìn)行分解。在批量必須以靈活的方式進(jìn)行處理的行業(yè)中，這是一種非常重要的功能。n訂單鏈接：訂單鏈接：可以指定不同訂單之間的鏈接。在運(yùn)行時(shí)，將考慮這些鏈接，例如，在一個(gè)訂單完成后自動(dòng)啟動(dòng)另一個(gè)訂單。n訂單排序：訂單排序：可以定義訂單列表：根據(jù)估計(jì)的訂單持續(xù)時(shí)間計(jì)算訂單列表中每個(gè)訂單的開始時(shí)間。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 14/55n生產(chǎn)訂單內(nèi)的物料管理：生產(chǎn)訂單內(nèi)的物料管理：每個(gè)訂單都附有一個(gè)物料清單。這樣就可以對(duì)每個(gè)訂單需要的物料進(jìn)行適當(dāng)?shù)母?。物?/p>

12、檢查和預(yù)留邏輯可以與生產(chǎn)訂單關(guān)聯(lián)起來?？梢詫?duì)現(xiàn)有物料是否可以滿足訂單需要進(jìn)行強(qiáng)制檢查。實(shí)際物料使用量將會(huì)和與訂單執(zhí)行有關(guān)的其他數(shù)據(jù)保存在一起。n訂單分派：訂單分派：生產(chǎn)訂單會(huì)被分派到指定的設(shè)備上，分派可以手動(dòng)也可以自動(dòng)進(jìn)行。手動(dòng)分派是由操作員通過GUI(圖形化用戶界面)完成的。自動(dòng)分派是根據(jù)訂單預(yù)計(jì)的日期和時(shí)間執(zhí)行的。n訂單執(zhí)行：訂單執(zhí)行：在訂單執(zhí)行過程中，所有與訂單有關(guān)的數(shù)據(jù)都處在運(yùn)行中的“生產(chǎn)作業(yè)”中。所有用來生產(chǎn)成品所需的物料的數(shù)量(來自物料清單)以及特征，都可以從系統(tǒng)中得到。所有這些數(shù)值都可以用作設(shè)定值，并下載到現(xiàn)場設(shè)備中，或者可以通過消息顯示給操作員，來驅(qū)動(dòng)操作員完成任務(wù)。COPYR

13、IGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 15/55n運(yùn)行過程中的訂單監(jiān)控：運(yùn)行過程中的訂單監(jiān)控：每個(gè)訂單的監(jiān)控和跟蹤都是通過用戶界面進(jìn)行的。在訂單分派完后，訂單狀態(tài)顯示為“進(jìn)行中”(IN-PROGRESS)；當(dāng)執(zhí)行過程完成后，如果相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)取得了成功，則其狀態(tài)變?yōu)椤巴瓿伞?COMPLETE),如果發(fā)生了某些意外情況，則其狀態(tài)顯示為“異常中止”(ABORTED)。n歷史生產(chǎn)訂單數(shù)據(jù)的歸檔：歷史生產(chǎn)訂單數(shù)據(jù)的歸檔：歷史數(shù)據(jù)庫包含有關(guān)訂單執(zhí)行的所有數(shù)據(jù)。對(duì)Order Manager所分派的訂單，其執(zhí)行是通過在 SIMATIC IT Framework中的生

14、產(chǎn)作業(yè)所定義的一系列步驟實(shí)現(xiàn)的。每一個(gè)步驟的執(zhí)行都可以通過配置來確定信息的歸檔，這樣就為日志記錄和故障查找與排除創(chuàng)造了很好的條件。n可配置用戶界面：可配置用戶界面：提供了一個(gè)專門的用戶界面來處理生產(chǎn)訂單。對(duì)于和生產(chǎn)訂單相關(guān)的操作(諸如創(chuàng)建、修改、手動(dòng)分派等)都可以依據(jù)當(dāng)前登錄用戶的權(quán)限而啟用或停用。用戶界面還具有客戶化功能。例如，用戶可以定義過濾器,以查看訂單的子集，或者決定僅查看為該訂單所定義的某些客戶字段。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 16/55n許多與物料管理有關(guān)的問題必須在 MES 解決方案中加以解決.n企業(yè)需要實(shí)時(shí)了解這些

15、信息：l對(duì)于每個(gè)生產(chǎn)訂單，必須采用哪些物料；l在開始生產(chǎn)之前，是否具有足夠的物料，以及所使用的物料是否具有所需要的所有特征；l任意物料的當(dāng)前數(shù)量；l每種物料位于什么位置；ln通過跟蹤物料在工廠流動(dòng)的情況，可以分析并解決與物料廢品及返工相關(guān)的問題。物料跟蹤信息的收集使得每種物料擁有一個(gè)完整的族系圖：利用該族系圖，可以識(shí)別出并立即準(zhǔn)確回答任何質(zhì)量問題。nSIMATIC IT Material Manager是SIMATIC IT Production Suite中的物料管理組件。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 17/55n物料模型：物料模

