MES的简介和运用 信息化总体架构 DCS
小结：
1、
PCS层为底层，以硬设备为主，主要面向操作工人，实现生产过程操作运转自动化，减少操作工人编制；
MES层为中间层，承上启下，以生产运行管理软件为主，主要面向生产管理人员，实现生产管理信息化，以及管理组织的扁平化和紧密化；
ERP层为最高层，以经营管理软件为主，主要面向经营管理和决策人员，实现经营决策管理信息化以及管理组织的扁平化和集约化。
近期从最上层分离出决策层，演变成4层结构。突出实时制造性能监控、实时运营智能等管理理念。
干货满满！MES的简介和运用 https://m.thepaper.cn/baijiahao_19141612
导读
谈及MES必须先谈生产，生产体系模型如图所示，涉及人、财、物、信息等资源，产、供、销等环节，以及供应商、客户、合作伙伴等。
其中，生产管理是通过对生产系统的战略计划、组织、指挥、实施、协调、控制等活动，实现系统的物质变换、产品生产、价值提升的过程。要善于进行生产运营战略的设计计划、运作与控制、分析与改善的P、D、C、A循环，分析问题、查找原因、制定对策、改善生产。
生产管理是企业价值链的主要环节，是构成企业核心竞争力的关键内容。MES是企业级的资源计划系统和工厂底层的控制系统之间的各种工厂管理系统的集合，是提高企业工厂制造能力和生产管理能力的重要手段。主要包括生产计划与调度、物料平衡及物流、库存、工艺技术、过程监控、质量、HSE、设备、能源、成本、绩效管理等。
一、为何实施MES
MES一词相对其他信息系统在中国流行较晚。很多企业决策者开始常提到：为何实施MES？外国也有同论：Why MES ？因为许多规划是先实施ERP，后实施MES。因此产生了为ERP实施MES的结论。其实不尽然。
1、企业生存环境的客观需要
因为工厂级、车间级管理面临着新的挑战：需要上下游车间的高效沟通，信息的及时性、准确性，随时面临的计划变动，越来越小的任务单元，越来越高的质量追溯要求，管理人员成本的不断升高等。
2、企业管理的内在规律
MES从时间空间角度以及业务链条看，是企业管理中的不可或缺的领域和环节。
3、是信息技术发展的必然结果
信息技术在企业中的应用，首先是解决生产过程控制的问题，而且发展迅速。接着就是提升经营管理水平和手段，产生了以ERP为代表的一大批软件。
但是，在实施ERP的过程中，人们发现：ERP的规模大、周期长，导致ERP项目有46%逾期完成；支出多、投入大，导致41%超过预算；多种原因致使49%没有达到预期的社会效益、经济效益和目标。其中一个重要因素是与生产现场的连接与集成被忽略了，而生产现场的数据，即完美的生产信息是ERP的基础，是集成的关键。
由于ERP层和DCS层的工作是分别进行的，因此产生了两个问题：一是横向系统之间的信息孤岛（Island of Information），二是ERP和DCS两层之间形成缺损环或断缺链接（Missing Ring or Link）。这也是催生MES的重要原因。
因此，国际上公认的信息化总体架构是原则上将框架划分为3层：PCS层、MES层、ERP层。
PCS层为底层，以硬设备为主，主要面向操作工人，实现生产过程操作运转自动化，减少操作工人编制；
MES层为中间层，承上启下，以生产运行管理软件为主，主要面向生产管理人员，实现生产管理信息化，以及管理组织的扁平化和紧密化；
ERP层为最高层，以经营管理软件为主，主要面向经营管理和决策人员，实现经营决策管理信息化以及管理组织的扁平化和集约化。
近期从最上层分离出决策层，演变成4层结构。突出实时制造性能监控、实时运营智能等管理理念。
二、MES的功能地位
