中国自动化学会仪表与装置专业委员会

第十届MES（制造执行系统）开发与应用专题研讨会
会议纪要

一、概况
    为推进两化融合，中国自动化学会仪表与装置专业委员会、上海市自动化学会自动化仪表及应用专业委员会从2002年起，先后举办了九届MES（制造执行系统）开发与应用专题研讨会。第十届MES研讨会以“MES的深化应用与发展”为主题，由上述两个学会和中国电子工业标准技术协会企业信息化标准工作委员会共同举办，于今年11月4日“2011年中国国际工业博览会——工业自动化展”期间，在上海新国际博览中心召开，吸引近150余人参会。
    这次会议首先由中国自动化学会理事、仪表与装置专业委员会主任委员范铠教授致辞并主持表彰仪式，仪表与装置专业委员会常务委员、华东理工大学吴勤勤教授宣布获奖名单，他说：“经过研讨会举办方专家委员会讨论，对十年来大力支持MES研讨会并作出重要贡献的下列厂商与专家授予奖状：西门子（中国）有限公司，施耐德（中国）投资有限公司，通用电气设备制造有限公司，上海宝信软件股份有限公司，和利时系统有限公司；宝钢自动化研究院任德祥教授，上海工业自动化仪表研究院彭瑜教授，上海宝信软件股份有限公司丛力群教授，仪表与装置专业委员会原秘书长吴斌昌高工。

                    范铠教授                  符禹总经理                吴勤勤教授
    接着，汉诺威展览公司符禹总经理致辞，他热烈祝贺MES研讨会的召开，并表示今后将继续大力支持自动化学会的学术活动。

                                             授奖人与获奖单位代表合影

                                             授奖人与获奖单位代表合影

                                          授奖人与获奖个人及代表合影
    大会由中国电子工业标准化技术协会企业信息化标工委员会、杭州和利时自动化有限公司、江南造船（集团）有限责任公司、上海蓝鸟科技股份有限公司、烟台万华聚氨脂股份有限公司、上海工业自动化仪表研究院、西门子工业软件（上海）有限公司、北京亚控科技发展有限公司、上海宝信软件股份有限公司共9位专家作精彩的主旨报告。中国自动化学会理事、仪表与装置专业委员会常务委员彭瑜教授与中国电子工业标准化技术协会企业信息化标工委员会欧阳树生高工分别主持上下午的会议。
    本届研讨会就MES项目实施成果和经验、MES的发展需求趋势，进行研讨和交流，受到参会代表普遍好评，认为这又是一届精彩的、实在的、得益匪浅的大会。

二、大会报告
    首先，由企业信息化标工委欧阳树生高工作“企业信息化标准现状及未来几年的工作计划”的报告，他扼要地介绍：2003年中国电子工业企业信息化标准工作组成立，2009年为加快推进“两化”深度融合，进一步做好“企业生产经营和管理，实现综合集成”信息技术应用的标准化工作，使企业信息化技术标准的编制工作更加规范化，并提高标准化工作的科学管理水平，改为企业信息化标工委。标工委目前设有7个专业标准工作组：MES、ERP、PLM（产品全生命周期管理）、SEM（企业战略管理）、能源管理、协同、IT规划与评价标准工作组。企业信息化标准体系由4个类别的标准组成。⑴支撑保证标准：包括IT规划与评价、基础设施、系统集成、信息集成、信息管理、运行维护。⑵企业运作管理信息化标准：包括企业MES和PLM两个标准子体系。⑶企业经营管理标准：包括ERP、业务流程管理系统（BPM）、协同办公系统（OA）、客户关系管理系统（CRM）、人力资源管理系统（HRM）、供应链管理系统（SCM）。⑷企业战略管理信息化标准：包括SEM、集团一体化管控系统、商务智能（BI）系统标准子体系。近年来，随着全社会对能源和环境问题的重视，也将列入标准化工作，如钢铁行业的能源管理标准化工作将由宝信过牵头来做。至今，标工委已完成了ERP、MES规范等多项行标，上报了ERP规范国标，今后除继续制定有关标准外，根据《振兴电子信息产业标准化工作方案》，要求在MES和制造业软件操作性两个重点领域要实现国际突破。