16、型：SIMATIC IT Material Manager中的物料模型符合ISA-95標(biāo)準(zhǔn)。物料通過類(Class)和定義(Definition)進(jìn)行建模。在工廠(Plant)中物理流動(dòng)的物料以批(Lot)和小批(Sublot)的方式配置。n物料屬性定義：物料屬性定義：與SIMATIC IT Production Order Manager一樣，物料主數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以通過添加指定的字段(物料屬性)而加強(qiáng)。n物料清單物料清單(BOM)定義：定義：物料清單的使用通過下述功能具有很大的靈活性：版本控制，有效性清單，物料屬性可能與物料清單相關(guān)聯(lián)，每個(gè)物料清單都具有一個(gè)模塊化或嵌套式結(jié)構(gòu)。n物料主數(shù)據(jù)導(dǎo)入：

17、物料主數(shù)據(jù)導(dǎo)入：來自ERP的物料數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入到SIMATIC IT Production Suite(物料類、定義、批、屬性、物料清單等)中。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 18/55n物料作業(yè)的跟蹤：物料作業(yè)的跟蹤：對(duì)于各種與物料變化的生產(chǎn)作業(yè)，比如：物料移動(dòng)、物料消耗、一個(gè)或多個(gè)物料批向另一批的轉(zhuǎn)換、新物料批的創(chuàng)建、分解和結(jié)合等都會(huì)被實(shí)時(shí)跟蹤。用戶可以自由地選擇如何進(jìn)行建模，以及如何使用批及小批等。n物料屬性的跟蹤：物料屬性的跟蹤：任何批或小批物料屬性的變化都得到跟蹤，并與其他相關(guān)信息保存在一起。n物料位置跟蹤：物料位置跟蹤：每種

18、物料都有它在工廠的存放位置。所有在SIMATIC IT Framework的工廠模型中定義的位置，都以同樣的結(jié)構(gòu)存在于Material Manager中。此外，即使沒有在SIMATIC IT Framework中定義的位置，也可以在Material Manager中添加新的位置。物料可以保存在搬運(yùn)單位(Handling Unit)中。搬運(yùn)單位代表的是可移動(dòng)位置，諸如托盤、料箱以及各種運(yùn)輸車輛等。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 19/55n歷史物料數(shù)據(jù)的歸檔：歷史物料數(shù)據(jù)的歸檔：所有和物料有關(guān)的信息都保存在歷史數(shù)據(jù)庫中，隨時(shí)可以對(duì)這些數(shù)

19、據(jù)進(jìn)行查詢和檢索。n后溯和前溯族系圖：后溯和前溯族系圖：l后溯族系圖：對(duì)于最終產(chǎn)品的某物料小批，可以知道已經(jīng)使用了哪些小批的原材料及中間物料，這些物料的數(shù)量和特征如何。l前溯族系圖：對(duì)于原材料的某個(gè)小批，可以知道對(duì)最終產(chǎn)品的哪些小批使用了它。n可配置用戶界面：可配置用戶界面：提供了一個(gè)專門的用戶界面來處理物料。對(duì)于和物料批和小批相關(guān)的操作(諸如創(chuàng)建、刪除、消耗等)都可以依據(jù)當(dāng)前登錄用戶的權(quán)限而啟用或停用。用戶界面還具有客戶化功能。例如，用戶可以定義過濾器，通過設(shè)置某些過濾準(zhǔn)則而查看物料批的子集。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 20/5

20、5n利用SIMATIC IT Framework與Material Manager之間的交互作用，可以模擬物料在生產(chǎn)流程中發(fā)生的情況。例如：在實(shí)例中的到貨區(qū)，在完成所有質(zhì)量檢查后， Material Manager就為其創(chuàng)建了包括物料數(shù)量和特征的新物料批。n在實(shí)際運(yùn)行過程中，生產(chǎn)作業(yè)是通過調(diào)用Material Manager方法來執(zhí)行的。這些方法的參數(shù)可以來自操作員輸入、現(xiàn)場設(shè)備自動(dòng)獲取的數(shù)據(jù)或者其他數(shù)據(jù)采集操作而推導(dǎo)出來的數(shù)據(jù)。nSIMATIC IT Material Manager對(duì)所有與物料相關(guān)的操作，都保存了相關(guān)的數(shù)據(jù)并且跟蹤每個(gè)變換，從而建立起物料族系圖。COPYRIGHT HUST

21、 MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 21/55n人員是制造系統(tǒng)中一個(gè)基本的資源。MES當(dāng)然要對(duì)人員進(jìn)行管理，包括人員的特征，比如每人的技能或者一組人的技能等。n系統(tǒng)必須允許給人員分配班次，并在工作班次中掌握和記錄每個(gè)人的詳細(xì)活動(dòng)。此外，MES系統(tǒng)必須允許將人員數(shù)據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)加以集成，例如，檢查對(duì)某任務(wù)所需要的人力，或者記錄每人所工作的設(shè)備、物料批、批號(hào)或訂單等。能夠回答這些問題將大大優(yōu)化生產(chǎn)。nSIMATIC IT Personnel Manager在SIMATCI IT Production Suite中執(zhí)行人員管理的功能。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)

