HYDRA制造執(zhí)行系統(tǒng)指南（MES解決方案）

HYDRA

制造執(zhí)行系統(tǒng)指南

完美的MES解決方案

目錄

第1章應(yīng)用方案一一橫向和垂直集成

1.1MES系統(tǒng)的應(yīng)用益處

1.2制造企業(yè)的層次結(jié)構(gòu)

1.3橫向和垂直集成

1.4應(yīng)用MES系統(tǒng)的工作組織和結(jié)構(gòu)

1.5HYDRA系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)

第2章HYDRA系統(tǒng)總體方案

2.1生產(chǎn)中特殊框架條件

2.2HYDRA系統(tǒng)IT體系結(jié)構(gòu)

2.3HYDRA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.3.1系統(tǒng)集成服務(wù)

2.3.2MES系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)

2.3.3MES操作中心

2.3.4HYDRA@網(wǎng)頁

2.3.5企業(yè)集成服務(wù)

2.3.6車間連接服務(wù)

2.3.7采集和信息面板

2.3.8備用的數(shù)據(jù)采集功能

2.4定制MES系統(tǒng)

第3章HYDRA生產(chǎn)管理

3.1工況數(shù)據(jù)采集

3.1.1數(shù)據(jù)采集和信息

3.1.2加工訂單和工序的監(jiān)視功能

3.1.3控制功能

3.1.4生產(chǎn)控制功能

3.1.5HYDRA系統(tǒng)_L況數(shù)據(jù)采集功能模塊一覽表

3.2設(shè)備數(shù)據(jù)采集

3.2.1設(shè)備和工位的配置

3.2.2設(shè)備數(shù)據(jù)的監(jiān)視

3.2.3設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)測

3.2.4HYDRA系統(tǒng)設(shè)各數(shù)據(jù)采集功能模塊一覽表

3.3生產(chǎn)指揮系統(tǒng)

3.3.1作為核心組件的計劃面板

3.3.2生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的個性化配置

3.3.3詳細計劃和任務(wù)分配功能

3.3.4優(yōu)化

3.3.5仿真

3.3.6作業(yè)計劃信息

3.3.7生產(chǎn)能力負荷評估

3.3.8HYDRA生產(chǎn)指揮系統(tǒng)功能模塊一覽表

3.4材料和生產(chǎn)物流

3.4.1材料和在制品管理

3.4.2在制品概覽和失效統(tǒng)計

3.4.3HYDRA系統(tǒng)MPL功能模塊一覽表

3.5跟蹤和追溯

3.5.1批量和批次數(shù)據(jù)采集

3.5.2批量和批次跟蹤功能

3.5.3產(chǎn)品文檔

3.5.4HYDRA系統(tǒng)跟蹤與追溯功能一覽表

3.6過程數(shù)據(jù)處理

3.6.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理

3.6.2過程數(shù)據(jù)的在線可視化

3.6.3分析和評估

3.6.4HYDRA系統(tǒng)過程數(shù)據(jù)處理功能一覽表

3.7工具和資源管理

3.7.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

3.7.2工具和資源的實時信息

3.7.3分析、報告和存檔

3.7.4計劃功能

3.7.5HYDRA-WRM功能一覽表

3.8DNC和調(diào)整數(shù)據(jù)

3.8.1典型的DNC工作流程

3.8.2NC程序和調(diào)整數(shù)據(jù)的管理

3.8.3NC程序監(jiān)測

3.8.4NC程序的下載/上傳

3.8.5HYDRA-DNC功能一覽表

3.9能源管理

3.9.1能源管理的重要意義

3.9.2HYDRA-MES能源管理

3.9.3能源數(shù)據(jù)的采集

3.9.4基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

3.9.5能源數(shù)據(jù)監(jiān)測

3.9.6能耗評估

3.9.7能源管理功能一覽表

第4章HYDRA系統(tǒng)人力資源管理

4.1概述

4.2人員時間采集

4.2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

4.2.2人員時間采集簡介

4.2.3概覽、維護功能和人員信息

4.2.4人員時間采集模塊功能一覽表

4.3人員時間管理

4.3.1人員時間評估

4.3.2工作時間和缺勤計劃

4.3.3缺勤時間工作流程

4.3.4數(shù)據(jù)維護和評估

4.3.5個人時間和薪資類型統(tǒng)計

4.3.6人員時間管理功能一覽表

4.4人員配置計劃

4.4.1人員配置計劃的管理功能

4.4.2人員需求與人員配置的確定

4.4.3人員配置計劃的評估

4.4.4人員配置計劃功能一覽表

4.5績效工資確定

4.5.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

4.5.2計算及評估功能

4.5.3數(shù)據(jù)維護、概覽和評估

4.5.4獎金組的評定

4.5.5績效工資的確定模塊一覽表

4.6門禁系統(tǒng)

4.6.1管理功能

4.6.2實時概覽和信息

4.6.3訪問控制的評估

4.6.4特殊的訪問控制功能

4.6.5門禁系統(tǒng)功能一覽表

第5章HYDRA系統(tǒng)的質(zhì)量控制

5.1概述

5.2跨域功能

5.3生產(chǎn)過程檢驗

5.3.1生產(chǎn)檢驗計劃

5.3.2檢驗數(shù)據(jù)采集

5.3.3檢驗結(jié)果評估

5.3.4發(fā)貨檢驗

5.3.5首樣件檢驗

5.3.6生產(chǎn)檢驗功能一覽表

5.4進貨檢驗

5.4.1進貨檢驗訂劃

5.4.2評估

5.4.3進貨檢驗功能一覽表

5.5投訴管理

5.5.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

5.5.2數(shù)據(jù)采集和措施管理

5.5.3監(jiān)測和分析

5.5.4報告和表格

5.5.5投訴管理功能一覽表

5.6檢驗設(shè)備管理

5.6.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

5.6.2檢驗計劃和校準(zhǔn)

5.6.3數(shù)據(jù)評估和校準(zhǔn)計劃

5.6.4檢驗設(shè)備管理功能一覽表

第1章應(yīng)用方案一一橫向和垂直集成

1.1MES系統(tǒng)的應(yīng)用益處

由于全球激烈競爭，要求生產(chǎn)更高效、產(chǎn)品質(zhì)量更高和價格等壓力，迫使制造企業(yè)越來

越需耍優(yōu)化生產(chǎn)和改善生產(chǎn)流程。向客戶提供無缺陷的產(chǎn)品，已經(jīng)不再是制造企業(yè)的最高

目標(biāo)，而是首先形成無缺陷的生產(chǎn)?？赡艽嬖诘馁|(zhì)量缺陷早在產(chǎn)生之前就已避免，或者有

缺陷的產(chǎn)品在被發(fā)現(xiàn)后從生產(chǎn)中剔除。由此，減少了零部件繼續(xù)加工產(chǎn)生的費用，由于這

些有質(zhì)量問題的零部件，無論如何在后繼的加工步驟里不再保留了，由此剔除這些有質(zhì)量

問題的零部件,以減少這些零部件繼續(xù)加T產(chǎn)生的費用°在生產(chǎn)中的其他薄弱環(huán)節(jié)是.由

于等待時間而產(chǎn)生的過高周轉(zhuǎn)庫存、由于計劃不好而產(chǎn)生的能源浪費或者沒有優(yōu)化的生產(chǎn)

