UPnP-av-AVArchitecture-v1-中文
1.概述和范围1.1.介绍本文档介绍了整体的 UPnP AV 的架构，为 UPnP AV 设备和服务的模板的基础。AV 架构定义 了通用的交互在 UPnP 控制点和 UPnP AV 设备之间。它是独立于任何特定的设备类型、内容格式和传输协议。它支持各种设备（如电视机、录像机、 CD/DVD 播放器/自动唱片点唱机、 机顶盒、音响系统、MP3 播放器、静态图像照相机、摄像机、电子相框 (EPFs)，和PC） 。 AV 体系结构允许设备支持的格式的不同类型的娱乐内容 （如 MPEG2、MPEG4、 JPEG、MP3、Windows Media Architecture (WMA)，位Control pointUPnP ActionsDevice 1Device 2Figure 1: Typical UPnP Device Interaction ModelAVControl pointAVUPnP ActionsDevice 1Device 2(Source)(Sink)Out-of- BandTranster ProtocolFigure 2: UPnP av Device Interaction Model大多数N∨方案涉及的内容(娱乐)流(即电影、歌曲、图片等)从一个到另一个设备。如图2所示,一个AV控制点与两个或更多作为源和汇的UPnP设备分别进行交互。虽然控制点使这两种设备的行为是协调的和同步的,但是设备本身使用非UPnP("的带外")的通信协议来彼此交互。控制点使用UPnP初始化和配置两个设备日的是想所需的内容从一个设备传送到弓一个设备。然而,由于内容使用"带外"传输协议传输,控制点是不直接参与实际内容传输的命令。控制点根据需要配置这些设备、触发内容流,然后退出这个过程。因此,传输开始后,控制点可以断开而不会扰乱内容流。换句话说,核心仟务(即传输内容)继续即使没有本控制点的参与正如上面的场景中所述,涉及三个不同的实体:控制点,媒体内容的来源(称为"Mediaserver")和接收器(叫做" Mediarenderer")。的内容。整个文裆的其余部分,所有三个实体的描述好像他们是独立在网络上的设备。虽然此配置可能很常见(即远程控制部录像机,和电视),但是AV体系结构支持这些实以仟意的组合,集成在单个物理设备内例如,一台电视可以视为呈现设备(如显示器)。然而,由于大多数电视包含内置调谐器,电视也可以作为服务尜改备因为它可以调到一个特定的渠道和发送该內容到达一个MediaRenderer[MR](即他的本地播放或者一些远端设备,如非调谐播放器)。同样地,许多MediaServers和/或 Media renderers还可能包括控制点功能。例如,MP3渲染器可能会在某些U控件(如一个小的显小屏和几个按钮),允许用户控制音乐的播放。3.播放体系架构StandardControl PointUPnPActions(UI Application)MediaServerMediaRendererDecoderContentDirectoryRendering ControlConnection ManagerOut-of-BandConnectionManagerAVTransporttransferprotocolTRAnsportTransfer ServerTransfer ClientSourceIsochronous or AsychronousSinkPush or pull图3般设备架构aka3-Box型最终用户最通常的任务就是把想要呈现的个人内容或者项目在一个指定的设备上呈现。如图3所示,内容回放情景包括三个不同的UPnP组件:一个 MediaServer[MS],一个Mediarenderer,和一个 UPnP Control point,这三个部分(每个都有明确定义的角色)一起工作完成任务。在这个过程中, MediaServer包含(娱乐)内容,这些内容是用户想要在Mediarenderer上渲染的(例如播放和听)。用户与控制点U|在本地交互,在 Media Server上选择想要的内容,和选择目标 Media RendererMediaServer上包含或者有接口对于各种各样的娱乐内容,这些内容存储在木地,或者是 MediaServer容易获取到的其他设备上。 MediaServer能够访问它的内容并且传输这些内谷到其他设各上通过使用某种网络传输协议。被 MediaServer公开的内容可能包含各种类型包括视频、音频、和/或静态图像。这些内容通过网络协议传输,数据形式也可以被Mediaserver和 Media Renderer所识別。 MediaServers可能支持一种或多种网络传输协议同时也有对应数据格式或者也能够将一种格式的数据转换成另一种给定的格式。例如一个Mediaserver包含一个vCR,CD/DVD播放器/自动点唱机,照相机,摄像机,PC机顶盒,卫星接收机,音频磁带播放机等等MediaRenderer通过网终从 MediaServer上获得内容。例如 MediaRenderer包含TV,立体,网终启用扬声器,MP3播放器,电子图片框架(EPF),控制音乐喷泉,等. Media rendere可以接收的薮据类型取决与他支持的传输协议与数据格式.