制藥企業是一特殊的行業，在無茵和潔凈度方面有相當高的要求，需要盡可能減少車間工作人員與設備。致使無法對車間級的生產過程進行實時的調度安排．導致生產與計劃相互脫節。本文為了解決這一矛盾，引入制造執行系統（MES）完成生產車間信息自動化。

　　制造執行系統MES是90年代由MESA提出的面向車間的管理信息系統，它的出現。在企業計劃管理和車問生產控制之間架起了一座信息溝通和管理的橋梁，MES強調制造計劃的執行和產品制造過程的控制，能夠優化管理程序，強化管理過程，量化管理效能，提高管理的透明度和敏捷性。

　　隨著企業計算機應用的不斷推廣，企業信息化應用水平逐漸提高，企業越來越需要車間執行層的管理信息系統。因此，如何深刻理解MES內涵。把握發展趨勢，在我國企業中開發和應用好MES，對于提高企業競爭力。縮小與發達國家企業差距是迫在眉睫的事情，也將是企業信息化水平深層次推進的需要。制藥企業在制造業中是一個特殊的行業，其特殊在于對無菌和潔凈度方面的要求非常高，需要盡可能減少車間工作人員與設備，而由此導致無法對車間級的生產過程進行實時的調度安排，導致生產與計劃相互脫節。本文引入了制造執行系統（MES）完成生產車間信息自動化，解決了上述矛盾。

　　二、生產車間信息系統

　　針對當前制藥企業生產管理中普遍存在的問題，通過對MES功能本質的分析，筆者提出了以下三層結構——企業信息化（EIS）／制造執行系統（MES）／過程控制系統（PCS）、兩級數據庫平臺（實時數據庫、統計數據庫）的信息化管理解決方案。

　　（1）控制層（PCS）

　　PCS層主要負責生產過程的自動控制與現場數據的采集與初步分析。以PLC作為過程狀態和工藝、質量參數采集的基本單元，以AS2I總線和工業現場總線（ProfiBUS）構成基本網絡（含I/O接口模塊、傳感器、開關、智能儀表、AS2I總線主站、計算機通訊接口程序等）；工業現場總線采用總線拓撲結構（ProfiBUS2DP），總線兩端有終端電阻。這樣結構使系統具有擴展性，維護方便；高性能的工業控制計算機和對成熟組態軟件WinCC的二次開發形成車間現場數據的監控系統。

　　（2）執行層（MES）

　　MES層的主要功能是動態的生產調度、生產過程實時監控和現場數據的分析。MES系統主要由MES軟件、MES數據庫服務器、MES調度臺、車間作業信息顯示屏等構成，采用星型拓撲結構的工業以太網絡聯接；該網絡連接集中于中央節點，便于網絡維護和資源配置，當網絡中一個節點出現故障時，易于進行隔離檢測和維護，不會對其他節點造成很大影響，不會導致整個網絡的崩潰，同時網絡節點的接線方式也便于系統的監控和管理。

　　（3）企業信息化層（EIS）

　　計劃層即企業資源規劃層（EIS），EIS層主要進行管理決策與生產計劃，重點突出EIS管理平臺的建設。目前，適于不同需求的EIS系統已較成熟，可直接用于計劃層的信息管理。通過建立企業內部局域網（Intranet），實現計劃層內部信息的傳輸及計劃層、執行層之問信息的交互；并通過與互聯網（Intemet）的連接，建立企業公共信息發布與電子商務的平臺。

　　三、車間監控調度系統設計與開發

　　圖4-3中的陰影部分主要位于MES層，是車間生產信息化管理方案的核心，即車間監控調度系統。它通過對制造過程的實時監控和動態調度，根據ERP下達的生產計劃，利用車問的各種生產資源、生產方法和豐富的實時現場信息，快速、低成本地制造出高質量的產品。車間監控調度系統功能包括：從計劃管理層獲取日生產計劃；對生產車間資源的管理，如任務訂單、物料與在制品、生產設備、人員等；生產車間作業調度；車間生產過程監控：車間生產過程信息在線統計；主調度終端與各工序終端之間進行消息傳遞和數據庫共享。

　　（1）系統數據庫的建立

　　數據庫結構設計以能夠及時、準確、有效地滿足系統功能為首要目標。在數據庫建立時，需要將各種信息分類和歸納，通過建立不同功能的表和相應字段保障數據信息的完整性和有效性。以下數據庫的設計以滿足第三范式為標準，并嚴格遵守參照完整性規則。監控調度系統服務器是整個系統的數據交換中心，它的數據庫結構和數據內容是系統其他終端模塊建立的參照藍本。根據車間調度系統的功能需要，以及數據實時統計和及時上報管理層的要求，調度系統服務器采用SQLServer2000數據庫，分為統計數據庫和實時數據庫。

　　（2）監控調度系統設計

　　生產監控調度系統采用ARM＋WINDOWS CE瘦客戶機／服務器（Thin-Client／Server）體系結構，將調度系統應用程序的配置、管理、維護和運行都放在調度系統服務器上完成，而Windowsdows終端只作為簡化的人機接121界面為用戶提供服務，從而極大地增強了系統的集成性和可維護性。

　　監控模塊：主要包括設備狀況監控和生產流程監控兩個子功能模塊。設備狀況監控子模塊，與系統控制層的PLC終端進行通信，用于對生產系統中各主要加工機床的運行狀況進行在線監控。在被監控的設備出現故障時，自動報警。生產流程監控子模塊與監控層的Windows終端進行通信，用于對生產系統中各任務的加工進程進行在線監視。

　　作業調度模塊：主要功能是進行車間的生產調度。該模塊即可以采用基于瓶頸分析的啟發式算法對整個生產系統進行自動的實時動態的生產調度；也可以由車間調度員，根據自己的經驗和對車間生產狀況的分析，采用調度模塊提供的一些常用的調度規則對各工序分別進行排產。

　　數據統計模塊：主要是針對生產系統和生產質量等方面信息的在線統計，如機床利用率、平均在制品庫存、加權誤期任務數等。長期的統計分析結果可以從管理層統計系統查詢獲得；短期的統計分析可以統計數據庫與實時數據庫中的數據作為數據源進行在線數據分析，為確定生產瓶頸和在線生產與質量提供依據。

　　對企業來說，能夠實現所購買的ERP系統是前提，能穩健運作并發揮ERP系統的優勢提高自己企業的競爭力更是關鍵。