過程而配置產(chǎn)生的過多人員投入。這些薄弱環(huán)節(jié)幾乎近在繼續(xù)存在著。對在眾多的調(diào)研中

發(fā)現(xiàn)的生產(chǎn)中浪費的描述，可參考另一本書《完善的生產(chǎn)》（Kletti等，2010）,

但是，不僅生產(chǎn)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，而且客戶向供應(yīng)商提出的新要求，這些都困擾著生

產(chǎn)者。這里首先要提到的是如何跟蹤與追溯領(lǐng)域里的困擾，制定一個以上或至少一個完整

生產(chǎn)流程的日志記錄，并具有可追溯性。實時生產(chǎn)如“準(zhǔn)時生產(chǎn)"（JustinTime）或

“準(zhǔn)時供貨”（JustinSequence）的前提是高度地保證交貨日期，它只有通過精細的生

產(chǎn)計劃和精確的生產(chǎn)控制才能達到。只有在生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)控制系統(tǒng)的支持下，并考慮實

際生產(chǎn)條件，才能應(yīng)對所有這些要求。

在過去的20年里建立的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）,作為一種工具或應(yīng)對具有挑戰(zhàn)性任務(wù)的

“工具”。MES系統(tǒng)最初被理解為以下這些領(lǐng)域的集成者：工況數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)、

DNC（數(shù)字群控）、CAQ（計算機輔助質(zhì)量控制）及人力資源管理等。隨著MES系統(tǒng)的進一

步發(fā)展，MES理念和系統(tǒng)越來越多地相互融合，它們支撐著當(dāng)今現(xiàn)代生產(chǎn)中的生產(chǎn)管理層

次。

本書介紹的MES系統(tǒng)一一HYDRA系統(tǒng)是在生產(chǎn)計劃與控制的先驅(qū)者之一。它匯集了生產(chǎn)

運行中的生產(chǎn)管理、人員管理和質(zhì)量管理的所有主要元素。HYDRA系統(tǒng)是根據(jù)VDI（德國

工程師協(xié)會）標(biāo)準(zhǔn)5600的規(guī)定設(shè)計的，它有助于生產(chǎn)部門工作人員處理眾多任務(wù)。應(yīng)用

HYDRA系統(tǒng)可取得的益處如圖1.1所示。

MES1助J-

經(jīng)驗支持

項n支排-確保產(chǎn)品黑蹤和質(zhì)迷

市場要求

減少產(chǎn)品通過時間和

保證交貨時向

降低能耗成本

HYDRA

用戶組:臉e

怒藍u麓提儲利用率

MESA,

VDMA

ZVEI--使在制品數(shù)FI最小化

MPDV校區(qū)-使人員配起最優(yōu)化

VDI標(biāo)準(zhǔn)5600

確定控制過程指標(biāo)

注：為了獲汨MES系統(tǒng)應(yīng)用潛力：需要從廣泛的經(jīng)驗和技能中產(chǎn)生的MES解決方案

圖1.1應(yīng)用HYDRA系統(tǒng)可取得的益處

MES是包括了眾多功能的組合概念，從生產(chǎn)組織、質(zhì)量控制，直至人力資源管理的范圍。

制造企業(yè)的每個部門有著本質(zhì)上不同的任務(wù)，要完成這些任務(wù)需要專門的功能。在已經(jīng)提

到的VDI5600標(biāo)準(zhǔn)以矩陣的形式加以描述。圖1.2表示了該矩陣的一部分，從這里清晰地

可知，哪些MES功能在何種程度上支撐著制造企業(yè)的設(shè)施。

HYDRA系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)基于這些規(guī)定而設(shè)計的，從而提供了這樣的可能性，即在制造企

業(yè)中配置一個面向應(yīng)用和需求的MES系統(tǒng)。

近年來，精益生產(chǎn)的原理在制造業(yè)家喻戶曉。在初始階段，精益生產(chǎn)經(jīng)常被誤解為一種

不用IT的生產(chǎn)模式。在那個時代通常認為上層的ERP系統(tǒng)具有較少的接近生產(chǎn)過程的功

能。

現(xiàn)在的情況與此相反的。一種精益生產(chǎn)，即浪費少和高效的生產(chǎn)，沒有IT的應(yīng)用，在

實際上是不可想象的。只有通過應(yīng)用1T和首先在MES系統(tǒng)支持下的持續(xù)改善生產(chǎn)過程，

才能改善生產(chǎn)狀況。

應(yīng)用領(lǐng)域和效率

MES的任務(wù)

詳

細

生

產(chǎn)

生

人

計

產(chǎn)

力

劃

設(shè)

資

質(zhì)

物

績

信

及

備

源

量

料

息

效

控

管

管

管

管

管

分

理

理

理

理

理

制

析

工作流程子流程

生產(chǎn)準(zhǔn)備階段

制定與計劃相關(guān)的資料*???*?

生產(chǎn)日期和能力規(guī)劃?

可用性保障???

分析?*??

生產(chǎn)階段

詳細生產(chǎn)計劃????

工作準(zhǔn)備?????

生產(chǎn)執(zhí)行

運輸階段

物流訂堆管理??

物流訂單計劃■??

物流訂單執(zhí)行

物料管理

物料配置*????

物料供給????

庫存管理???

清點貨存?

物料分析???

質(zhì)址保證

定義檢驗步驟■*??*

檢驗執(zhí)行????

檢驗結(jié)果記錄??

采取相應(yīng)措施???????

圖1.2VDI5600標(biāo)準(zhǔn)描述的應(yīng)用領(lǐng)域和益處矩陣

圖1.3所示為一個典型的精益生產(chǎn)例子，即從一個中等企業(yè)發(fā)展到頂級企業(yè)的途徑，圖

中所示的精益績效指數(shù)（LPI）由過程效率（PWG）和設(shè)備綜合效率（OEE）指數(shù)所組成，

是在這個途徑上可行的進展。企業(yè)可以分兩步驟進行，首先提高資源利用效率；然后縮短

生產(chǎn)通過時間（產(chǎn)品生產(chǎn)周期）。當(dāng)然，這兩步驟可以按照另一種順序進行。

然而，這兩種途徑只有利用現(xiàn)代制造技術(shù)與信息技術(shù)才能成功。這里所指的制造技術(shù)與

信息技術(shù)就是應(yīng)用MES系統(tǒng)。提高資源利用效率和縮短生產(chǎn)通過時間這兩步驟需要生產(chǎn)狀

況的在線透明及避免薄弱環(huán)節(jié)的分析數(shù)據(jù)，由此達到改善生產(chǎn)狀況的目的。

PWG

LPI=OEExpwG

1）\￥（1=過程效率

0￡￡=設(shè)備綜合效率

OEE1回=精益生產(chǎn)性能指標(biāo)

圖1.3根據(jù)精益績效指數(shù)優(yōu)化生產(chǎn)的精益生產(chǎn)