·些 Mediarenderers可能只支持种内容(比如声音或者静止图片),这方面,其他 MediaRenderers可能支持更宽泛的内容类型包括视频、音频、静止图像控制点协调和管理着 Media Server和 Media renderer的操作,用户可以直接操作(如播放,停止,暂停)日的是完成想要的任务(如播放最喜欢的音乐)另外,控制点提供U(如果有)以便与用户交互,目的是控制和架作设备(选择想要的内容)控制点U的布局和暴漏他的功能是依赖于实现和控制点制造商的决定的。一些控制点的例」可能包拈一个有传统遙控器的电视,一个带有显示器的无线掌上电脑等注:以上描述谈及的设备“收/发数据都是基于家庭网络的”在AV架构上下文中,包含点对点连接如被用来连接ⅤCR和电视的RCA电缆。N架构视这种迕接为家庭网络的一小部分(如段)。参照 Connection Manager Service[CM]获取更详细的信息根据以上描述,AV体系架构由三个不同的执行定义好工作的部件组成。某些情况下,这些组件将会作为分开的,特别的设备存在。不管怎样,这不需要是特例。设备制造商可以自由的使用这些逻辑实体仼意组合,并装进个简单的物理设备中。这种情况下,组合设备中的单个组件可以使用标准UPnP控制协议(如基于HTTP的SOAP协议)或者使用一些私人通信机制进行交互。任何情况下,每个逻辑实体的功能保持不变。然而,在后面的这种(私人情况)情况,因为逻辑实体之冋的交互是私自的,独立的组件将不能够与其他没有安装私人协议的 UPnP AV设备交互。在图3中,控制点是唯的组件去启动UPnP动作。控制点请求配置 MediaServer和MediaRenderer目的是使想要的内容从 MediaServer传输到 MediaRenderer(使用一种Media Server和 MediaRenderer都支持的传输协议和数据格式, Media Server和 Media Renderer向控制点调用一些UPnP动作。不管怎样,如果需要 MediaServer和/或 Media Renderer可以向控制点发送事件通知目的是通知控制点 Media Server和/或 Media Renderer的内部状态发生了改变。Mediaserver和 Mediarenderer不会通过UPnP动作相互控制.然而,为∫传输数据Mediaserver和 Mediarenderer使用一种“带外”(如非UPnP)数据传输协议直接的传输內谷。控制点不涉及实际的数据传输他仅仅是根据需要配置Medⅰ a server和Medⅰ rEnderer启动传输数据的过稈。一旦传输开始,控制点就彻底退出数据传输过稈.不管怎样如果用户需要,控制点能够控制数据的流动通过调用各种各样的 TRAnsport动作,如停止、暂停、FF、重放、过、浏览等。另外,控制点也能控制显示端的各种渲染效果,如亮度、对比度、音量、平衡等31媒体服务Mediaserver被用于查找有效通过家庭网络的数据。 MediaServers包含非常广泛的设各种类,包括录像机、DVD播放器、卫星/电报接受器、电视调谐器、无线电调谐器CD播放器、音频磁带播放器、个人电脑、MP3播放器等。一个 MediaServer的主要目的是允许控制点去枚举(如浏览和查找)可以被用户用来去渲染的数据。 Mediaserver包含 Content DirectoryService[CDS], a ConnectionManager Service[CM],和个可选择的 AVTransport Service[AT(依赖与于支持的传输协议些 Mediaserver能够同时传输多个数据芇点的,如一个基于硬磁盘音频自动存储塔能够同时传输多个音频文件到网络.为了支持这种类型的Mediaserver, Connection Manager为每一个链接(即每个流)分配记录一个唯一的ConnectionS。这个 Connections允许一个第三方控制点去获取 Media Server的活动链接信息3. 1.1. Content Directory Service这个服务提供了组动作,这些动作允许控制点去枚举服务器提供到家庭网络上的数据。这个服务的主要动作是 Content Directory: Browse(.这个动作允许控制点去获取细节信息关于服务器可以提供的每一个数据节点。这个信息(即元数据)包含属性,如名字,作者,创建时间,尺寸等。另外,返回的元数据鉴定」服务器支持的传输协议与数据格式。控制点使用这些信息决定,给定的 Media renderer是否能够渲染这些格式数据。3.1.2. ConnectionManager Service这个服务被用来管理关联着一个特定设备的连接,这个服务 Media Server上下文)的主要动作是 Connection Manager: Prepare ForConnection(.当运行的时候,这个动作被控制点调用,给服务器个信息,让服务器为处理即将到来的传输准备自己。依赖于指定的传输协议和数据格式。这个动作可以返回一个 AVTransport服务的 Instanced,控制点可以使用去控制数据流(如停止,暂停,快进等)。