标准规范下载简介

GB／T 41665-2022 制造执行系统模块化框架.pdf

ICS35.240.50 CCSJ07

制造执行系统模块化框架

南山福利院--安全文明施工方案Modularframeworkofmanufacturingexecutionsystem

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。 本文件起草单位：北京遥感设备研究所、北京机械工业自动化研究所有限**、北京理工大学、大连 华信计算机技术股份有限**、东方电气集团科学技术研究院有限**、中华人民共和国武汉海关、 太仓市同维电子有限**、宁波捷创技术股份有限**、天津融和互联高新技术股份有限**、江苏永 钢集团有限**。 本文件主要起草人：卢治兵、张广超、王爱民、王海丹、黄意、聂子临、黎晓东、白立东、秦琰、梁璇、 徐美林、王平、严嘉祺、白静、胡婕、张巨君、谢超、郭毅、李勇、殷庆文、顾萍萍、王春江、宋建全、金涛、 张良斌。

GB/T 416652022

本文件规定了制造执行系统（简称MES)在智能制造模式下的系统架构、功能组成及要求、系统集 成服务和主要对象属性集。 本文件适用于指导离散MES软件产品的开发、选型及其他系统的集成，可作为企业选择或评价离 散MES系统、系统实施和系统集成时的依据

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引 牛，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适 本文件。 GB/T25485一2010工业自动化系统与集成 制造执行系统功能体系结构

本文件。 GB/T25485一2010工业自动化系统与集成制造执行系统功能体系结构 3术语和定义 GB/T25485一2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 合格品conforming 通过检验质量特性符合标准要求的制品。 3.2 外协件cooperationpart 由本企业提供设计图样资料，委托其他企业完成部分或全部制造工序的零、部、组(整)件。 3.3 废品discard 不能修复又不能降级使用的制品。 3.4 设备equipment 完成工艺过程的主要生产装置。 注：如各种加工设备、热处理设备等。 3.5 总装 finalassembly 完成整机装配的工艺过程。 3.6 标签label 加在包装容器或产品上的纸条或其他材料，上面印有产品说明和图样，或者是直接印在包装容器或 产品上的产品说明和图样。

通过检验，质量特性不符合标准要求的制品，

3.8 零件part 不采用装配工序而制成的产品。 3.9 工序流转卡processcirculationcard 用来记录一个具体生产批次的产品或者零、部件完整生产过程中工作质量和工作数量的一种票据 凭证，在生产过程中随本批产品一起在各工序中流转，以便指导生产和进行问题的追溯。 3.10 工艺文件processdocuments 指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。 3.11 工艺路线 processroute 产品或零部件在生产过程中，由毛坏准备到成品包装人库，经过企业各有关部门或者工序的先后 顺序。 3.12 外购件purchasedpart 不是本单位设计、制造的，而是从其他单位购买来的产品。 3.13 原材料rawmaterial 没有经过加工制造的材料。 3.14 工时定额standardtime 生产单位产品或完成一定工作量所规定的时间消耗量。 3.15 部件subassembly 由两个或两个以上的零件或由材料、零件等，以可拆卸或不可拆卸的连接形式所组成的产品。 3.16 工艺装备（工装）tooling 产品制造过程中所用的各种工具总称。 注：包括刀具、夹具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具。

智能制造模式下MES系统平台架构基于安全性、可靠性、集成性、扩展性和可管理性多方面 虑，确保系统未来能够持续发展。MES系统平台的体系结构由五层结构组成：信息物理融合层 层、数据访问层、业务层、应用层。MES系统平台的体系结构见图1。

MES系统平台的体系结构

数据采集层利用物联网技术（RFID读写器、RFID标签、视频监控等），将“感知"扩展到设备/在产 品/人，实现对车间制造执行系统需要的实时数据的监控与管理；利用车间自动化设备，如PLC、DNC， 以及传感器自动获取温度、湿度、化学成分、压力、声音、位移、振动等数据；通过人工参与手段，采用 PDA、条码、触摸屏看板等人机交互设施，将现场反馈数据录人系统，借助网络，将数据传递到数据层， 实现数据保存、筛选，满足生产过程跟踪和管理需要。

数据层为MES系统平台提供可供访问的有用数据，数据可来自数据库，可来自XML等数据文件 过第三方系统提供的数据接口、物联网中间件、数据采集与监控系统获取，也可直接来自采集设备 器等。数据层有效管理着系统涉及的所有数据，数据层是系统平台的重要基础。

5.4.1数据访问层综述

数据访问层为MES系统平台提供数据访问接口，向上屏蔽数据来源，向下实现对多类型设备及第 三方数据等资源的有效访问。数据访问层应提供两种类型接口，数据访问接口和第三方集成输人数据 访问接口。

5.4.2数据库访问接口

数据库访问接口主要用于访问数据库或文件（比如ORACLE、SQLServer、OSCAR、OpenBASE、 DB2等数据库以及XML文件)中的数据，根据不同的数据库或文件采用不同数据访问配置，通过数据 访问映射，满足多类型数据源访问要求

5.4.3第三方集成输入数据访问接口

第三方集成输人数据访问接口用来满足外部数据有效获取，平台除了提供第三方系统数据输人集 成接口，还提供从采集终端获取数据的采集接口，比如PLC、DNC等数据接口服务等。

实现MES系统平台的所有业务逻辑功能，将访问数据的需求下发给数据访问层，将业务要展示内 供给应用层显示。业务层是系统平台的重要环节，业务层包括四个主要部分，分别为MES构件 系统平台、MES功能模块，以及MES集成输出数据接口四个部分