1.2制造企業(yè)的層次結(jié)構(gòu)

從系統(tǒng)的角度觀察，一個制造企業(yè)可以分成三層結(jié)構(gòu)。第一層由實際生產(chǎn)或自動化層組

成；第二層由生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理單元層組成；第三由質(zhì)量管理、企業(yè)資源計劃（ERP）

或生產(chǎn)計劃與控制（PPS）、管理信息系統(tǒng)及薪資管理系統(tǒng)所組成。隨著MES思想的傳播,

自動化設(shè)備和ERP系統(tǒng)的供應(yīng)商也接受了MES的概念，并根據(jù)不同表述，把MES系統(tǒng)功能

作為自動化和ERP系統(tǒng)的原始組成部分。自動化設(shè)備供應(yīng)商認為，它們具有MES系統(tǒng)的許

多數(shù)據(jù)采集和壓縮功能，以實現(xiàn)對大量設(shè)備和裝置的智能控制。ERP供應(yīng)商聲稱，ERP系

統(tǒng)具有MES系統(tǒng)產(chǎn)生和處埋的數(shù)據(jù)。，為了達到一定程度的實時，在ERP系統(tǒng)里只須細化

處理這些數(shù)據(jù)。這兩種觀點當(dāng)然明顯地不適合中等制造企業(yè)的現(xiàn)狀，只能應(yīng)用于少數(shù)個案。

上述提到的層次有不同的時間范圍和詳細程度。在通過ERP系統(tǒng)實現(xiàn)的最高層次，通常

計劃多個班次及幾周范圍的訂單、生產(chǎn)能力和物料，生產(chǎn)計劃甚至按月份制訂。ERP系統(tǒng)

進行生產(chǎn)訂單的計劃和分配只需少量的生產(chǎn)訂單識別特征。

下述的生產(chǎn)管理對此有完全不同的看法。對于在生產(chǎn)控制和生產(chǎn)準(zhǔn)備中的員工及領(lǐng)班來

說，一個生產(chǎn)訂單不僅包括生產(chǎn)數(shù)量和完成時間，還包括所需的生產(chǎn)能力、適當(dāng)?shù)墓ぞ吆?/p>

熟練的員工的信息。多層次的訂單由工序和不同的操佇工步組成，這些工序和操作工步經(jīng)

?？赡鼙恢貜?fù)中斷和重新啟動。每個車間或部門領(lǐng)導(dǎo)、調(diào)度員或領(lǐng)班經(jīng)常被要求閱覽豐富

的生產(chǎn)細節(jié)，做出盡可能正確的（少損失）決策。改變的詳細計劃必須在幾分鐘內(nèi)完成，

即在易于管理的時間內(nèi)，而不允許超過幾個小時。必須實時給出車間狀態(tài)，不而能在不同

數(shù)據(jù)來源的輸入、修正和評估后才給出。

在自動化層次進一步細化信息，更深入地處理技術(shù)條件，例如設(shè)備和裝厚狀態(tài)，或設(shè)備

行為，響應(yīng)時間為毫秒或秒。

通過上述簡單的分析觀察，顯示出在企業(yè)三個層次，對響應(yīng)時間、信息細化程度和功能

具有不同的要求，如圖1.4所示。至少目前不能由一個系統(tǒng)來滿足這些要求。

規(guī)定，從邏輯上定義了制造企業(yè)的三個層次結(jié)構(gòu)。這里每個企業(yè)層次隸屬于不同的系統(tǒng)。

企業(yè)管理層次通過ERP系統(tǒng)實現(xiàn)，生產(chǎn)指揮層次通過MES系統(tǒng)實現(xiàn)，實際的生產(chǎn)層次通過

工作地、設(shè)備和裝置實現(xiàn)。

在MES系統(tǒng)層次引入了MES系統(tǒng)在生產(chǎn)管理中完成的任務(wù)。定義了八個功能模塊：詳細

生產(chǎn)計劃和控制、信息管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、生產(chǎn)工具管理、效率分析、數(shù)據(jù)

采集和物料管理。HYDRA系統(tǒng)嚴格遵循VD1規(guī)定的功能，包含了歷史上滿足這些任務(wù)的可

用功能，在部分修改的基礎(chǔ)上，組合成稍有不同的功能組。

如圖1.5所示，MES系統(tǒng)在制造企業(yè)中具有舉足輕重的地位。它一方面將生產(chǎn)層與管理

層相連接，另一方面從企業(yè)經(jīng)濟的角度提供必要的數(shù)據(jù)。根據(jù)VDI規(guī)定，MES系統(tǒng)的任務(wù)

表明，通過面向生產(chǎn)的評估、計劃輔助手段和質(zhì)量保證措施的分析，支撐高度的生產(chǎn)管理。

這些功能首先滿足生產(chǎn)管理細化的需求，也滿足必要時間范圍的計算。

近年來，MES系統(tǒng)的意義越來越明顯，其任務(wù)也得到進一步的發(fā)展。作為企業(yè)核心部門

的MES系統(tǒng)，扮演著接收ERP系統(tǒng)的計劃數(shù)據(jù)和傳遞實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心角色，進一

步為生產(chǎn)提供信息和數(shù)據(jù)。在許多生產(chǎn)中，涉及復(fù)雜的設(shè)備和伴隨生產(chǎn)過程特殊功能的子

系統(tǒng)及承載的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有必要由MES系統(tǒng)進行現(xiàn)實的評估。為了連接設(shè)備和裝置，

現(xiàn)代的MES系統(tǒng)應(yīng)該具有集成子系統(tǒng)和接口的功能。

層次系統(tǒng)

企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層企業(yè)資源計劃

生產(chǎn)管理層制造執(zhí)行系統(tǒng)

工作地

生產(chǎn)層面設(shè)備

裝置

I1YDRA-MES系統(tǒng)提供了不同的方案和功能，使設(shè)備和裝備之間能夠進行雙向的通信。所

謂的過程通信控制器（PCC）通過眾多接口庫，實現(xiàn)簡單而價廉的連接。生產(chǎn)和人員數(shù)據(jù)

管理器（PDM）在一定的管理費用情況下連接子系統(tǒng)，豐富的HYDRA系統(tǒng)功能通過現(xiàn)有的

基礎(chǔ)設(shè)施提供數(shù)據(jù)。在集成功能平臺上實現(xiàn)與ERP系統(tǒng)和倉儲管理系統(tǒng)以及薪資管理程序

的標(biāo)準(zhǔn)接口。HYDRA系統(tǒng)不僅是一個MES系統(tǒng)，而.且也是集成制造企業(yè)產(chǎn)生的不同信息的

工具。

1.3橫向和垂直集成

在前期和第一階段中，MES系統(tǒng)劃分為實際生產(chǎn)管理、質(zhì)量保證和接近生產(chǎn)的人員管理。

因此，對每部分的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備可完全不相關(guān)地加以處理，形成了邏輯上的孤島方

案。人員時間采集和人員時間管理只是薪資系統(tǒng)的附屬物。工況和設(shè)備數(shù)據(jù)采集以及生產(chǎn)