下面描述,这个 Instanced被用来区别多个 AVTransport服务对象,每个⑩D都关联着一个特定的连接通向渲染端。多个(虚拟)的 AVTransport对象允许 MediaServer冋时支持多个渲染器。当控制点想要退出这个连接,他应该调用 Media Server的动作 Connection Manager: Connection Complete((如果运行着)来释放连接如果 ConnectionManager: Prepare For Connection(动作没有运行,控制点只能在给定的时间内支持一个简单的渲染器。这种情况下,控制点应该使用 Instanced=03.1.3. AVTransport Service这个(可选的)服务被控制点用来回放关联着指定 AVTransport的内容。这包含停止,暂停,搜索的能力等。依赖于所支持传输协议和/或数据格式,个 MediaServer会或不会运行这个服务。如果支持, MediaServer可以区别多个服务对象通过使用 Instanced,这个ID包含在每个的音视频传输动作中。新的音视频传输对象的创建通过 ConnectionManager的Connection Manager: Prepare For Connection(动作.,每个新的服务对象都会被分配一个新的对象|D3.2. MediaRendererMediaRenderer被用来渲染(如显小和播放声音)从家庭网络中获取的内容。这包含多和类型的设备,包括电视机、音响、音箱、便携式音频播放器,音乐控制饮水机等。它主要的特点是它允许控制点控制内容渲染的效果(如亮度、对比度、卷、静音、等等)。另外,依赖于被用来在网络上获取数据的传输协议, MediaRenderer也会允许用户控制数据流(如停止,暂停,搜索等)。 Media Renderer包括一个 Rendering Control Service[RCSConnection Manager Service,和一个可选的 AVTransport服务(依赖于支持那种传输协议)。为了支持渲染设备可以在同一时刻操作多个内容节点(如音频混音器如卡拉Ok设备)渲染控制和服务都包含多个这些服务的独立(逻辑)对象。这个服务的每个(逻辑)对象都绑定在一个传入连接上。这允许控制点独立于其他人控制传入内容。这些服务的多个逻辑对象通过唯一的 Instanced米区分。控制点的每个动作调用包含这个辨识正确对象的ID。3.2. 1 Rendering ControlService这个服务提供·列动作,允许控制点控制渲柒器如何的去显示一块块的内容。这包含显示特性,包括亮度、对比度、音量,静音等。 Rendering ControlServic支持并发的,动态的服务对象,这就允许一个"混合在一起"的一个或多个内容项的渲染器(如面中画窗口电视或音频混音器设备)。新的服务对象实例由 Connection Manager; Prepare ForConnection()动作创建。如果 Connection Manager;: PrepareForConnection()动作没有执行, Instanced的缺省值是0。3.2.2. Connection Manager service这个服务被用来管理关联设备的连接。在 Media Renderer的上下文中,这个服务的主要动作是 Connection Manager: GetProtocolInfo()。这个动作允许控制点去枚举 MediaRenderer支持的传输协议和数据类型。这个信息被用来预先确定·个 Media Renderer是否可以去渲染个指定的内容项。个 MediaRenderer也会执行可选的动作ConnectionManager;: Prepare ForConnection()。这个动作由控制点调用去给渲染器一个指示让他准备自己为」即将到来的传输。另外,这个动作分配一个唯一的 Connection|D,这可以使第三方控制点获取到 Media Renderer正在使用的连接的信息。而且,依赖于被使用的传输办议和数据格式,这个动作会返回一个唯一的 AVTransport InstanceID,控制点可以使用这个去控制内容流(如停止,暂停,搜索等)。(详细信息请参阅下面的 AVTransport章节)。最后,ConnectionManager: PrepareForConnection()动作也返回一个唯一的渲染控制实例1D,控制点可以通过这个1D控制关联的内谷的渲染效果如前面所述。当控制点想要退出连接,他应该调用渲染器的 Connection Manager: Connection Complete(动作(如果开启了)去释放连接。如果没开启,则 InstanceID应被设置成0。3.2.3. AVTransport Service这个可选择的服务被控制点用来控制相关内容。这包括播放、停止、暂停、搜索等的能力依赖于所支持的传输协议和/或数据格式,渲染器可能会也可能不会运行这个服务。为了支持 MediaRenderer可以同时控制多个设备项。 AVTransport service会支持这个服务的多个逻辑实例。