22、及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 22/55n配置人員組：人員的單個(gè)定義可以進(jìn)行分組，從而對(duì)預(yù)先定義的一組人進(jìn)行相似的管理。n配置小組的屬性：屬性可以在組(Group)層級(jí)上定義，從而所有屬于該小組的人均可以繼承它們。n配置單個(gè)人：個(gè)人信息可以根據(jù)需要進(jìn)行配置，這樣每個(gè)人就可以擁有自己的特殊屬性。n以一種簡單而靈活的方式創(chuàng)建作業(yè)排程規(guī)則及作業(yè)排程： 配置班次，這是作業(yè)排程的基本配置模塊 配置周期(例如標(biāo)準(zhǔn)星期)結(jié)合班組和假期 配置創(chuàng)建作業(yè)排程的規(guī)則 生成作業(yè)排程n從/往ERP系統(tǒng)導(dǎo)入/導(dǎo)出：所有上述數(shù)據(jù)都可以自動(dòng)從ERP系統(tǒng)中導(dǎo)入，同時(shí)也可以導(dǎo)出到ERP系統(tǒng)。COPYRIGH

23、T HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 23/55n作業(yè)排程的創(chuàng)建和指定：作業(yè)排程可以加以定義，然后指定給有關(guān)人或小組。n人與一個(gè)或多個(gè) SIMATIC IT 用戶之間的關(guān)聯(lián)：在SIMATIC IT Personnel Manager中定義的人，可以與一個(gè)或多個(gè)注冊(cè)用戶相關(guān)聯(lián)。n配置有關(guān)生產(chǎn)任務(wù)的人員制約條件：可以配置執(zhí)行生產(chǎn)作業(yè)某步驟所需要的操作員人數(shù)及屬性。生產(chǎn)作業(yè)還允許配置在運(yùn)行過程中必須執(zhí)行的作業(yè)活動(dòng)當(dāng)制約條件得到滿足或者沒有滿足時(shí)必須執(zhí)行的作業(yè)活動(dòng)。n數(shù)據(jù)收集：收集每個(gè)人的實(shí)際作業(yè)時(shí)間，包括休息時(shí)間在內(nèi)。利用SIMATIC IT Framework

24、所采用的基于組件的方法,可以將Personal Manager與其它系統(tǒng)集成在一起，以便收集與人員作業(yè)時(shí)間有關(guān)的數(shù)據(jù)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 24/55n對(duì)制約條件的檢查：對(duì)于任何配置了人員制約條件的生產(chǎn)作業(yè)步驟，這種制約條件會(huì)在運(yùn)行時(shí)間得到檢查。如果為這種步驟所配置的人員當(dāng)前無法工作，則生產(chǎn)作業(yè)會(huì)依據(jù)配置采取適當(dāng)?shù)牟僮?例如，給操作員發(fā)送郵件、給操作員發(fā)送消息、中止當(dāng)前訂單、創(chuàng)建報(bào)告等)n數(shù)據(jù)記錄：與每人的作業(yè)時(shí)間一起，其他一些與人員相關(guān)的數(shù)據(jù)也可以被保存： 該人所操作的設(shè)備 生產(chǎn)訂單號(hào)或批號(hào) 該人正在加工的物料批或小批 任

25、何與該人相關(guān)的屬性數(shù)值的變化COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 25/55n在SIMATIC IT Production Suite中存在許多報(bào)告，主要的報(bào)告有：設(shè)備，生產(chǎn)作業(yè)，物料類，物料清單，物料族系圖，生產(chǎn)訂單，n報(bào)告可以通過SIMATIC IT Production Suite的報(bào)告管理功能來實(shí)現(xiàn)。nSIMATIC IT Report Manager專用組件包括所有這些報(bào)告的定義，它允許配置新報(bào)告或修改現(xiàn)有報(bào)告的配置，并且允許發(fā)布新報(bào)告。n報(bào)告的生成和打印在運(yùn)行過程中可以在“生產(chǎn)作業(yè)”中用SIMATIC IT Report Man

26、ager提供的方法進(jìn)行自動(dòng)觸發(fā)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 26/55n很多時(shí)候MES需要給操作員發(fā)送信息或指示，讓他們收集數(shù)據(jù)，譬如因?yàn)槟承?shù)據(jù)無法通過自動(dòng)化設(shè)備采集。很基本的一點(diǎn)，由操作員執(zhí)行的活動(dòng)，必須與MES 軟件系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行的任務(wù)同步。n借助SIMATCI IT Production Suite，無需進(jìn)行開發(fā)，而只要通過對(duì)消息進(jìn)行簡單地配置，就可以很方便地實(shí)施手動(dòng)操作，并與系統(tǒng)其余部分所執(zhí)行的任務(wù)同步。n這部分功能是由SIMATIC IT Messaging Manager在SIMATCI IT Production S

27、uite中實(shí)現(xiàn)的。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 27/55n通過SIMATIC IT Framework的建模過程是在SIMATIC IT Framework提供的庫環(huán)境中進(jìn)行的，創(chuàng)建相應(yīng)的對(duì)象類。這些類可以很容易地在完全圖形化的環(huán)境進(jìn)行重用和復(fù)制。nSIMATIC IT Framework中庫的定義通過提取工廠實(shí)際運(yùn)行的應(yīng)用程序中的規(guī)則來實(shí)現(xiàn)，這就使得庫中所定義的對(duì)象類可以被完整的重用，并能夠很容易地在其他眾多項(xiàng)目中快速推廣實(shí)施。n通過對(duì)SIMATIC IT Production Suite中對(duì)象類的不斷豐富，可以形成不同行業(yè)的對(duì)