指揮系統(tǒng)的功能大多與生產(chǎn)計劃與控制（PPS）的功能相耦合。生產(chǎn)過程的質(zhì)量保證歸屬

于質(zhì)量管理系統(tǒng)，但數(shù)據(jù)采集很少自動化，大多是手工進行的。由于缺乏自動的合理性檢

查，進行修正是不可避免的。往往出于這個原因，只有在延遲幾個小時甚至幾天后才獲得

經(jīng)審查的、可靠的數(shù)據(jù)。

隨著MES系統(tǒng)概念的擴展，產(chǎn)生了“垂直集成”（見圖1.6）o在利用高效的信息技術(shù)

組件的情況下，通過越來越自動地采集數(shù)據(jù)和合理性檢查，人們可以實時采集、壓縮和準(zhǔn)

備數(shù)據(jù)。由此，生產(chǎn)過程中事件的發(fā)現(xiàn)、在MES系統(tǒng)里顯示及上傳給ERP系統(tǒng)的時間延遲

明顯地縮短

企業(yè)資源計劃

反

饋

址

數(shù)

質(zhì)

據(jù)

數(shù)

程

過

據(jù)

圖1.6垂直集成的基本思想

這種垂直集成最初只是將在生產(chǎn)過程中采集的數(shù)據(jù)進行壓縮并上傳到ERP系統(tǒng)。隨著

MES系統(tǒng)概念的繼續(xù)發(fā)展，采用高效的數(shù)據(jù)庫和評估工具，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化是一大進步。

通過生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)預(yù)壓縮，可以在生產(chǎn)管理層實現(xiàn)總覽和圖形顯示?，F(xiàn)在，生產(chǎn)過程的

數(shù)據(jù)不再僅僅用作事后計算的目的，或改善原始數(shù)據(jù)的應(yīng)用，而是在線構(gòu)造生產(chǎn)環(huán)境的實

際狀態(tài)，從而對生產(chǎn)管理產(chǎn)生實際的和快速的影響。

生產(chǎn)過程中復(fù)雜性的增加已經(jīng)表明，人力資源管理、質(zhì)量保證和實際的生產(chǎn)管理不再互

相獨立地進行。今天，客戶的期望是采集整個生產(chǎn)過程豐富而完整的文檔、包括使用的物

料數(shù)據(jù)、待采集的質(zhì)量參數(shù)甚至選擇什么資格的員工操作設(shè)備的信息。在實踐中，可以

列舉出一系列這種幾乎任意集成的場景。

實踐證明，通過接口連接這三個孤立部門的信息是困難和昂貴的。根據(jù)當(dāng)今的1T技術(shù),

這種方式也不再有意義。在這樣的背景下，現(xiàn)代MES系統(tǒng)不僅實現(xiàn)企業(yè)的垂直集成，而且

實現(xiàn)橫向聯(lián)網(wǎng)。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)橫向集成見圖1.7,不同部門的數(shù)據(jù)必須整合到共享的數(shù)據(jù)庫中，這樣三

個部門可以跨部門獲取數(shù)據(jù)。因此不需要所有類型的接口，而這些接口在上述的孤島方案

中是不可避免的。HYDRA系統(tǒng)橫向集成的杰出例子是，所有模塊不管是人力資源管理還是

質(zhì)量管理或者實際的生產(chǎn)控制，都可在共享的數(shù)據(jù)庫里訪問。

企業(yè)資源計劃

制造執(zhí)行系統(tǒng)

加工訂堆、設(shè)備、物料、人員、質(zhì)地等

圖1.7橫向集成作為跨部門思維的基礎(chǔ)

根據(jù)VDI標(biāo)準(zhǔn)的金字塔表達，制造企業(yè)里的MES系統(tǒng)還具有相當(dāng)多適用于數(shù)據(jù)壓縮的任

務(wù)。在生產(chǎn)層次發(fā)生的許多詳細數(shù)據(jù)被壓縮和評估，以形成生產(chǎn)管理所需的重要信息，并

進一步被歸總，以表格的形式為ERP系統(tǒng)提供信息。只有限制大量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，才能在

ERP系統(tǒng)里進一步處理數(shù)據(jù)。

1.4應(yīng)用MES系統(tǒng)的工作組織和結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)的工廠組織中，訂單和生產(chǎn)能力的分配相對容易。一般在一個工作地或一臺設(shè)備

上，由一個人處理一個訂單或者操作一個工序。這里成本計算非常簡單，根據(jù)訂單很明顯

地計算出生產(chǎn)費用。在現(xiàn)代化工廠里，這項任務(wù)已經(jīng)是很復(fù)雜的。隨著生產(chǎn)過程復(fù)雜性的

增加，現(xiàn)代機械、設(shè)備和加工中心同時可以加工多個訂單產(chǎn)品。一個工人同時操作多個加

工中心加工一系列訂單產(chǎn)晶，這一過程涉及一臺加工中心需要多少時間用于加工一個訂單

產(chǎn)品，人這個最寶貴的資源需要多少時間投入到這個訂單產(chǎn)品的加工中，這樣一個明確的

任務(wù)分配相當(dāng)困難。細致地測算和計算得出精確結(jié)果的成本是昂貴的，還可能因此而降低

效率。

由于這樣的困境，近年來出現(xiàn)了一種趨勢，即實際上直接關(guān)聯(lián)計算成本，帶來更多的非

生產(chǎn)性費用。關(guān)于這種發(fā)展，人們已展開各類研究，其中代表性的研究結(jié)果如圖1.8所示。

MES系統(tǒng)引入的一個重要E標(biāo)是，大幅度地增加成本透明度。因此，MES系統(tǒng)必須有能力

在復(fù)雜的工作組織形式里，支持準(zhǔn)確地歸類訂單或工序的成本。以多機操作、多個工人操

作、成組加工、裝配島或類似的工作方式，能夠分類構(gòu)建工作地或加工單元，這些對MES

系統(tǒng)是極其重要的。

間接領(lǐng)域成本?自動化的不斷提高

?日漸縮短的產(chǎn)品生命周期

?更多的產(chǎn)品多樣性

間接領(lǐng)域成本

直接領(lǐng)域成本

直接領(lǐng)域成本

過去現(xiàn)在

圖L8在較長時間內(nèi)直接和間接費用的發(fā)展趨勢（IFF,斯圖特大學(xué)）

在現(xiàn)代工廠里，設(shè)備不再僅僅是單個裝置，而是以生產(chǎn)線形式相互連接布局的。作為高

效的MES系統(tǒng)，如HYDRA系統(tǒng)，對單個裝置，也將其作為在整個生產(chǎn)線中關(guān)聯(lián)的裝置，考

察干擾因素。一個訂單所需的物料，在不同的加工班次里處理，而且，原料批次會改變，

在制品會轉(zhuǎn)移和臨時存儲，從其他庫存批次里轉(zhuǎn)變成半成品。因此，這種處理方式在MES

系統(tǒng)必須易于管理，并且在批處理樹中顯示。此外，通過不同加工步驟與不同的度量單位

相關(guān)聯(lián)°例如，對印刷膠片加工，第一步測量其長度，第二步測量面積，再測量其重量，

最后在計劃板上顯示最終產(chǎn)品的數(shù)量。這樣一種計量單位的轉(zhuǎn)換，也是MES系統(tǒng)的一個重

要的功能。

現(xiàn)代工廠通常是一個分為區(qū)域、部門、組、車間和其他組織單位的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這將產(chǎn)生