如上文所述, AVTransport InstanceID由 ConnectionManager: Prepare ForConnection()动作分配,来区分多个服务实例。3, 3. Control point控制点协调着 Media server和 Mediarenderer的操作,通常通过控制点U与用户进行交互。一个控制点不是UPnP设各,即他作为一个网络上的设备,它不是明显的,因为它不提供任何UPnP服务。相反的,控制点调用其它UPnP设备上的服务目的是触发一些想要的行为,发生在远端设备上。以下描述了一般控制点的泛型规则,用于与多种运行中的 MediaServer和MediaRenderer进行交互。1.发现N∨改备: MediaServers和 Media Renderers使用UPnP发现机制在家庭网络中被现,2.找到所需的内容:使用服务器的 ContentDirectory: Browse()或 Content Directory: Search操作,所需的内容项就定位了。由 ContentDirectory: Browse(/ Search(返回的信息中,包含传输协议和效据格式,这就支持 MediaServer在家庭网络中传输数据3.获取渲染器的支持协议/格式:使用 MediaRenderer的Connection Manager; GetProtocollnfo(所支持的传输协议和数据格式都由 Media Renderer的返回值返回给控制点4.比较/匹配协议/格式:由 ContentDirectory返回的关于想要的内容项的协议/格式信息,与由 MediaRenderer的 Connection Manager: Get Protocollnfo()返回的协议/式信息相匹配控制点选择一个被 Media server和 Mediarenderer都支持的传输协议和数据格式5.配置服务器/渲染器:设备的 Connection Manager: Prepare For Connection()动作(如果启用)通知 MediaServer和 Mediarenderer一个退出/加入的连接即将被迫使用指定的传输协议和数据格式,这是之前选好的。依赖于选择的传输协议, MediaServer或者 MediaRenderer将会返回 AVTransport InstanceID。这个被用来与 AVTransport Service相结合(设备返回的 AVTransport InstanceID)去控制内容流(如 TRAnsport:Pay(), TRAnsport:stopAVTransport: Pause(), AVTransport:seek()等),另外,渲染器将会返回一个渲染控制实例1D,这个被控制点用来控制渲染效果。注:因为 Connection Manager;: PrepareForConnection是一个可选动作,这可能会有一种情况是 MediaServer和/或 Media Renderer都没运行 Connection Manager: PrepareForconnection()这种情况发生时 MediaServer和 Mediarenderer都没有返回一个 AVTransport InstanceID,控制点就使用 InstanceID=0去控制内容的流。详细信息参考 ConnectionManager和 TRAnsportService「AVT]l。6.选择需要的内容:使用 AVTransport服务(服务1D由 Server或者 Renderer返回)调用AVTransport: SetAVTransportUR)动作去确认需要被传输的内容项。7.启用传输内容:使用 AVTransport服务,用户调用一种想要的传输控制动作(如AVTransport: Play(), AVTransport: Stop(), AVTransport: Seek(*)8.调整呈现特性:使用 Media Renderer的 Rendering Control service[RCS],用户调用任何想要的控制动作(如调整亮度,对比度,声音,静音等)9.重复:近择下·内容:使用 TRAnsport: etAvtransportURI(或者 AVTransport:SetNextAVTRansportUR)动作,确认下一个内容项要被传送从同一个服务器传送到同个渲染器,根据需要重复。10.清理服务器/渲染器:当该公话终止和 Media Server和 Mediarenderer不再需要交互内容,Mediaserver和 Mediarenderer的 ConnectionManager: Connection Complete()动作被调用来关闭 Media Server的连接基于上面的交互顺序,下面的图表按时间顺序举例说明」控制点, MediaServer、MediaRenderer之间典垩的交互序列。