MES主要管理4种资源，包括生产活动中的人力资源（Personnel Resources）、生产设备（Equipment）、物料和能源（Material and Energy）以及工艺过程链（Process Segments）；在企业经营计划层面与生产过程控制层面之间，实现生产能力信息的交换、产品信息的交换、生产调度信息的交换、生产绩效信息的交换（4P交换功能）。
AMR组织定义的MES有11个功能：
（1）生产资源分配与监控；
（2）作业计划和排产；
（3）工艺规格标准管理；
（4）数据采集（装置在线连接采集实时数据和各种参数信息，控制系统接口，生成生产数据记录、质量数据、绩效信息、台账累计）；
（5）作业员工管理；
（6）产品质量管理；
（7）过程管理（过程控制、APC、基于模型的分析与模拟、与外部解析系统接口）；
（8）设备维护；
（9）绩效分析；
（10）生产单元调度；
（11）产品跟踪。
AMR组织则又把按着11个功能实现的整体解决方案称为MESⅡ（Manufacturing Execution Solution）。其中生产资源计划、排产与调度是主线。如图所示。
三、实施MES的关键
（1）对企业制造执行能力进行分析
MES是制造执行系统，为生产制造管理服务，旨在提高生产制造执行能力和水平。因此，实施MES前，首要问题是对现有的制造执行能力进行评估。从制造战略、制造质量、供应链协调、信息收集、绩效管理与改进、制造与IT基础设施等角度把企业的制造执行能力成熟程度划分为劣、可、良、优、未来追求目标共5个等级。使用该成熟度模型，根据企业目前状况和环境对企业的要求，对企业进行评价，找出差距，定出目标。
（2）选好功能模块
MES系统中最重要的模块——生产运行管理模块的核心，即生产计划、统计与调度。生产运行的基础是设备及其运行，因此设备管理模块和数据采集和存储（实时数据库），也应是MES的基本模块。一般还有产品质量管理模块，成本管理模块，物料平衡与仓储管理模块等。目前，随着管理的集约化和精细化，又有新的需求。产生了新的信息技术和软件，增加了MES的功能。
（3）做好集成
随着信息技术的进步，企业管理的空间、时间范围在扩大，同时管理的细度或粒度又在缩小。从宏观和微观上都要求可视化和实时化，这就需要集成技术。一是MES各模块的集成，二是MES和PCS层面、ERP层面的集成，三是企业内部与企业外部的集成。目前流行的理念和技术是实时绩效管理、制造绩效服务，如图所示。
四、结论
（1）信息化普遍设计为有机相连的3或4层架构。
（2）ERP与MES的界限是模糊的，有些功能有重叠。所以，其模块边界的划分是有学问的。ERP不能代替MES，对流程行业尤其是这样。
（3）以DCS为重点的控制系统，以ERP为代表的经营管理系统，以MES为核心的生产运行指挥调度系统，是企业信息化的3大领域，其中MES的效率和效益最具潜力。
（4）MES重点关注“人、财、物”的“物”，”产、供、销”的“产”，以及生产运行的“安、稳、长、满、优”。
（5）实施MES可先从基础的、基本的模块做起，再实施扩充的、增强的、高级的模块。
（6）没有一家的产品能包打天下。MES模块应优中选优，再通过第三方集成平台软件进行综合集成是上策。
（7）除了选取MES应用模块、软件外，选取集成商或主承包商提供整体解决方案和集成最关键。来源：先进制造业
上海市机械工程学会
原标题：《干货满满！MES的简介和运用》
行业预览！中国DCS控制系统行业全景分析及未来发展趋势预测 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1751080101076043081
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一、DCS控制系统行业概述