28、象庫，從而更加專業(yè)、快速地滿足不同行業(yè)的需求。n庫可以事先預(yù)置，而且可以反復(fù)使用縮短MES項(xiàng)目周期、有效降低項(xiàng)目成本和項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 28/55COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 29/55nSIMATIC IT Libraries主要可以分為主要可以分為3個(gè)對(duì)象范疇：個(gè)對(duì)象范疇：= 框架庫：在框架庫：在SIMATIC IT Framework內(nèi)定義的對(duì)象類內(nèi)定義的對(duì)象類= 客戶庫：客戶庫：ActiveX 控件從不同數(shù)據(jù)源獲得數(shù)據(jù)控件從不同數(shù)據(jù)源獲得數(shù)據(jù)

29、= 報(bào)告庫：報(bào)告模板和實(shí)例報(bào)告庫：報(bào)告模板和實(shí)例COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 30/55n在底層，共有三個(gè)基本和通用對(duì)象庫：在底層，共有三個(gè)基本和通用對(duì)象庫：l設(shè)備庫設(shè)備庫(Equipment Library)：設(shè)備庫包括對(duì)對(duì)象：設(shè)備庫包括對(duì)對(duì)象及基本功能的定義，諸如保存、組裝、變換、運(yùn)及基本功能的定義，諸如保存、組裝、變換、運(yùn)輸、測(cè)量等輸、測(cè)量等l組件庫組件庫(Component Library)：包括根據(jù)：包括根據(jù) SIMATIC IT以及第三方組件以及第三方組件(比如：生產(chǎn)訂單管比如：生產(chǎn)訂單管理器、物料管理器、消息發(fā)送管理器

30、、理器、物料管理器、消息發(fā)送管理器、Unilab、office等等)預(yù)先組建的邏輯。預(yù)先組建的邏輯。l工具庫工具庫：包含為簡化項(xiàng)目實(shí)施的一些基本功能，：包含為簡化項(xiàng)目實(shí)施的一些基本功能，諸如陣列管理、數(shù)據(jù)庫查詢、字符串管理、日期諸如陣列管理、數(shù)據(jù)庫查詢、字符串管理、日期管理等管理等COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 31/55n在中間層，有一個(gè)在中間層，有一個(gè)跨行業(yè)庫跨行業(yè)庫(Cross Industry Library) 。該層充分利用在底層中所定義的通用。該層充分利用在底層中所定義的通用對(duì)象，來定義那些可以應(yīng)用于不同行業(yè)的常用對(duì)對(duì)象，

31、來定義那些可以應(yīng)用于不同行業(yè)的常用對(duì)象的行為。比如：到貨管理、排程、倉庫管理、象的行為。比如：到貨管理、排程、倉庫管理、ERP集成、物料發(fā)送集成、物料發(fā)送(準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)、看板管理準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)、看板管理)等。等。這就極大的豐富了通用對(duì)象的應(yīng)用。這就極大的豐富了通用對(duì)象的應(yīng)用。n頂層是由頂層是由行業(yè)庫行業(yè)庫(Industry Library)組成的。在這組成的。在這里，對(duì)象行為被專業(yè)化，用來解決特定行業(yè)中的里，對(duì)象行為被專業(yè)化，用來解決特定行業(yè)中的典型或特殊問題。對(duì)于行業(yè)庫，西典型或特殊問題。對(duì)于行業(yè)庫，西 門門 子提供了兩子提供了兩種典型行業(yè)庫：離散工業(yè)種典型行業(yè)庫：離散工業(yè)(Discrete In

32、dustry)行業(yè)行業(yè)庫和流程工業(yè)庫和流程工業(yè)(Process Industry)行業(yè)庫。行業(yè)庫。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 32/55n不同的對(duì)象組成了客戶庫客戶庫(Client Library)。該庫的目標(biāo)是通過預(yù)置的ActiveX來簡化GUI(圖形化用戶界面)開發(fā)，這樣就可以根據(jù)不同的客戶要求來進(jìn)行客戶化。在這里，ActiveX可以表示工廠模型樹、訂單網(wǎng)格、族系圖樹、物料清單樹、批量網(wǎng)格、小批網(wǎng)格 在該庫中還提供關(guān)于ActiveX如何彼此交互作用的實(shí)例。Client Library中的ActiveX可以在若干環(huán)境中使用，諸如

33、VisualBasic、WinCC、以及Web應(yīng)用程序等。nSIMATIC IT庫中第三個(gè)對(duì)象集為報(bào)告庫報(bào)告庫(Report Library)?？梢灶A(yù)先組建報(bào)告的模板。報(bào)告可以對(duì)來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組和顯示。下面是該庫中可以見到的預(yù)先組建的報(bào)告的實(shí)例：工廠配置、物料批族系圖、物料類、物料清單、排程好的訂單 n通過SIMATIC IT庫進(jìn)行的專業(yè)化可以形成解決方案庫解決方案庫(Solution Library)。SIMATIC IT合作伙伴可以充分利用西 門 子在SIMATIC IT Library中提供的各種資源，來組合、豐富各種對(duì)象在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用。Solution Library由