                         欧阳树生高工                         邓全亮博士
    杭州和利时自动化有限公司邓全亮博士阐述“MES在化工行业的典型应用案例”。一个产量名列亚洲第一从生产赖氨酸、谷氨酸到最终生产味精的生物化工生产企业，其生产基地分散，下有几个分厂，并已发展到国外，生产线基本上全部实现自动化，采用成熟的DCS控制，且已建立较完善的ERP、OA系统，也应用过BI系统，因没有MES仍以纸质管理为主，管理效率较低，且数据重复录入，又不统一，可信度差。为此，企业决定先在一个厂采用和利时的MES，采用ERP、MES、PCS三层架构，其中PCS层有36个子系统，MES主要采用12个功能模块：生产计划、生产调度、生产监控、能源管理、质量管理、生产计划、安全管理、环保管理、计量管理、物流管理、设备管理以及MES与ERP集成模块。现在已完成第一期MES实施项目，第二期实施项目将要验收。由于实施MES极大提高了管理水平，效益显著，现在该企业决定其他厂也马上计划进行MES建设，新厂在设计阶段就考虑同步建设MES。在实施MES项目中，他们深切体会到：一把手重视，全员参与，整体规划与分步实施，是成功实施MES最重要的条件。目前，和利时有实施MES人员100多人，是业内少有的。
    江南造船（集团）有限责任公司张珅项目经理介绍“MES在制船行业中的应用”。他指出，我国要成为世界第一造船大国，面临的最大问题是造船生产效率低，而造船企业信息化是提高造船生产效率的重要途径。为此创新地引入MES管理理念，研发了包括MES多个功能模块在内的集成平台。通过系统实施大大提高了作业现场调度的能力和船舶制造生产效率。MES信息集成系统包括4部分。⑴船体MES：有船体作业计划、作业实绩、生产物料、起运支持以及质量、劳动力、辅助材料、设备、辅助成本管理共9个功能块。⑵舾装MES：舾装指船舶设备安装与美化，也有与船体MES类似的9个功能模块。⑶涂装MES：有工艺、计划、派工、施工、材料、质量、成本、人事、设备、安全、档案等其11个功能模块。⑷企业服务总线（ESB）：ESB是一个基于面向服务的体系结构（SOA）思想的企业应用集成的基础软件，通过建立企业级ESB，对MES内部所有功能模块进行集成，同时将MES与企业级的外部应用系统统一集成，为不同应用系统的集成提供简单易用、高效可靠的平台，并可快速配置、扩展和管理。总之，这一船舶MES集成系统，面向生产过程组织这一真正的“主体”，有效提高了生产运行效率，相信随着数字化造船模式的逐步推广，它将成为我国造船业腾飞的有力助推器。