不同層次采集數(shù)據(jù)的需求。操作師傅只需了解其直接相關(guān)區(qū)域，維修人員關(guān)心一個車間設(shè)

備的故障，工廠經(jīng)理更關(guān)心更大范圍的效率，質(zhì)量保證人員必須了解與質(zhì)量相關(guān)的所有過

程。在這里，MES系統(tǒng)必須根據(jù)不同的組織標(biāo)準(zhǔn)，進行數(shù)據(jù)選擇和評估。能夠根據(jù)具體的

應(yīng)用情況，以適當(dāng)?shù)男问教峁┯纱擞嬎愕玫降臄?shù)據(jù)。授權(quán)概念實際上可理解為調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的

使用和評估。

通常根據(jù)產(chǎn)品和生產(chǎn)方式，企業(yè)分為單個產(chǎn)品制造商、系列產(chǎn)品制造商和大批量產(chǎn)品制

造商。由此也產(chǎn)生了一系列混合方式的制造商。例如，除了系列產(chǎn)品生產(chǎn)，生產(chǎn)成型和模

具生產(chǎn)的企業(yè)既作為系列產(chǎn)品制造商，也可看作單個產(chǎn)品制造商。根據(jù)不同生產(chǎn)類型，提

出了不同的數(shù)據(jù)采集要求和評估方式。這里，MES系統(tǒng)必須加以調(diào)整，以能夠支持具體的

生產(chǎn)類型。

非常重要的是，在MES系統(tǒng)里，例如HYDRA系統(tǒng)，只須通過調(diào)整配置參數(shù)變量，而不需

要個別的編程，就能構(gòu)造所謂的特殊性。

1.5HYDRA系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)

在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，確定了生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理和人力資源管理三個主要的功能模塊,

又根據(jù)它們不同的任務(wù)要求，開發(fā)了個性化戰(zhàn)略和運行方式。因此，人力資源管理模塊管

理人員最重要的資源，承擔(dān)了所有有關(guān)法律的任務(wù)。生產(chǎn)管理的最高目標(biāo)是保證高效率地

生產(chǎn)和投入最少的資源。質(zhì)量管理模塊遵守嚴格的質(zhì)量要求和優(yōu)化生產(chǎn)過程，以實現(xiàn)不產(chǎn)

生一件廢品。在現(xiàn)代的MES系統(tǒng)里，必須完全集成這三個應(yīng)用部分。在現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境

里，利用所需的接口，避免產(chǎn)生信息孤島。

因此，MES系統(tǒng)必須滿足范圍廣泛的任務(wù)要求，提供高效的數(shù)據(jù)處理和足夠的集成度。

HYDRA系統(tǒng)通過跨部門的數(shù)據(jù)存儲和一個共同的系統(tǒng)框架來實現(xiàn)。這兩個元素，一方面完

全集成所有應(yīng)用，另一方面不依賴每個產(chǎn)品的適用性及進一步的開發(fā)。此外，這種高效的

數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)集成技術(shù)保證不依賴于每個MES系統(tǒng)的具體使用，該MES系統(tǒng)從逐步擴展,

直至形成一個完整MES系統(tǒng)。

集成系統(tǒng)框架提供了HYDM系統(tǒng)的所謂系統(tǒng)集成服務(wù)(Weaver)功能。在圖1.9中清楚

地表示了HYDRA系統(tǒng)可以構(gòu)建真正意義上的基本模塊和不需昂貴的接口。毫無疑問，在日

益復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境里，HYDRA系統(tǒng)完全確保了每個功能模塊和產(chǎn)品之間的連接網(wǎng)絡(luò)。

在詳細描述HYDRA系統(tǒng)模塊之前,先簡要介紹HYDRA系統(tǒng).它具有的MES系統(tǒng)應(yīng)用功能.

1.生產(chǎn)管理功能區(qū)(圖L9中的黃色部分)

1)工況數(shù)據(jù)采集(HYDRA-BDE)

利用在線可信性檢查，采集訂單相關(guān)的信息，利用豐富的報告和統(tǒng)計功能以及生產(chǎn)控制

的簡單功能，進行訂單處理和監(jiān)測。

冊量:人員

DNC

WarenoingangQ

進版

FMEA

故卬授分析Rekiamations*

mai均心

PMV

設(shè)法數(shù)據(jù)采集

粉總設(shè)備管理Personaiz&t-

FertigungsprufungLettsunderfassung

生產(chǎn)冷心生產(chǎn)拼把系投人公時叫來集

HYDRAMES集成服務(wù)

圖1.9MES-HYDRA系統(tǒng)模塊總覽

2)設(shè)備數(shù)據(jù)采集(HYDRA-MDE)

在終端或通過接口來自動和和手工地采集設(shè)備數(shù)據(jù)，具有豐富的統(tǒng)計和分析功能，實現(xiàn)

績效改善、OEE檢測和計算其他關(guān)鍵指標(biāo)。

3)材料和生產(chǎn)物料(HYDRA-MPL)

采集物料相關(guān)的數(shù)據(jù)，管理生產(chǎn)中的周轉(zhuǎn)庫存，引導(dǎo)物料緩沖區(qū)和在制品庫存量，庫存

管理系統(tǒng)的接口。

4)跟蹤和追溯(HYDRATRT)

采集批次和批量數(shù)據(jù)，跟蹤所有生產(chǎn)步驟中的毛坯材料、半成品和完工產(chǎn)品，作為投訴

依據(jù)的分析功能。

5)能源管理(HYDRA-EMG)

采集所有類型的能源消耗，分析能源消耗，顯示訂單、設(shè)備和裝置之間的關(guān)系，豐富的

能源消耗優(yōu)化的報告和統(tǒng)計功能。

6)數(shù)字群控(HYDRA-DNC)

數(shù)控程序和調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)備和裝置，編輯數(shù)控數(shù)據(jù)和調(diào)整數(shù)據(jù)，接收從設(shè)備和裝置

里得到的優(yōu)化數(shù)據(jù)，管理數(shù)控程序版本和存儲。

7)過程數(shù)據(jù)采集(HYDRA-PDV)

采集所有產(chǎn)生的過程數(shù)據(jù)類型，有效地存儲大量數(shù)據(jù)，圖形化顯示數(shù)據(jù)包括相關(guān)函數(shù)，

壓縮數(shù)據(jù)和長期存檔，檢測生產(chǎn)中超差極限值。

8)工具和資源管理(HYDRATYRM)

管理生產(chǎn)中的工具、生產(chǎn)設(shè)備和其它資源，記錄使用時間包括統(tǒng)計評估和工具壽命，豐

富的資源維護管理。

2.質(zhì)量管理功能區(qū)(圖1.9中的紅色部分)