34、合作伙伴完全擁有，他們可以在不同項(xiàng)目中使用，快速而高效地為客戶提供解決方案。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 33/55n第一步：工廠建模。第一步：工廠建模。描述工廠結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)流程和生產(chǎn)運(yùn)作管理應(yīng)具備的功能（不必考慮這些功能的具體實(shí)施方法與細(xì)節(jié)）。一般從工廠中的物理和邏輯對(duì)象開始進(jìn)行建模，然后用生產(chǎn)作業(yè)定義這些對(duì)象之間的相互關(guān)系。建模是在SIMATIC IT Framework內(nèi)進(jìn)行的。n第二步：第二步：MES系統(tǒng)建置。系統(tǒng)建置。將我們?cè)诠S模型中定義的方法進(jìn)行實(shí)施。實(shí)施可以通過三種方法來實(shí)現(xiàn): (1)通過采用 SIMATIC IT 組

35、件; (2)通過采用第三方組件; (3)通過采用傳統(tǒng)應(yīng)用程序。n第三步：系統(tǒng)執(zhí)行。第三步：系統(tǒng)執(zhí)行。根據(jù)工廠模型中定義的執(zhí)行邏輯和系統(tǒng)建置中定義的方法執(zhí)行生產(chǎn)作業(yè)并實(shí)時(shí)監(jiān)控它們的狀態(tài)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 34/55n物理工廠物理工廠n邏輯對(duì)象邏輯對(duì)象n屬性、事件和方法屬性、事件和方法n生產(chǎn)作業(yè)生產(chǎn)作業(yè)n類和實(shí)例類和實(shí)例COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 35/55n物理工廠對(duì)象用于識(shí)別并描述工廠的物理組成。物理工廠物理工廠對(duì)象用于識(shí)別并描述工廠的物理組成。物理工廠的建

36、模可以用一種從下往上的方式進(jìn)行，也可以從上往下的建模可以用一種從下往上的方式進(jìn)行，也可以從上往下進(jìn)行。進(jìn)行。n在對(duì)物理工廠進(jìn)行建模時(shí)，不必將注意力放在物理對(duì)象所在對(duì)物理工廠進(jìn)行建模時(shí)，不必將注意力放在物理對(duì)象所具有的功能和具有的功能和/或性能上，也無須進(jìn)入任何實(shí)施細(xì)節(jié)，這些或性能上，也無須進(jìn)入任何實(shí)施細(xì)節(jié)，這些都是在后面一階段要完成的任務(wù)。都是在后面一階段要完成的任務(wù)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 36/55n通過通過SIMATIC IT Framework進(jìn)行可視化物理工廠建模進(jìn)行可視化物理工廠建模COPYRIGHT HUST M

37、ES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 37/55n物理工廠建模示例（某物料驗(yàn)收區(qū)域）：物理工廠建模示例（某物料驗(yàn)收區(qū)域）：COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 38/55n物理工廠的模型可以通過邏輯對(duì)象加以擴(kuò)展。物理工廠的模型可以通過邏輯對(duì)象加以擴(kuò)展。邏輯對(duì)象是一些軟件包，諸如排程調(diào)度、物料管理、報(bào)告工具或打印機(jī)安裝程序等。邏輯對(duì)象在單位(Unit)級(jí)上輸入，并可以分組形成邏輯單元(Cell)。邏輯對(duì)象和物理對(duì)象是通過其前綴加以區(qū)分的，即邏輯單位/單元或物理單位/單元。n邏輯對(duì)象用于定義并細(xì)化邏輯對(duì)象用于定義并細(xì)化ME

38、S系統(tǒng)應(yīng)具有的功能。系統(tǒng)應(yīng)具有的功能。邏輯對(duì)象表示的是必須由MES系統(tǒng)管理的、現(xiàn)有的或要求的功能。在進(jìn)行建模時(shí)，識(shí)別出所需要的軟件功能就足夠了，無須進(jìn)入任何實(shí)施細(xì)節(jié)，這些是在后一階段進(jìn)行的。n通過采用SIMATIC IT Framework的開發(fā)模式，邏輯對(duì)象可以方便地添加到物理工廠模型中。物理對(duì)象上可引入一個(gè)物理對(duì)象上可引入一個(gè)邏輯對(duì)象與之對(duì)應(yīng)，表示應(yīng)完成的功能。邏輯對(duì)象與之對(duì)應(yīng)，表示應(yīng)完成的功能。邏輯對(duì)象可以采用與物理對(duì)象相同的方式工作。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 39/55n例如：在物料驗(yàn)收區(qū)域，可以引進(jìn)一個(gè)邏輯單元。這個(gè)單