                           张珅项目经理                         袁胜利经理
    上海蓝鸟科技股份有限公司袁胜利经理叙述“MES的深化应用与发展——轮胎数字化生产与生命追溯”。轮胎是车辆安全的重要因素，国家已制定了严格的轮胎召回制度。目前轮胎制造厂一般在PCS层的设备主要采用PLC控制，管理层采用OA、CRM、PDM、WMS（仓储管理系统），管理以纸质为主，效率不高。由于轮胎生产过程的复杂性，导致了轮胎生产MES系统从系统架构、系统描述到信息网络的实现，比典型的流程工业更复杂，为此必须根据轮胎生产过程的现场系统实际情况，对传统MES系统进行改造，以满足轮胎生产过程与管理的要求。蓝鸟公司在Wonderware公司的MES软件的基础上，实现了蓝鸟RT-MES，其目标是⑴改革车间业务体系：通过引进MES，重新定义生产各部门业务；为各部门之间沟通提供顺畅的沟通工具；提供实时的生产信息，以支持企业迅速做出决策和进行业务处理。⑵提高生产效率：实时提供设备运行情况和生产进度情况；实时提供设备报警信息并采取相应措施；实时提供设备故障情况、故障原因、维修情况。⑶提高产品品质：支持对轮胎废次品原因的跟踪以及对其采取措施；支持对轮胎各种性能检查结果进行数据分析并采取有效措施；支持胶料的各种检测实验，实验结果的自动采集统计分析；监控设备工艺运行参数，实时提供工艺参数违规的异常报警。⑷提高生产物流水平。总之，轮胎全生命周期信息管理系统以MES技术为手段，采用先进的自动控制技术、条形码技术、RFID技术，并以现代生产管理理念的理论依据，覆盖了轮胎企业生产的全工序，实现了轮胎全生命周期的信息化管理，为轮胎企业生产管理提供了一套完整的解决方案。
    烟台万华聚氨脂股份有限公司于小家先生简述“MES系统提升烟台万华总体运营能力”。他介绍了烟台万华公司生产四大系列90多个化工产品，主导产品MDI（二苯甲烷二异氰酸脂）产能80万吨，是亚洲最大的，其中宁波厂生产60万吨，烟台厂生产20万吨，今年收购匈牙利一个最大化工公司后，已成为MDI产品全球第三大公司。该企业为了实现生产综合指标的“三优”（即优化运行，优化控制，优化管理），采用GE的Proficy MES解决方案，其MES系统功能架构包括：过程管理，操作分析、工艺监控与实时数据库，OEE（资产利用和整体设备效率）监控分析，质量/SPC（统计过程控制），节能减排，实时设备分析，质量追踪与谱系管理，生产分析工具，SAP成本结算，物料平衡，能源平衡，计划排产与作业调度，安环监测，实时报表，生产门户与数据挖掘。烟台万华MES系统，具体以Historian实时历史数据库为数据采集平台（包含工艺、质量等各种数据），衔接DCS、LIMS（实验室信息管理系统）、SAP等业务应用系统，搭建以pulse/webspace为基础的数据监控平台，以plant Application为基础的业务分析平台，以Proficy Portal为基础的生产门户，从而有效提升烟台万华总体运营能力（例如，SAP成本结算，宁波厂只有工人一天就把大量数据结算完）。但是，很多功能还需要我们进一步深化和完善，目前正在实施MES第二期工程项目。