1)生產(chǎn)檢驗(HYDRA-FEP)

具有豐富的質(zhì)量管理的核心工具：生產(chǎn)過程中檢驗、在線可信性檢查、處理極限和公差、

根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計功能、基于時間和工件控制的采集間隔、檢驗計劃、首樣件檢驗、發(fā)

貨檢驗和生產(chǎn)控制計劃。

2)檢驗工具管理(HYDRA-PMV)

管理在質(zhì)量保證過程中使用的檢驗工具，支持校準(zhǔn)，自動采集測量值，保證檢驗?zāi)芰Φ?/p>

功能

3)投訴管理(HYDRA-REK)

管理被投訴的零件、批次和批量、投訴處理的工作流程、自動生成投訴文檔、缺陷主因

分析包括投訴成本的注意事項。

4)進貨(HYDRA-WEP)

檢驗原材料、零件和部件進貨，檢驗結(jié)果文檔生成，質(zhì)量管理的統(tǒng)計評估和缺陷主因分

析。

3.人力資源管理功能區(qū)(圖1.9中的藍色部分)

1)人員時間(HYDRA-PZE)

人員出勤和缺勤多種采集功能，支持所有常見證明類型，出勤/缺勤概覽。

2)人員時間管理(HYDRS-PZW)

根據(jù)年日歷采集的出勤和缺勤采集的匹配，支持固定的和靈活的時間模型，缺勤計劃，

制定根據(jù)工資類型分類的月度時間賬目，工資和薪資系統(tǒng)的接口。

3）績效工資的確定（HYDRA-LLE）

計算績效工資的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從人員時間管理和工況數(shù)據(jù)采集中的數(shù)據(jù)歸總，不同績效和

獎勵工資類型的個性化配置，工資和薪資系統(tǒng)的接口。

4）門禁（HYDRA-ZTK）

訪問生產(chǎn)部門和辦公室的權(quán)限，編制訪問文件，訪問日志記錄，豐富的管理和統(tǒng)計功能,

以此作為安全指揮中心。

5）人員配置計劃（HYDRA-PEP）

在考慮根據(jù)人員資質(zhì)和班次模型的情況下，制訂基于負荷和生產(chǎn)能力的人員配置計劃，

不同時間范圍內(nèi)的圖形顯示統(tǒng)計功能。

HYDRA系統(tǒng)功能模型的舉例，表示了系統(tǒng)應(yīng)用的范圍。除了標(biāo)準(zhǔn)化功能，通過個性化適

配、用戶退出程序擴展和使用HYDRA系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，幾乎沒有限制HYDRA系統(tǒng)的多樣性應(yīng)

用。

第2章HYDRA系統(tǒng)總體方案

在生產(chǎn)中應(yīng)用以IT為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，例如MES系統(tǒng)，必須滿足對其他系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響

的特殊要求，如這些預(yù)先給定的要求：橫向和垂直整合、生產(chǎn)組織的映射、可用性的要求、

人機工程學(xué)和可操作性，或者設(shè)備和裝置形成的環(huán)境條件。因為每個生產(chǎn)條件都是獨一無

二的，剛性的MES系統(tǒng)靈活性較小，要以合理的成本適應(yīng)這些給定的邊界條件。這些給定

的邊界條件是由具有不同設(shè)計的生產(chǎn)過程的異構(gòu)設(shè)備環(huán)境所組成的?，F(xiàn)代VES系統(tǒng)必須根

據(jù)客戶需求，對不同的條件能可變地調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)不僅與生產(chǎn)層還與管理層進行無縫的

通信。因此，在HYDRA系統(tǒng)的設(shè)計中，主要考慮以下的要求：

（1）模塊化構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)軟件要滿足用戶不斷增加的需求（可擴展性）。

（2）考慮市場上MES系統(tǒng)和IT的規(guī)范（如標(biāo)準(zhǔn)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫……）。

（3）完整構(gòu)造在所有生產(chǎn)進程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)（橫向集成）。

（4）與周邊其他系統(tǒng)的通信，例如ERP系統(tǒng)、設(shè)備和裝比的控制或子系統(tǒng)（垂直集

成）。

（5）標(biāo)準(zhǔn)模塊不僅容易地適應(yīng)生產(chǎn)過程，而旦也容易地適應(yīng)用戶的功能。

（6）高可用性和數(shù)據(jù)安全性。

（7）簡單、符合人機工程學(xué)的數(shù)據(jù)采集功能。

（8）構(gòu)造個性化的操作和計算方案。

為了滿足上述的要求，根據(jù)最新發(fā)展的技術(shù)，開發(fā)了面向服務(wù)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)（SOA）的

HYDRA系統(tǒng)。這意味著，內(nèi)部模塊化結(jié)構(gòu)以“眼務(wù)”的相應(yīng)形式，提供給MES系統(tǒng)服務(wù)。

通過現(xiàn)有的軟件模塊可變組合形成的服務(wù)，以便在系統(tǒng)里提供所需求的MES系統(tǒng)功能?；?/p>

于HYDRA系統(tǒng)服務(wù)結(jié)構(gòu)，如圖2.1所示。

MES服務(wù)

il單方錄■就什檢驗■也"批價■人員登錄■過程琴.數(shù)■數(shù)據(jù)（八

服務(wù)設(shè)計

軟件模塊

圖2.1基于HYDRA系統(tǒng)服務(wù)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造MES典型功能的MES服務(wù)

整體而言，HYDRA系統(tǒng)基于這樣一個系統(tǒng)方案，即擁有較高的柔性和豐富功能。只有當(dāng)

MES系統(tǒng)具有這些特點，它才能量身定制地集成制造企業(yè)的現(xiàn)有系統(tǒng)環(huán)境，以支持所有業(yè)

務(wù)流程的執(zhí)行。

2.1生產(chǎn)中特殊框架條件

為了能夠簡單且安全地獲得生產(chǎn)過程中所有必要的數(shù)據(jù)，在開發(fā)MES系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)考慮

生產(chǎn)中的特殊框架條件。不同于在辦公室環(huán)境中使用的IT系統(tǒng)，MES系統(tǒng)在人機工程學(xué)

方面必須提供高要求，以便在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中，工人可以無誤地操作MES系統(tǒng)。簡單而

易于理解的操作對話是高水平的接受MES系統(tǒng)的一個強制性要求，否則很難成功地實施

MES系統(tǒng)。

同樣，應(yīng)該注意在生產(chǎn)中惡劣的環(huán)境條件，如污垢、噴霧、蒸汽或油霧等。對這些惡劣

條件不敏感的工業(yè)計算機是必需的，計算機選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo方式和健壯的用戶界面，如觸

摸屏或鍵盤膜或合適的配件，例如條形碼掃描儀或無線射頻卡（RFID）閱讀器。

此外，流動性需求越來越大。因為MES系統(tǒng)隨時隨地可使用，所以在寬大的車間或很難

到達的倉儲位置里，應(yīng)投入使用移動采集設(shè)備。使用采集設(shè)備不僅作為一個區(qū)域或一組終

端，而且也可以在同一總線上分配多個終端，例如一個終端直接分配給一臺設(shè)備的配置。

2.2HYDRA系統(tǒng)IT體系結(jié)構(gòu)