5.5.2MES构件库

5.5.2.1通用构件

包括通用查询、报表服务、日志服务、文件服务、消息服务、异常服务等基础*共构件。通用构件是 由与业务无关的基础构件组成，通用构件提供了基础的设施服务、平台无关服务、业务无关服务等，它是 业务构件的基础，能提高业务构件和系统搭建的效率

5.5.2.2业务构件

是在通用构件基础上，设计和开发的实现了某一特定业务逻辑的系列化构件，业务构件封装了系统

的共性需求和变化性的需求，体现系统的业务对象或者业务流程，系统是由各个层次业务构件组装而 成，通过筛选，组装而构成系统需要的业务功能，业务构件基本可以独立实现某一方面的业务功能，比如 基础数据构件（工艺管理、产品信息管理）、计划构件（作业计划管理、工票管理、产品台账管理、流程卡管 理等)等。业务构件在业务上与其他业务不重叠，内部可封装业务逻辑，数据等内容。业务构件可面向 功能来分类，与功能模块相对应。构件库提供设计人员和实施人员结合具体企业特点通过系统平台选 配出符合实际需要的通用构件和业务构件，达到搭建满足具体需求系统的目的

构件配置器由构件选配、流程配置、应用框架构成。应用框架提供了应用的基本构造单元，定义了 针对特定的功能需要的调整和修改，描述协作构件之间的依赖关系、责任分配和控制流程。建立在分 析、设计、实现等阶段的业务构件库平台大量可复用资产的基础上，在实施系统时，实施人员可根据组织 模型、信息模型、业务模型对企业组织结构、业务对象、业务流程进行快速建模，在流程框架的指导下进 行系统功能重构和流程配置。

5.5.4MES功能模块

MES平台通过系统平台及构件库组合，能快速搭建出满足应用单位需要的制造执行系统功能模 块，功能模块可由基础数据管理、系统管理、生产计划管理、智能作业调度、产品跟踪、智能质量管理、智 能库存管理、智能设备管理、智能工装管理、智能刀具管理现场信息采集、绩效管理等组成，满足实际生 产管理要求。

5.5.5MES系统集成输出服务接口

MES系统集成输出数据服务接口主要涉及向第三方系统提供所需要的MES数据，将MES 采用统一的服务接口形式提供给第三方软件（ERP、PLC、DNC、CRM等），方便第三方系统获取 数据。

5.6.2MES系统展示界面

两部分组成，MES系统展示界面及第三方系统展

MES展示界面作为MES平台用户界面是用户与系统的友好交互的窗口。业务层通过应用层 中展示其所提供的功能，系统及时响应用户操作，返回业务操作的结果。应用层应能支持多种展 式，支持浏览器方式，Windows客户端方式，支持数据采集终端以及其他显示终端的展示方式

5.6.3第三方系统展示界面

第三方系统（ERP、PLM等)可通过系统集成获取MES数据快捷的应用和展示系统所需的 收据信息，提升第三方系统的功能及易用性

信息化的实施与企业的行业特点紧密相关，MES系统实施更具有明显的行业特点。MES功能结 构见图2。

息化的实施与企业的行业特点紧密相关，MES系统实施更具有明显的行业特点。MES功能结

基础数据管理 生产计划管理 详细作业调度 生产分派管理 操作管理 现场数据采集 产品跟踪管理 质量管理 MES 系统 车间物料管理 设备管理 工装管理 刀具管理 劳动力管理 文档管理 车间成本管理 绩效管理 系统管理

基础数据管理实现系统运行所必需的基本配置和*用基本数据的管理。采用系统内置独立模块 部接口对组织结构、物料字典信息、产品数据、工艺数据、工厂日历、加工中心数据进行维护管理， 文据重复，减少冗余，为业务系统提供基础数据。基础数据管理应包括*共数据管理、资源管理、物 保管理、产品数据管理、工艺数据管理功能构件。基础数据管理功能结构见图3。

技术交底--(精选)--主体结构工程交底--(34套)7.1.2*共数据管理

管理各种*共基础数据，应包括以下内容： a) 维护计量单位及转换； b） 维护日历模板，可为**、部门、班组、人员、工作中心和设备定义不同的日历； 维护币种和汇率； d 1 维护工号基础信息，包括工作号编号、名称、用途等； e）维护编码规则，支持各种业务对象编号和单据编号的自动生成，

管理制造运行中的资源及其能力数据，应包括以下内容： a） 维护组织结构信息，包括**、部门、账套、**等属性； b） 维护工作中心信息，包括编号、名称、生产能力等属性； c) 维护生产工位信息，包括工位编号、名称、能力等属性； d）导人外部系统（如ERP)的资源数据。

7.1.4物料数据信息

集中管理物料数据，规范定义与生产有关的原材料、辅料、中间品、成品、包装材料，实现采购、库存、 消售、设计、生产业务对物料数据的共享。 物料数据信息应包括以下内容： a）维护物料分类结构信息某污水处理厂工程安装部分施工组织设计.doc，包括分类代码、分类名称、所属分类等； b） 维护物料基础数据，包括物料编码、物料名称、规格、图号、物料类型、库存属性、计划属性、质量 属性、成本属性等； c) 导人外部系统（如PDM/CAPP、ERP）的物料数据。

管理产品结构组成数据，即物料清单（BOM)，产品结构组成描述产品总装件、分装件、组件、部件、

零件、直到原材料的结构关系以及所需数量。 产品数据管理应包括以下内容： a）维护产品物料清单，建立从原料、中间品到成品的结构关系，包括组件、组件的构成项目、构成 项目的类型（如自制、采购、外协、虚拟)、数量、损耗以及物料清单的版本号、生效日期、失效日 期等信息； b）显示产品结构树； c）导人外部系统（如PDM/CAPP、ERP)的物料清单。