DCS控制系统是一种以控制器和现场设备为基础，将相关工艺信号汇集到系统中，由操作站进行监视或其他控制操作，以集中操作、分散控制、分级管理为主要特征的工业自动化控制系统。DCS控制系统的基本功能包括遥控现场设备、监测现场数据。此外还可以通过编程，实现PID、顺序控制、连锁、仓储管理、计划调度、能源管理等高级功能。DCS控制系统主要服务于石化、电力、冶金、化工、建材、造纸和市政等行业。
DCS控制系统能够实现的功能
二、中国DCS发展历程
我国DCS市场发展大致可以分为三个阶段：第一阶段是20世纪80年代中期到90年代中期的发展萌芽期，随着我国重化工业的不断发展，对DCS系统的重视程度也不断提升；80年代中期，国内许多企业和技术人员逐渐开始对DCS系统进行研发和生产，但因为资金投入量和软件工程量过大，DCS的研发一度中断。第二阶段是初步探索期（90年代中期到2000年），90年代中期开始，DCS的部件除功能模块外，其他硬件也开始向标准化方向发展，网络可以直接使用以太网，研发难度大大降低，DCS掀起了研发热浪潮，同时随着政府相关部门介入DCS产品的开发，在政府项目和资金的大力支持下，上海新华、北京和利时、浙大中控等企业开始崭露头角，虽然DCS的规模和结构成熟度上还落后于进口水平，但已初步实现了规模化生产，年均销量能达到几百套。第三阶段是进口替代期（2000年至今），这一阶段国产DCS品牌逐渐追上进口品牌的技术，客户渠道得到了广泛的开拓；具体来看，2000-2006年为快速增长期，DCS行业随着重化工业的较快发展市场规模得到快速增长，2007-2009年受经济危机和我国经济发展方式转变等因素影响，行业进入下探调整期，2010年至今DCS市场进入到震荡调整期，由于DCS产品多应用于项目型市场，因此受经济周期的影响较大。
中国DCS发展三个阶段
三、DCS市场规模
从20世纪80年代开始，DCS在石化项目上运用，DCS从昂贵的纯进口产品逐步“平民化”，随着国产品牌在各自优势领域的扩张，DCS产品的价格大幅度下降，DCS运用逐渐普及。2021年我国DCS市场规模达到111.2亿元，同比增长24.6%。随着应用市场的不断升级和国家政策法规的推动，DCS产品有望进一步普及并向大型、高端、联合控制和注重后续维护的方向发展。
目前化工、电力、石油等领域是我国DCS的主要应用领域。数据显示，2021年化工领域DCS规模为41.41亿元，占比达37.24%；电力领域规模26.28亿元，占比23.63%；石油领域规模21.56亿元，占比19.43%。
四、DCS市场竞争格局
目前，我国DCS市场中本土品牌以中控技术、和利时为主，外资品牌主要有欧美系的艾默生、ABB、西门子、霍尼韦尔和日系品牌横河电机，电力领域主要以艾默生、和利时、ABB、西门子为主；化工领域主要以中控技术、和利时、横河电机、霍尼韦尔为主；石化领域主要以中控技术、艾默生、霍尼韦尔、横河电机为主。近年来，在技术、国家政策扶持和战略选择等因素的影响下，本土品牌市占率水平不断提升，从2016年的46.35%增长到了2021年的55.72%。
2020年受到新冠疫情影响，DCS项目建设有所延缓，2021年增速强势反弹。随着工业复制化持续提升，DCS市场仍会保持比较平稳的增长态势。随着国内DCS企业技术水平的提升，国产化率不断提高，DCS产品价格整体呈现下降态势。
五、DCS市场前景
目前，随着国家针对“中国制造2025”宏观调控政策逐渐显现效力，以及相关市场的复苏，预计化工、石化等行业将持续增长，成为拉动整体DCS市场增长的主要领域；DCS在水处理、制药、环保、新能源等新兴行业的应用将会成为未来增长点，这部分市场虽然相对传统市场的规模较小，但对行业内企业的业绩贡献正在逐步提升。随着我国经济的不断发展，DCS市场仍会保持稳定增长，随着大数据、VR、5G、云计算等技术逐步从一线城市过渡到二、三、四线城市，DCS和高新技术的融合发展将促进行业实现高质量发展。
