离散制造业MES需要实现与设备层集成导读：当前我国在制造执行系统MES的研究和应用方面，流程制造业已明显走在了前面，其理论研究成果、MES产品、应用效益等都比离散制造业突出的多，相比之下，离散制造业MES研究和应用更加任重道远。

离散制造业MES相比流程制造业MES有很大的不同。它除了要支持订单→计划→调度→加工制造→反馈这条制造业务管理的闭环主线外，还需要支持另一条产品设计制造全过程为流程的产品开发主线，即：产品设计→工艺规划→复杂调度→加工制造→（设计更改）→动态调度→信息反馈。

这是由离散制造业的特殊复杂性决定的：多品种小批量甚至单件的生产模式使新产品开发频繁，产品设计是离散制造业主要行为之一；产品结构复杂性导致的制造工艺和流程变化差异很大，工艺规划复杂，导致调度过程十分复杂；理想追求是产品开发一次成功，实际上由于产品结构复杂性和工艺复杂性，设计更改工作量很大，使得设计过程和制造过程的集成就更加重要。

离散制造业MES的两条主线都将在加工制造过程交汇。加工制造过程的载体是设备层（设备、操作人员等），因此，MES系统需要与设备层进行有效的集成。MES与设备层的集成包含的内涵非常广泛，包括：二维三维图纸、工艺流程和参数、生产任务等信息的电子化下达；数控程序的下载和上传与管理；加工过程访真、装备过程动画示教；设备运行状态、生产进度、质量状况、人员状态、设备故障信息等信息的在线采集等等。MES与设备层的集成方案之一是通过面向设备层的数据采集与信息交互平台来实现。

设备层是产品加工制造的载体，也是现场信息产生的源头。MES与设备层的集成对实现制造过程的可视化、敏捷化和过程优化具有重要的意义。如：

1. 能够动态掌握设备层（设备、操作人员等）状态，有利于生产计划的动态调度和优化调度，有利于支持车间生产的高效组织和运行；

2. 能够支持制造过程的无纸化，有利于提高制造过程信息交互的速度和效率，实现制造过程对生产计划的快速响应；

3. 实现生产现场加工状态信息动态采集，可为ERP或管理层提供生产进度、在制品状况、设备利用状况等关键数据支持，提高企业管理水平，降低在制品库存、提高设备利用率；

4. 实现数控程序直接下载上传和管理，有利于数控程序快速下达，缩短设备准备时间；特别是有利于数控程序的优化编制方式和程序资源的再利用；

5. 支持企业间网络化协同制造，有利于产业链优化运行等等。

现有离散制造业MES系统与设备层的集成还少有实现。其主要原因是与设备层的集成实现难度较大。主要难度包括：制造设备种类繁多，大多数设备与信息化系统集成困难；设备层人员主体是工人，信息交互平台需要面向工人操作；离散制造车间环境相对比较恶劣，对软硬件一体化的集成平台要求较高等。

离散制造业MES与设备层的集成是一项企业信息化的深化工程，需要学术界和产业界的共同努力。首先，需要对离散制造业MES与设备层的集成模式进行研究，形成适合离散制造过程的系统集成模式，如MES与设备的集成模式、MES系统与操作工人的集成模式、以及与集成模式相对应的数据采集和信息交互方法等；第二，标准化是离散制造业MES与设备层集成的必然要求，要遵循相关的国际标准，要避免标准不同带来的系统异构性以及由此带来的系统集成的难度；第三，离散制造业MES与设备层的集成需要基于开放平台和工业标准的实时数据采集和信息交互集成平台的支撑，在研究系统集成模式和方法的基础上要逐渐形成商品化的实时数据采集和信息交互集成平台，以支持在不同环境下离散制造业MES与设备层的集成；第四，在离散制造业MES与设备层的具体实施过程中应结合企业的实际情况，通过MES与设备层集成的不断深化，最终实现企业信息化达到企业最底层的突破。

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