39、元包括用于管理：維護(hù)、詳細(xì)排程、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、生產(chǎn)訂單、批處理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析及物料的軟件。邏輯單元在下圖中顯示。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 40/55n物理和邏輯對(duì)象的描述可通過屬性、事件及方法屬性、事件及方法而擴(kuò)展。l屬性屬性(Attribute)：對(duì)應(yīng)于與對(duì)象相關(guān)的各種參數(shù)。如某攪拌器的最大體積、某加熱爐中的當(dāng)前溫度、某單元的生產(chǎn)速度或某區(qū)域的當(dāng)前工作負(fù)荷等。l事件事件(Event)：對(duì)應(yīng)于發(fā)生在對(duì)象中的一個(gè)作業(yè)活動(dòng)。例如，發(fā)生在蒸餾塔中的錯(cuò)誤、某單元中缺少原材料或者在區(qū)域中發(fā)現(xiàn)了檢測(cè)到的延遲現(xiàn)象等。事件可以具有描述輸入和輸出數(shù)

40、據(jù)的參數(shù)。l方法方法(Method)：表示對(duì)象可以或者應(yīng)該可以完成的系統(tǒng)應(yīng)用功能（一般針對(duì)邏輯對(duì)象）。例如：給攪拌器添加物料，攪拌器倒空物料，開始給加熱爐加熱等。方法可以具有描述輸入和輸出數(shù)據(jù)的參數(shù)。每個(gè)方法都表示一種功能，但它只是一種表示，在此階段無須注意實(shí)施的細(xì)節(jié)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 41/55n例如：在前面的實(shí)例中，物理入庫單元的方法可以有：進(jìn)入請(qǐng)求、接受跟蹤、獲取卡車尺寸等；事件可以為：卡車已經(jīng)被接受，卡車沒有被接受等。n邏輯排程單位方法的某些實(shí)例包括：后溯排程日期、后溯排程、添加用戶服務(wù)，其中事件可以是原材料取消

41、分配事件、原材料分配事件等。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 42/55n完成建模階段的最后一步，是通過采用方法、事件及其他生產(chǎn)作業(yè)而生成生產(chǎn)作業(yè)（即定義系統(tǒng)的作業(yè)流程）。n生產(chǎn)作業(yè)用來描述某地點(diǎn)、區(qū)域、單元或單位所要求的活動(dòng)。地點(diǎn)級(jí)的某生產(chǎn)作業(yè)，可以采用區(qū)域所擁有的方法和事件；地點(diǎn)級(jí)的某生產(chǎn)作業(yè)也可以采用在它所包含的區(qū)域內(nèi)定義的生產(chǎn)作業(yè)。n功能模塊的組建基于生產(chǎn)作業(yè)。通過簡單地組合業(yè)已定義的生產(chǎn)作業(yè)、方法及事件形成基本功能模塊，進(jìn)而組裝成更高級(jí)的功能，可用來在工廠中執(zhí)行比較復(fù)雜的行為。由于生產(chǎn)作業(yè)是通過圖形方式定義的，因此當(dāng)需要對(duì)這些

42、行為進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可以很方便地進(jìn)行修改。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 43/55n生產(chǎn)作業(yè)實(shí)例：生產(chǎn)作業(yè)實(shí)例：COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 44/55n例如：在物料驗(yàn)收區(qū)域中，對(duì)若干生產(chǎn)作業(yè)創(chuàng)建了模型。其中一個(gè)生產(chǎn)作業(yè)如下圖所示。n該生產(chǎn)作業(yè)是通過一個(gè)在圖中標(biāo)為EXE的事件觸發(fā)的。它通過調(diào)用一系列物料驗(yàn)收區(qū)域中的單元或單位的方法和生產(chǎn)作業(yè)來實(shí)現(xiàn)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 45/55nSIMATIC IT Fr

43、amework是以面向?qū)ο蟮姆椒榛A(chǔ)的。利用這種方式，可以定義類(Class)，然后定義類的實(shí)例(Instance)。建模從定義基本的類開始：地點(diǎn)、區(qū)域、單元和單位等。n屬性、事件、方法及生產(chǎn)作業(yè)與類是關(guān)聯(lián)在一起的。在對(duì)某類進(jìn)行實(shí)例說明時(shí)，SIMATIC IT Framework會(huì)自動(dòng)對(duì)所有相關(guān)的方法、事件、屬性及生產(chǎn)作業(yè)等也進(jìn)行實(shí)例說明。n由于采用了面向?qū)ο蟮姆椒ǎ虼嗽谝粋€(gè)項(xiàng)目中定義的類可以很簡單地重復(fù)使用。n類在面板上可以進(jìn)行可視化操作，當(dāng)點(diǎn)擊其中一個(gè)類時(shí)，就會(huì)生成一個(gè)實(shí)例。該實(shí)例可以在工廠的模型中出現(xiàn)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/

44、2022 46/55n例如：物料驗(yàn)收區(qū)域包括兩個(gè)稱重單元n在建模階段，稱重單元的類只需定義一次，并對(duì)同一個(gè)類創(chuàng)建了兩個(gè)實(shí)例。在實(shí)例層來考慮兩個(gè)稱重單元之間的細(xì)微區(qū)別(右圖) n這種方法將必須在建模階段完成的工作量降低到了最低COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 47/55n可以通過以下三種方法來實(shí)現(xiàn)可以通過以下三種方法來實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)建置：系統(tǒng)建置：n采用采用 SIMATIC IT 組件組件n采用第三方組件采用第三方組件采用傳統(tǒng)應(yīng)用程序采用傳統(tǒng)應(yīng)用程序COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022

