MES的标准化

世纪90年代，MES的标准化、功能组件化、模块化的研究与设计得到注重，很多MES系统研究机构，实现了MES的标准化，通过组件化模式，用户可以根据自己的需要，灵活快速地构建自己的MES系统，大大方便了MES系统的实施与集成。在MES的标准化中，最为显著就是MESA组织提出的MES功能组件和集成模型，该模型包括11个功能模块。与此同时，中国也对MES的标准化进行了研究和标准制定。

总体看来说，各种MES的标准化的努力是沿着几个方向展开的：MES体系结构的标准化、MES业务逻辑的模型化和标准化，以及MES信息结构的标准化。近年来，随着信息系统实施方法论的成熟，MES的实施模式和评价策略也在逐步走向规范化和标准化。

1.MES体系结构的标准化

MES体系结构的标准化

由于MES系统在产品从工单发出到成品产出的整个过程中，扮演将生产活动最优化的“信息传递者”的角色，因此MES系统必然要具有多种功能并且能够同时为生产、质检、工艺、物流等多个部分服务，这就决定了MES系统的结构设计必须满足以下原则：

1）MES系统是一个分布式的计算机系统；

2）MES系统能够与企业的其他制造信息系统相连接，从而提供高效的企业管理功能；

3）MES系统以生产行为信息为核心，可以为企业决策系统提供直接的支持。

根据上述原则，AMR、MESA、ISA95等MES的权威机构以及已经制定的国际标准分别给出了各自理解的典型MES体系结构。

2.MES业务逻辑的模型化和标准化

由于理念、出发点、产品成长基础和成长历程的不同，MES系统和经营管理及生产控制系统的边界往往很难划分清楚，系统之间、功能模块之间存在较多的重叠。因此ISA和ISO/IEC避开MES边界到底在何处的争论，针对更广义的制造自动化系统构建参考模型。

ISA SP95标准依据国际MES协会提出的模型和在美国普渡大学教授T．Williams指导下提出的普渡企业参考体系结构PERA建立了功能活动模型（下图），该模型表达了MES系统各功能模块之间的功能关系，并在此基础上定义了信息接口。

MES业务逻辑标准化

此外，美国SIMA项目组开发了SIMA参考体系结构。其第一部分“活动模型”，使用IDEF0方法建立了制造自动化系统的功能模型，对MES系统的开发与实施具有很大的参考意义。MES的业务逻辑标准具体定义了系统功能组成及各功能模块之间的相互关系，各厂商的MES系统在实现与外部系统的集成时只要满足标准定义的功能关系和数据接口关系就可以实现标准的集成。

3 .MES信息结构的标准化

在确定MES系统的功能结构和功能关系后，就可以此为架构，辨识功能活动所处理的对象和实体及其属性，据此开发MES的信息模型。

ISO62264-2是在ISA SP95功能模型的基础上分析了MES系统相关的主要信息类型，辨识出MES系统应该主要考虑的职员、设备、物料、工艺段、生产能力、产品信息、生产计划和生产绩效等8个对象，使用UML定义了这些对象的模型并给出了相应的类及其属性表；一些机构和研究职员同时还使用IDEF1X建立了相关对象的实体关系模型，支持MES系统架构在关系数据库之上。信息交换机制和交换方式，则可以采用通用的信息技术标准。

4 .MES的实施方法标准化

MES系统是制造业企业信息化体系结构中，上层计划管理层与底层过程控制层之间的中间执行层，承担着承上启下的重要作用，它的实施也与上下两层有极为紧密的联系。因此无论是MES的实施企业，还是MES系统开发商，都不可能独立承担起系统的所有软件模块，必须实施有集成顾问的三方实施模式，对实施模式进行标准化，以最大限度地规避风险，进步成功率。多数从事系统集成产品的供给商和集成服务商都在产业实践过程中形成并完善相关的实施方法。ISO15704、ISO19439、ISO19440在企业体系结构和企业建模理念和技术的基础上，建立了模型驱动的系统集成方法体系，建模技术在MES系统研究、开发和实施过程中，扮演了越来越重要的角色。

随着咨询服务业的发展，鉴于MES系统项目中第三方咨询的重要性，第三方必须具备跨学科的知识结构、多方面的综合能力与素质，尤其要对制造业信息化有整体的把握能力，才能成为项目顺利实施的可靠保障，这也需要标准化技术的支持。