IT體系結(jié)構(gòu)確定了如何用硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成基礎(chǔ)設(shè)施，使用哪些IT組件，如何構(gòu)

建IT系統(tǒng)之間的接口。除此之外，提出了企業(yè)使用哪些標(biāo)準(zhǔn)的問題：優(yōu)先使用哪些操作

系統(tǒng)？使用那些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？如何在系統(tǒng)之間實現(xiàn)通信？這意味著，在選擇MES系統(tǒng)之前,

應(yīng)該認真研究，是否滿足個性化的IT基礎(chǔ)設(shè)施的眾多需求。

通過市場上操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及常見的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，以及面向服務(wù)的方法，

HYDRA系統(tǒng)提供了良好的前提，可以無縫地連接到現(xiàn)有的IT環(huán)境。每個授權(quán)的用戶可以

從標(biāo)準(zhǔn)客戶端上訪問HYDRA系統(tǒng)里的MES服務(wù)。

圖2.2顯示了HYDRA系統(tǒng)的典型IT體系結(jié)構(gòu)。中心部件是MES系統(tǒng)的服務(wù)器，它被集

成到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，且被安裝上了所謂的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。在這數(shù)據(jù)庫里，不僅存儲了原始數(shù)據(jù),

而且也存儲了所有采集到的實際數(shù)據(jù)。因為與待處理數(shù)據(jù)的數(shù)量調(diào)整和使用客戶端的數(shù)目

變化很大，所以通過MES服務(wù)器的設(shè)計，給出了相應(yīng)的MES系統(tǒng)可擴展性?，F(xiàn)有的或?qū)⒔?/p>

立的數(shù)據(jù)安全機制和部件考慮了根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性來存儲MES數(shù)據(jù)。

ERP服務(wù)器MES服務(wù)器MES操作中心MES導(dǎo)航介面

圖2.2HYDRA系統(tǒng)中典型的IT體系結(jié)構(gòu)

實際的MES系統(tǒng)的應(yīng)用，以所謂的MES操作中心（實際總覽、評估和計劃功能等）在標(biāo)

準(zhǔn)計算機上應(yīng)用，這些計算機用于大多數(shù)的經(jīng)理辦公室、生產(chǎn)控制、維護、控制、人力資

源、質(zhì)量保證、生產(chǎn)調(diào)度和管理部門。這些計算機除運行HYDRA系統(tǒng)應(yīng)用程序以外，顯然

也可以同時運行其他所有基于Windows系統(tǒng)的軟件，如微軟辦公軟件。

相對于在那里工作的員工任務(wù)，MES操作中心工作站的配置，一方面，僅僅用于顯示、

計算或更改相關(guān)的數(shù)據(jù)，另一方面，也提供給用戶共享的功能和評估。

為了獲得設(shè)備和工作地的數(shù)據(jù)，還使用可選的工況數(shù)據(jù)終端、工業(yè)個人計算機或配有

相應(yīng)附件的標(biāo)準(zhǔn)計算機（條形碼掃描儀，讀卡器及打臼機等）。通過與MES服務(wù)器的在線

通信，可以檢查數(shù)據(jù)輸入的合理性。當(dāng)其輸入有錯誤時，立即顯示給操作者。如果在線連

接中斷，脫機模式將自動激活，數(shù)據(jù)被存儲在本地MES系統(tǒng)終端。如果恢復(fù)連接到服務(wù)器,

緩存的數(shù)據(jù)將自動地傳送到數(shù)據(jù)庫。

2.3HYDRA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

HYDRA系統(tǒng)是以面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)來構(gòu)建的。HYDRA系統(tǒng)服務(wù)按功能分組，完成在

MES系統(tǒng)中的具體任務(wù)：

圖2.3按功能組分類的HYDRA系統(tǒng)服務(wù)

(1)成服務(wù)(MESWeaver)構(gòu)成了HYDRA系統(tǒng)的核心功能

(2)應(yīng)用服務(wù)提供對采集的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和進一步處理。

(3)在MES操作中心(MOC)對預(yù)處理的數(shù)據(jù)用豐富的不同形式加以可視化，已經(jīng)形成

的計劃和控制的工具，為MES系統(tǒng)管理員提供多種功能。

(4)集成服務(wù)用于與上層系統(tǒng)的通信，如ERP系統(tǒng)或工資系統(tǒng)。

(5)車間連接服務(wù)用于與設(shè)備和裝置或子系統(tǒng)的雙向通信。

(6)采集和信息面板(AIP)是工人和采集所有生產(chǎn)、人員或質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)的設(shè)計師的

用戶操作界面和信息顯示界面

在下面的章節(jié)中，將更詳細地闡述所選擇的MESHYDRA內(nèi)的應(yīng)用服務(wù)和它們之間的相互

作用。

2.3.1系統(tǒng)集成服務(wù)

所有的中央管理程序及控制程序，例如一般的系統(tǒng)設(shè)置.，都位于HYDRA-MES系統(tǒng)集成服

務(wù)(Weaver)里。它們主要負責(zé)確保HYDRA系統(tǒng)操作在可能范圍內(nèi)自動地運行，以及管理

任務(wù)工作量限制到最小。

一個在MES系統(tǒng)后臺工作的復(fù)雜機制典型例子，就是HYDRA系統(tǒng)調(diào)度，如圖2.4所示。

可通過HYDRA系統(tǒng)調(diào)度器定義程序的起始時間，例如，數(shù)據(jù)備份、完整系統(tǒng)事件記錄，或

刪除數(shù)據(jù)。它們會自動啟動，這樣會減輕系統(tǒng)管理員的工作。

圖2.4用于自動化流程控制的HYDRA系統(tǒng)調(diào)度器

在MES系統(tǒng)中，提供了更方便的組件管理和監(jiān)測功能。這樣做的目的是簡化系統(tǒng)管理員

的工作，例如，通過連續(xù)監(jiān)測的MES重要部件的狀態(tài)，如果識別系統(tǒng)中有問題，將通知到

責(zé)任人。對于大型的或局部分布式系統(tǒng)，如果可以在網(wǎng)絡(luò)上的任何點進行管理，那是很有

利的。數(shù)據(jù)采集終端的管理和監(jiān)測作為一個支持系統(tǒng)管理員的示例應(yīng)用如圖2.5所示。

圖2.5數(shù)據(jù)采集終端的管理和監(jiān)測作為一個支持系統(tǒng)管理員的示例應(yīng)用

L用戶管理和權(quán)限方案

HYDRA系統(tǒng)有一個復(fù)雜的密碼、用戶和授權(quán)的方案，通過可設(shè)置的方法，哪些用戶使用

哪些功能，哪些數(shù)據(jù)可以查看或者允許更改。如果其他系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)的用戶管理和授權(quán)管