                         于小家先生                              彭瑜教授
    上海工业自动化仪表研究院彭瑜教授综述“十年MES研讨会的回顾和展望”。2002年决定创建MES专题研讨会的初衷是为了适应当今自动化发展的趋势，推动作为企业ERP与生产工厂的控制系统之间的桥梁——MES的发展；围绕MES的主题，为从事控制工程的技术人员和从事企业生产管理和信息管理的技术人员创建一个明确而开放的学术氛围，为培育健康发展的MES国内市场奠定技术基础。这次聚会，标志着MES开发与应用专题研讨会进入了第10个年头。研讨会的主办方从自动化的视角把一个受众并不广泛的MES专题研讨会，办成为在长三角和东南沿海地区有相当影响的推动MES开发和应用的论坛。它区别于国内同样也具有很大景响力，为数不多的MES论坛在于：我们是从自动化向上发展的，而非由信息技术工作者发动的，因而我们更切合实际需求，更注重实际应用。研讨会从普及MES的基本内容出发，从概念理解到目标、功能、架构的探索；从一般开发应用到核心功能深化的应用案例介绍，以及行业专题深入应用的剖析。主办方一直努力使研讨会处在不断深化推进、深入和提升的历程中。值得高兴的是，有些原来参加前几届研讨会的公司，在充分了解和市场调查的基础上已进入MES平台的开发行列，不但有了自己的MES产品，还取得了实际的成功业绩。十年来经过大家的努力，这个定期专题研讨逐渐形成了从不同视角、不同性质的工业、不同的应用行业、不同的MES系统的供应商共同来研讨MES发展和应用的特色，吸引了不少专业人士发表见解、交流经验、切磋学问。十届研讨会共有1000余人出席，做了91个报告，收到110篇论文，印刷10本报告集与10本论文集。研讨会从关注几个走在我国MES应用前列的行业（如最初的烟草、汽车、钢铁行业）开始，逐渐扩大到流程行业（如石化、化工）、橡胶行业，也试图推动难度更大的离散制造业（如造船等）的MES应用。在连续十年的研讨会发展过程中，我们始终得到了许多公司、大学、企业的支持，特别是柴天佑院士两次到会作报告，此外要特别感谢汉诺威展览公司长期的合作和支持。我们精心组织会议，参会人数多少固然重要，但我们更看重参会者的专业性质，可喜的是，除了相关媒体之外，参会者基本都是关心和从事自动化和信息化的专业人士，除了上海本地的外，专程从全国各地特别是长三角、东南沿海地区赶来的，有几届甚至超过30%～40%。接着，彭教授从MES的发展和我国“两化”融合亟待进一步推进两方面深入论述继续办好MES开发和应用研讨会的必要性，分析十届研讨会的办会经验，认为办好研讨会存在可能性。
    西门子工业软件（上海）有限公司陈曦经理论述“西门子MES携手PLM拉近创新与市场之间的距离”。他说：西门子是著名的自动化设备供应商，几年前西门子收购了著名的PLM供应商UGS后，标志着西门子也将打造成除ERP外的世界一流工业自动化软件供应商。对于流程行业、离散行业和生命科学行业西门子已能提供标准软件加特定行业库的MES解决方案。流程、离散、混合行业均采用同一MES平台——SIMATIC IT。离散制造业有3种典型生产形式：按订单生产的重复性制造（如装配流水线），按配置生产的复杂且重复制造（如汽车生产线），按工艺指导生产的复杂制造（如飞机发动机加工生产。其中复杂制造的特点：一般为独特的产品，制造工艺复杂，产量低，产品间的差异性大。西门子SIMATIC IT装配和复杂制造行业库的主要功能为：制造全过程追溯，工单管理，工艺路径管理，电子作业指导，缺陷和质量管理，与ERP和PLM的企业集成。SIMATIC IT装配和复杂制造行业库的应用领域为：航空航天、大型电机、变压器、涡轮机、农业和建筑工程设备、装备机械制造。MES应用案例，如上海西门子燃汽轮机部件有限公司是一家西门子与上海电气集团合资的公司，致力于燃汽轮机叶片的制造，燃烧室和燃烧器的装配，主要制造工艺路径为：常规机械加工，化学气相沉积，热喷涂，大气等离子喷涂，激光钻孔，焊接，终检等。其生产自动化程度较高。2010年上MES项目，也是PLM用户，MES一期工程范围：包括工艺同步，工单管理，工序管理，在制品管理，产品跟踪与追溯，工具管理，质量管理，图纸与文档管理，售货员管理，生产报表。经过联调测试（FAT）和现场验收测试，已于今年8月成功上线。