45、 48/55n如果如果SIMATIC IT Production Suite中所表示的某方法與某中所表示的某方法與某SIMATIC IT組件的功能相匹配，那么只需要對(duì)組件的功能相匹配，那么只需要對(duì)SIMATIC IT Framework進(jìn)行配置，進(jìn)行配置，就可以實(shí)現(xiàn)該組件的特定功能，該功能的真正實(shí)施由就可以實(shí)現(xiàn)該組件的特定功能，該功能的真正實(shí)施由SIMATIC IT組件組件來保證。由于來保證。由于SIMATIC IT組件與組件與SIMATIC IT Framework的接口是預(yù)的接口是預(yù)先定義好的，這樣集成就變得簡單易行。先定義好的，這樣集成就變得簡單易行。COPYRIGHT HUST MES

46、技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 49/55n有時(shí)候，現(xiàn)有的傳統(tǒng)應(yīng)用程序或第三方組件已經(jīng)提供了所有時(shí)候，現(xiàn)有的傳統(tǒng)應(yīng)用程序或第三方組件已經(jīng)提供了所需要的功能。在這種情況下，它可以被接入，實(shí)現(xiàn)與需要的功能。在這種情況下，它可以被接入，實(shí)現(xiàn)與SIMATIC IT Framework的連接。這樣做最常見的方法是通的連接。這樣做最常見的方法是通過過COM技術(shù)完成。技術(shù)完成。n如果傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)或第三方組件沒有建立在如果傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)或第三方組件沒有建立在COM技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)之上，則常用的方法是用一個(gè)譬如在之上，則常用的方法是用一個(gè)譬如在Visual Basic中開發(fā)的中開發(fā)的通訊包

47、裹器通訊包裹器(Com-wrapper)將它們包裹起來。這時(shí)候?qū)⑺鼈儼饋?。這時(shí)候SIMATIC IT Framework就可以進(jìn)行配置，以便它可以與就可以進(jìn)行配置，以便它可以與Com-wrapper的第三方組件或傳統(tǒng)應(yīng)用程序進(jìn)行通訊。的第三方組件或傳統(tǒng)應(yīng)用程序進(jìn)行通訊。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 50/55n通過采用這種方式，通過采用這種方式，SIMATIC IT組件、傳統(tǒng)應(yīng)用程序以及組件、傳統(tǒng)應(yīng)用程序以及第三方組件等可以與第三方組件等可以與SIMATIC IT Framework一起工作。一起工作。工工廠模型以及生產(chǎn)建模與具

48、體的實(shí)施細(xì)節(jié)是完全分開的。廠模型以及生產(chǎn)建模與具體的實(shí)施細(xì)節(jié)是完全分開的。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 51/55n例如：在物料驗(yàn)收區(qū)域，一些方法被映射到例如：在物料驗(yàn)收區(qū)域，一些方法被映射到SIMATIC IT組件組件(例如調(diào)例如調(diào)用了在下面的圖中以紅色標(biāo)記的用了在下面的圖中以紅色標(biāo)記的SIMATIC IT物料管理器方法，以便創(chuàng)物料管理器方法，以便創(chuàng)建新的物料批建新的物料批)；n另外一些方法被映射來調(diào)用第三方組件的方法另外一些方法被映射來調(diào)用第三方組件的方法(例如調(diào)用了圖中標(biāo)記為例如調(diào)用了圖中標(biāo)記為黃色的第三方組件中的一個(gè)方法，來

49、為物料存放提供指示黃色的第三方組件中的一個(gè)方法，來為物料存放提供指示)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 52/55n當(dāng)建模和工程與系統(tǒng)建置階段完成后，項(xiàng)目就可以開始執(zhí)行了。SIMATIC IT Framework不僅是一種強(qiáng)有力的工程環(huán)境，同時(shí)，利用它還可以執(zhí)行生產(chǎn)作業(yè)并實(shí)時(shí)監(jiān)控它們的狀態(tài)。n為便于跟蹤，執(zhí)行過程用顏色區(qū)分：如果某生產(chǎn)作業(yè)或生產(chǎn)作業(yè)的一部分為綠色綠色，則表示它已經(jīng)成功執(zhí)行；紅紅色色意味著發(fā)生了錯(cuò)誤，褐色褐色意味著生產(chǎn)作業(yè)或生產(chǎn)作業(yè)的一部分處于暫停狀態(tài)，而黃色黃色意味著當(dāng)前正在執(zhí)行。COPYRIGHT HUST MES技

50、術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 53/55n例如：在物料驗(yàn)收區(qū)域中，對(duì)若干生產(chǎn)作業(yè)創(chuàng)建了模型。例如：在物料驗(yàn)收區(qū)域中，對(duì)若干生產(chǎn)作業(yè)創(chuàng)建了模型。下圖顯示了其中一個(gè)生產(chǎn)作業(yè)是如何執(zhí)行的。下圖顯示了其中一個(gè)生產(chǎn)作業(yè)是如何執(zhí)行的。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 54/55n如果執(zhí)行過程中發(fā)生了某種錯(cuò)誤，那麼相應(yīng)的步驟就會(huì)以紅如果執(zhí)行過程中發(fā)生了某種錯(cuò)誤，那麼相應(yīng)的步驟就會(huì)以紅色標(biāo)記，下圖就顯示了這種情形。色標(biāo)記，下圖就顯示了這種情形。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/20

