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流程企业MES建模

流程型制造业生产是一个连续混合的生产过程,是一个生产线长、工序多、设备复杂,的典型复杂生产体系,因此,传统流程企业的信息化系统——MES系统建设过程中需要解决的问题十分繁多且复杂。本文将就流程企业MES建模问题进行详细探讨。

流程企业MES建模目标

流程型制造业企业性质不同,那么MES建模目标的也会不同,据此,流程企业MES建模可以分为多种不同层次水平和视角的模型形式。流程企业MES系统建模是要通过对流程企业MES层内各种物理、MES功能模块间的关系和信息关系,以及各种生产状态信息进行抽象描述,实现MES系统对生产执行层生产过程及状态的分析和综合,通过信息集成、过程优化及资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行。

流程企业MES建模层次

根据深度不同,可以将流程企业MES建模分为若干个模型层次:

1)在系统行为水平上的模拟,即复现真实系统的行为;

2在系统状态结构水平上的模拟,即与真实系统在状态上互相对应,通过模型可以对未来的行为作唯一猜测;

3在系统分解结构水平上的模拟,即模型唯一地表示出真实系统内部的工作情况。上层模型可以以一种清楚的方式映射到下层模型中。

 流程企业MES建模层次

流程企业MES建模层次

对应MES系统模型可以分为MES系统总体概念模型,包括企业MES系统范围、业务流程、功能构件;MES系统设计模型,包括物流模型、信息流模型、价值流模型;MES系统功能模型,包括完成MES实施的各功能模块模型,如计划模型、调度模型、设备管理模型、物料跟踪模型、质量管理模型、资源管理模型等,如上图所示。

流程企业MES建模特征

一个有效的MES系统模型必须具备以下特征:动态可维护性、可分解性、精确度、可重构性、可互用性、专业性、上下延拓性等。

1)动态可维护性。指MES系统模型在所有时候都可以与系统保持一致。支持模型维护操纵,如矫正维护、完善维护、适应性维护、预防性维护等功能。

2)可分解性。基于复杂模型的多层次性和多粒度性,根据业务需求不同在构成集成企业模型的各个粒度和层次上,都可以支持对系统的动态决策和控制,并且对不同时间标准和空间标准的模型能确保一致性。

3)精确度。指MES系统模型与原形系统相一致的程度。在复杂MES系统建模过程中,由于MES系统的复杂性必然存在一定的简化和不完整性,在此情况下模型是否能如实反映原形系统的本质规律,即保证模型能满足系统答应误差要求。

4)可重构性。MES系统模型的可重构性可分为三个层次:基于动态企业模型的系统级软件重构,满足业务流程重组的需求;基于中间件技术的系统重构,满足跨平台的信息处理需求;面向对象的软件重用,实现软件开发中的底层模块的重用。在模型设计时为了增强系统的柔性和可配置性,系统的基础结构应该基于企业组件库,企业业务功能和组件之间存在映射关系,通过捆绑定义实现MES系统模型与MES系统组件之间映射关系。

5)可互用性。根据ISO/IEC16100标准的定义,可互用性指两个或两个以上的软件系统通过共同的接口共享或交换信息的能力。在企业CIMS实施过程中,它可以用来解决企业内部信息系统之间的数据和信息的交互题目,消除由于模型异构引起的系统间冲突和不一致性,进步整体协同运行的有效性。

6)专业性。在MES系统建模过程中融进了一些流程行业的专有关键技术,如物料平衡技术、数据校正技术、全面质量管理技术、动态本钱控制技术、设备故障监测与分析等,以满足解决生产现场各种复杂题目的需要。

7)上下功能延拓性。MES系统与ERP系统和PCS系统之间有部分功能重叠的关系,固然各个层次系统中同一类模块的侧重点有所不同,但建模过程中应增强与管理系统和操纵设备的功能集成,形成流程产业企业自动化综合系统的完整解决方案。

以上既是流程企业MES建模特征同时,也是所有MES系统建模的特征和要求,在流程企业MES建模过程和中,要求严格保证MES系统模型的基本要求,才能够让MES系统真正实现企业生产制造执行管理的全面信息化。