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离散制造业中制造执行系统的研究

一、引言

随着产业数字化趋势的发展，越来越多的制造业企业开始引入

制造执行系统（MES）来管理生产过程。MES是指一种集成型的
信息系统，可以实现生产计划编制、生产现场管理、生产数据采
集和分析等功能，为企业实现信息化管理和优化生产流程提供支

持。

本文将对离散制造业中制造执行系统的相关概念、实现原理和
应用案例进行深入研究，以期为相关从业人员提供参考和借鉴，

促进离散制造业迈向数字化和智能化的方向发展。

二、离散制造业中制造执行系统的概念

离散制造业是指通过对材料、部件和组件的离散加工和组装完
成最终产品的制造业。相对于连续制造业而言，离散制造业最大
的特点是生产产品的种类和规格通常较多，生产过程中需要不断

切换生产线和设备，并需要大量的过程控制和质量检验。

制造执行系统是一种对生产过程进行实时监控和控制的软件系
统，包括与生产过程直接交互的硬件、软件和通信设施等构成的
集成化系统。主要的功能模块包括生产现场控制、生产计划管理、

生产数据采集和实时分析等。

三、离散制造业中制造执行系统的实现原理
离散制造业中制造执行系统的实现原理主要包括三个方面：生

产过程建模、生产数据采集和生产决策支持。

1、生产过程建模

生产过程建模是将制造过程中每一个生产单元的动态变化关系
用计算机软件建模出来，形成一个复杂的、抽象的数学模型。这
个模型可以用来模拟各种生产情况，预测产能、计算优化方案等，

为MES系统的实现打下了基础。

2、生产数据采集

生产数据采集是指通过各种传感器、控制器、PLC、HMI等设
备对生产过程中的数据进行采集。数据可以包括温度、压力、湿
度、流量、电流、电压等参数，也可以包括设备状态、工艺参数、

工人作业状态等信息。这些数据通过MES系统可以实现实时采集、

采集完整性检查、无缝集成、可靠性等功能。

3、生产决策支持

生产决策支持是指通过对生产数据的实时分析和处理，为生产

管理人员提供决策支持。MES系统可以提供生产进度、生产效率、
质量指标等数据的分析和报告，实现生产过程中的实时监控和控

制。

四、离散制造业中制造执行系统的应用案例
1、富士施乐MES

富士施乐MES系统可以监控将表面处理过程中的各个工序进
行各种参数或者数据的计量等生产数据，可以切换即时状态信息，
并根据各部门的应用需要及时通知相关的人员。同时，它还可以
使用单品追踪码技术，在关键服务上追溯分析出恶意客户，保护

所需的业务理念。

2、德国宝马MES

德国宝马公司借助自己的MES系统，实现了在汽车生产过程
中实现信息无纸化，使生产流程更加优化，产量和质量大幅度提

高，成为离散制造业中的典范。通过MES系统的实时监控和控制，
宝马汽车能够实现高效的生产计划调度，准确预测生产需求，及

时调整生产资源的利用，保证最高效的生产。

3、日立MES

日立MES系统通过实现生产过程的数字化管理和自动化控制，
为日立电梯的全球化业务发展提供了关键支持。MES系统可以监
控不同生产线上的设备运行状态、生产数据采集、产品质量监控、

智能控制等，实现了企业生产过程的全面管理和控制。

五、结论

本文从离散制造业的实际需求出发，对制造执行系统（MES）
的概念、实现原理和应用案例进行了深入的研究。通过对MES系
统实现原理的分析，我们看到MES系统对离散制造业企业生产过
程的优化和数字化管理具有很重要的作用，有助于提高企业的生

产效率和质量，促进企业数字化和智能化的发展。