51、22 55/55 COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 56/55nISA-SP95是ISA（Instrumentation, Systems and Automation Society美國儀器/系統(tǒng)/自動(dòng)化協(xié)會(huì)）制定的“企業(yè)控制系統(tǒng)集成”標(biāo)準(zhǔn)的簡稱（SP表示Standards Project，95表示ISA的第95個(gè)標(biāo)準(zhǔn)） ，其目的是建立企業(yè)級(jí)和制造級(jí)信息系統(tǒng)之間的集成規(guī)范。簡稱ISA-95。nISA-95包括以下六個(gè)部分：包括以下六個(gè)部分：模型和術(shù)語、對(duì)象模型屬性、制造業(yè)務(wù)管理活動(dòng)模型、制造業(yè)務(wù)管理對(duì)象模型和屬性、商務(wù)到制造的事務(wù)處理

52、、制造業(yè)務(wù)管理的事務(wù)處理。nISA-95的最大貢獻(xiàn)在于統(tǒng)一了管控系統(tǒng)集成的術(shù)語、信息對(duì)象模型及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、活動(dòng)對(duì)象模型。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 57/55沒有通用的用于集成沒有通用的用于集成的的MESMES功能模型功能模型用戶很難交流需求用戶很難交流需求( (生產(chǎn)模式不同生產(chǎn)模式不同) )即使集成即使集成也很難維持也很難維持各廠商之間的各廠商之間的集成非常困難集成非常困難ISA-95企業(yè)控制集成企業(yè)控制集成(Enterprise(EnterpriseControlControlIntegration)Integration)I

53、SA-S95 is an International Standard Functional Specification for MES that Specifies Enterprise MES Interfaces and MES Component FunctionalityCOPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 58/55時(shí)間時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)名稱主要內(nèi)容主要內(nèi)容2000(2003)ISA-95.00.01 (IEC/ISO 62264-1)Part1:模型與術(shù)模型與術(shù)語語詳細(xì)規(guī)定了業(yè)務(wù)經(jīng)營和后勤支持系統(tǒng)與生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)之間的

54、接口。2001 (2004)ISA-95.00.02 (IEC/ISO 62264-2)Part2:對(duì)象模型對(duì)象模型與屬性與屬性對(duì)Part1所定義的內(nèi)容作出詳細(xì)的規(guī)定，并通過舉例和圖解進(jìn)行進(jìn)一步的解釋。ISA-95.00.03 (已形成草案已形成草案)Part3:制造運(yùn)作制造運(yùn)作管理行為模型管理行為模型定義了集成企業(yè)/控制系統(tǒng)所需的制造運(yùn)作管理的行為模型和術(shù)語。ISA-95.00.04 (正在制定正在制定)Part4:制造運(yùn)作制造運(yùn)作管理對(duì)象模型管理對(duì)象模型及屬性及屬性定義了支持Part 3 中制造運(yùn)作管理活動(dòng)的相關(guān)對(duì)象模型及其屬性。ISA-95.00.05 (正在制定正在制定)Part5:

55、B2M事事務(wù)務(wù)詳細(xì)說明B2M (Business to Manufacturing) 事務(wù)。未來未來ISA-95.00.06Part6:制造運(yùn)作制造運(yùn)作管理事務(wù)管理事務(wù)詳細(xì)說明制造運(yùn)作管理事務(wù)。COPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 59/55PlanningLevelExecutionLevelControlLevelSupervisoryLevelms seconds hours days weeks month yearsERP(Enterprise Resource Planning)DCS MES(Manufacturing Exe

56、cution System)PLC(Programmable Logic Controller)(Distributed Control System)(Supervisory Control and Data Acquisition)SCADACOPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 60/55Level 4Level 1Level 2Level 3Business Planning & LogisticsPlant Production Scheduling,Operational Management, etcManufactur

57、ing Operations ManagementDispatching Production, Detailed ProductionScheduling, Reliability Assurance, .DiscreteControlBatchControlContinuousControlProcess EquipmentSensing the production process, manipulating the production processAutomation Functions Monitoring; Control; Diagnostics; Archiving; MM

58、I; Reporting; Recipes; DispatchesMES Functions Scheduling; Resource Allocation; Dispatching; Maintenance Management; Documentation Management; Labor Management; Performance Analysis; Process Management; ArchivingERP FunctionsScheduling; Quality Management; Maintenance Management; Labor Management; R

59、ecipes; ReportingERP/MES OverlapAuto/MES OverlapCOPYRIGHT HUST MES技術(shù)及其應(yīng)用 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 1/11/2022 61/55Level 4Level 1Level 2Level 3Business Planning & LogisticsPlant Production Scheduling,Operational Management, etcManufacturing Operations ManagementDispatching Production, Detailed ProductionSchedul

60、ing, Reliability Assurance, .DiscreteControlBatchControlContinuousControl1 - Sensing the production process, manipulating the production process2 - Monitoring, supervisory control and automated control of the production processTime FrameMinutes, seconds, fractions of seconds3 - Work flow / recipe control, stepping the process