                            陈曦经理                             顾懿经理
    北京亚控科技发展有限公司顾懿经理细述“青草沙原水调度系统的实践”。她介绍：这个工程包括建于长兴岛的青草沙水库（库容达4.25亿立方米），5个泵站和1个集控中心。青草沙原水调度系统是一个MES系统，由亚控和系统集成商共同完成，其定位：一是对整个供水调度进行优化，并不是单一的满足某处对水量需求；二是对供水过程中的数据进行收集、分析与处理；三是与计划层和位于各地的泵站控制层进行信息的交互。要达到“三化”的目标：供水与管理过程的可视化，供水过程、计划、质量、成本的管控一体化，对供水设备、供水过程、管理和优化。原水调度系统由5大功能模块组成。⑴供水工厂模型：对原水供水系统中的各种设备进行多层次建模和维护，它由生产、传输、存储3个单元组成。⑵调度计划系统：制定供水范围内所有泵站各周期内的供水计划，起指导作用，供水计划需建立在供水设备能力的基础上，因此在制定调度计划时将触发供水设备能力检测。⑶调度排程系统：结合供水成果及能耗，优化调度方案。⑷调度追踪系统：充分利用供水过程中的数据，追踪供水过程及调度质量，供水追踪过程中，同时触发报警及预警判断。⑸调度计量系统：对水量及能耗进行精确计量并结合电价统计支出的成本），明确水资源及能源的去向，最后形成水、电资源供与耗的日、月、年计量报告。
    上海宝信软件股份有限公司董文生经理详述“企业下一代数据集成分析解决方案”。他说：当前企业与政府面临诸多挑战，例如一些重大问题的实时监控和预警，会产生大量数据。绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能交通、环境监测、乃至智能家居等也都会产生大量数据。可以说，当今我们生活在海量数据的世界，如何对大量数据进行挖掘和分析是本文要阐述的主题。海量数据带来的挑战是：海量数据的持续增长，数据的实时处理，数据长期存储需求，数据分析与挖掘的多样化需求等。针对海是数据带来的挑战，宝信软件公司推出实进数据库（iHyper DB）的解决方案。宝信实时数据库系统采用C/S架构，实时数据通过现场的数采机采集汇总后，发送给服务器的网络系统，然后经压缩依次逐步存入内存系统和硬盘系统。在整个系统中，宝信实时数据库采用了一系列自主研发的新技术和新算法，其中有7大关键技术：压缩技术、高速缓存、高速I/O吞吐，实时索引、多样化（组态、报表、报警）展示，多平台（分布式和集中式）支持和灵活部署，安全性和稳定性。总之，针对现代企业的发展趋势，宝信提出了使用实时数据库的工业企业下一代数据集成分析解决方案，在实时数据库的关键核心领域取得了突破。目前，宝信实时数据库申请了多项专利，在实时数据处理的能力方面经过第三方权威机构的测试（有intel的测试报告）达到700万点的处理能力（国外最高的如Pav公司达1000万点），每秒能吞吐百万级别的记录条数，可以使用一台普通服务器（若使用多台服务器数据汇总困难）监控一个大型企业的数据，为MES提供一个性能优异的基础数据存储和分析平台。宝信将在实时数据库的基础上，结合各个行业提供专业版的实时数据库，为企业的现代控制和管理提供强大便利和数据库平台。

                        董文生经理                              会议全景
　

三、小结
㈠报告内容丰富：本次研讨会的亮点如⑴企业信息化标准体系。⑵国内外厂商的MES解决方案与应用案例，国外的有采用Wenderware软件用于轮胎生产的蓝鸟RT-MES，用于万华公司化工生产的GE Proficy，用于汽轮机部件生产的西门子SIMATIC IT；国内的有和利时用于化工生产的、江南造船集团用于船舶生产的、亚控用于原水调度系统的MES。⑶宝信创新的实时数据库，它是为MES提供性能优异的基础数据存储和分析平台。⑷实是求事精练地回顾与总结了自2002年以来十届MES研讨会的发展与成果。
㈡展望未来，研讨重点：⑴如何推动我国自主的MES和工业软件技术产品的稳定发展。⑵面对国外大型软件厂商，如何实现自我主导，彻底改变一次性建设完成，而后续服务难以为继的局面。⑶如何在OMP（Operation Management Platform）的平台上实现用于制造企业生产管理、物流调度的MES软件以及软件平台、中间件以及商务智能（BI）分析软件等工业信息化长装软件的稳定运行和长期维护。⑷继续以行业为导向组织MES和“两化”融合的应用经验交流，特别要在条件允许的情况下集中研讨离散制造业实施。⑸交流为扩展MES的应用行业所必须进行的前期和中期技术工作的方法和经验。⑹如何组织能针对工业企业的实际情况规划“两化”融合的总体思路和框架的队伍，以及形成一支能长扎根工业企业、为“两化”融合的具体实现的工程队伍等。
　

中国自动化学会仪表与装置专业委员会
2011年11月
　