理，那么這些也可被HYDRA系統(tǒng)使用，如圖2.6所示。

2.反饋管理

反饋管理是HYDRAMES系統(tǒng)集成服務(wù)中另一個重要功能，它具有巨大的益處。反饋管理

能夠確保，當(dāng)必要的反應(yīng)給出時，它就能夠識別個性化可配置的事件并主動登錄。例如，

當(dāng)開始數(shù)據(jù)庫表直至可定義的百分比填寫后，時間間隔能夠滿足所有HYDRA系統(tǒng)應(yīng)用，并

通知到系統(tǒng)管理員。設(shè)備數(shù)據(jù)采集的例子顯示了廣泛的可能性。在維修中的人員在智能手

機上收到一條短信，報告了在一臺設(shè)備上存在工具的問題：或者部門主管收到一名雇員申

請休假的郵件，或者負責(zé)質(zhì)量保證的主管被告知，一個產(chǎn)品生產(chǎn)的檢驗期限已超出。正確

應(yīng)用HYDRA系統(tǒng)反饋管理，可建立多層次報告的工作流程，并應(yīng)對所有的重要事件，如圖

2.7所示。

注：為了簡化管理，可以創(chuàng)建和分配功能配K文件

圖2.6所有用戶在用戶管理例表中都具有單獨的注冊權(quán)限

圖2.7利用HYDRA系統(tǒng)反饋管理識別定義的現(xiàn)狀、生成反饋和構(gòu)建工作流

2.3.2MES系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)

強大的MES系統(tǒng)應(yīng)用程序服務(wù)，在后臺主要負責(zé)處理、壓縮存儲在MES系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，

并準(zhǔn)備在MES操作中心（MOC）中顯示。服務(wù)在廣泛的范圍內(nèi)是可配置的，由此，適合非

編程的具體任務(wù)。要構(gòu)建用戶特殊的要求，可以使用內(nèi)置的用戶退出程序，個性化編程的

例程作為分支運行，而不必改變HYDRA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)程序，如圖2.8所示。

標(biāo)準(zhǔn)過程I

-

-

Y

D

R

>

:

g

r標(biāo)準(zhǔn)過程2用戶出口

程

過

程

標(biāo)準(zhǔn)過程力

圖2.8用于用戶特定修改流程的“用戶退出”

2.3.3MES操作中心

MES操作中心（MOC）是圖形化用戶界面，這是基于最新的IT技術(shù)而開發(fā)的，應(yīng)用服務(wù)

的輸出以表格或圖形化形式加以可視化。MES操作中心通過Web服務(wù)在MES系統(tǒng)服務(wù)器上

通信。以配置選項和人機工程學(xué)為中心進行開發(fā)。根據(jù)現(xiàn)代的Windows操作方案配置的用

戶界面，為用戶提供一個直觀、舒適的操控。MES操俏中心的菜單提供兩個版本：面向角

色和面向產(chǎn)品的菜單，如圖2.9所示。

基于角色的菜單結(jié)構(gòu)的開發(fā)，是面向根據(jù)在企業(yè)中具體角色的日常工作流程中的操作者。

在此，根據(jù)VDI標(biāo)準(zhǔn)5600考慮了MES系統(tǒng)的任務(wù)結(jié)構(gòu)。

兩個菜單都可以通過菜單編輯器定制。例如，用戶可以改變子菜單項的順序，或容易地

隱藏不需要的功能。

除了菜單的函數(shù)調(diào)用，用戶還有其他可能性來啟動MES應(yīng)用程序。因此，他可以將常

用必需的功能放在收藏夾菜單里，并從那里進行調(diào)用。當(dāng)MES操作中心啟動時，在自動啟

動菜單中的功能自動地打開。另外，也可以在啟動欄中直接輸入其代碼，調(diào)用每個應(yīng)用程

序，如圖2.10所示。

99999

盲］生產(chǎn)舞M囿HLS$RtfJiM

逋BD€-年阿，務(wù)工筌

j擠生產(chǎn)&艇瞥理3HPL-加日缸量E連55

L?曲目管理?，TRT-3BS?ifi?

備人力費漉管理HDf:&?數(shù)?管理

㈤團量管理%WRH-XAttll

電數(shù)今M集百DNC-CNC程序與泰各設(shè)S管理

0信息管理&PEP工位告理

項主，“0PZE-⑨工考■與工時Wf

母系統(tǒng)管理益PZW人事時同管理

O自◎運行0LLE靖急工資管理

金*?*①ZKS-CSR管理

H4X。笈二

圖2.9MES操作中心的面向角色和面向產(chǎn)品的菜單

?m?ITAinM?fm?tfAU■naaiOBMw?vei?<ia;

U?WIWB>W?

■■M??

收做夾中的功能

自動運行菜單

MMMMOC

圖2.10在MES操作中心里可變調(diào)用應(yīng)用程序

通過多窗口的功能，用戶有許多可能性，根據(jù)個性化需求在MES操作中心上定制顯示界

面。用戶可以所需信息顯示的窗口，或者輸入數(shù)據(jù)的窗口。兩個窗口可同時打開，也可以

輕松地在兩個窗口之間切換（見圖2.11）,從中使用所需要的信息或輸入數(shù)據(jù)。屏幕布

局對用戶而言很容易修改。

圖2.11在MES操作中心中可以并行地打開多個應(yīng)用程序

還有一個亮點是，MES操作中心提供在一個窗口里顯示相關(guān)的信息和同步不同窗口內(nèi)容

（見圖2.12）o例如，當(dāng)調(diào)用工作場所總覽時，用戶得到加工工序、維護間隔期或該工

作地生產(chǎn)的數(shù)量的一欄表。根據(jù)所選擇的那些數(shù)據(jù)記錄，在相連接的應(yīng)用里自動地改變數(shù)

據(jù)。如果多個數(shù)據(jù)記錄同時被選中，就會自動地累計相關(guān)的數(shù)據(jù)。

正如本章開始簡要提到的，MES操作中心提供一系列適應(yīng)個性化需求和習(xí)慣的可能性。

即在總體應(yīng)用窗口里的子應(yīng)用程序被自由地放置或顯示和隱藏，以及可以改變顏色和背景。

在用戶設(shè)置中，系統(tǒng)保存由用戶所做的更改。例如，表中的每列的寬度或桌面上應(yīng)用程序

的排列，這些個性化的變化在MES操作中心重新啟動后仍保留著。同樣，配置調(diào)整被分發(fā)

到ME5系統(tǒng)中的所有用戶，以確保全系統(tǒng)MES操作中心界面的統(tǒng)一。

特別重要的是，對國際運營公司而言，在MES系統(tǒng)的應(yīng)用程序中以用戶的母語顯示。所

謂的HYDRA系統(tǒng)語言管理器可以任意管理許多語言，并進行個性化的翻譯。HYDRA系統(tǒng)多

語言界面允許方便地切換到另一種語言，如圖2.13所示。

?U?。A

圖2.12自動同步窗口內(nèi)容

圖2.13HYDRA系統(tǒng)多語言界面允許方便地切換到另一種語言

MES操作中心的另一個優(yōu)點是有廣泛的選擇性?？筛鶕?jù)所選擇的項目，在MES系統(tǒng)應(yīng)用

中顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。例如