Play back General Interaction DiagramMediaControMediaServerPointRendererCDS: Browse/ SearchContent ObjectsCM: GetProtocolInfo(pProtocol/Format List D>Choose MatchingProtocol and formatCM: PFepareF or ConnectionAVT InstancedCM:PrepareForConneption(AVT, RCS InstancelDsAVT: SetAVTransportURIOAvT:: PlaAny AVT flow controloperation as neededte. g. stop, pause, seekOutOf. BandContent transferRCS.: Setvolume0Any RCS renderingcontrol operation(e. g. vollute,brightness, contrastContent Transfermplete-t--- Repeat as NeededCM: ConnectionComdleteO)CM: onnection Complete(Figure 4 General Interaction Diagram of the 3-Box model3-Boⅹ模型是最综合的UPnP交互模型,它也可能把控制点和服务联合在一起,形成一综合性设各。这种情况被2-Bσⅹ模型解释如下。3.31.2-BoX模型:控制点与译码器standardUPnPActionsMedia serverControl point(UI ApplicationContent DirectoryOut-ofBandDecoderConnectionManagertransferprotocolTransfer ServerTransfer clientSourceIsochronous or AsychronousSinkPush or pullFigure 5 Control point with Decoder如图5所示,内容回放场景涉及到两个截然不同的UPnP组件:一个 Media Server,和个带有译码器的UPnP控制点。这两个组件(每个都是定义好的角色)一起工作米完成任务,在这种情况下, MediaServer中包含(娱乐)用户想要在设备上渲染的内容。用户与控制点通过U交互来定位和选择想要的在 Mediaserver上的内容,并且使用自己的译码器播放它。这个控制点系统的状态不会被其他控制点追踪,因为“带外”传输不会在服务器注册或者播放器设备由于缺少 AVTransport service。这种情况解释为最简单的 UPnP Ay交互模型。注:这种情况下,控制点只与 Media Server进行父互。注:“Sink"在这种情况卜是 MediaRenderer的背板,甚至不是UPnP设备.332.2-Box模型:控制点有内容StandardActionsControl PointMediaRendererWith Content(UI Application)Cutof-BarRenderingControlContentprotocolConnectionManagerTransfer serverAVTransportTransfer clientSourceIsochronous or AsychronousSinkPush or pullFigure 6 Control point With Content
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制造执行系统（MES）选型与实施指南
制造执行系统（MES）选型与实施指南,带详细目录，文档里面内容可复制。35.5石化行业MES应用案例.35.6小结6036汽车行业需求要点分析…,61361汽车行业生产管理特点362汽车行业合规性363汽车行业典型加工工艺路线一-以某乘用车企业为例..O5364汽车行业MES需求分析64365汽车行业MES应用案例.67366小结37机械行业需求要点分析…16937.1机械行业生产管理问题6937.2机械行业合规性.7237.3机械行业典型加工工艺路线一一以某阀门企业为例…37.4机械行业MES需求分析.……73375机械行业应用案例37.6小结4MES市场发展综述41中国MES市场活跃度分析…17842MES厂商分类………17843中国MES市场厂商分析…4.4中国MES市场主流厂商技术特点分析.45存在的问题及趋势.955MES应用实施分析…975.1概述9752MES系统的需求分析方法521MESs需求分析误区分析.995.2.2MES需求分析范例.53MES选型要点分析∴1065.31MEs选型流程.着着··,1065.32MES招标文件要点分析.108533MES技术评标要点分析…..:.:...::::::.1105.34MES合同签署要点分析1454MES系统实施要点分析.118541详细需求分析……118②542需求变更管理12254.3二次廾发管理.544上线前策划.124545项目验收6MES应用成熟度分析………1277MES典型案例分析…7.1MES助力闪迪实现严密地制造执行监控…13072MES打开DFAC的生产管理黑箱1367.3MES实现约克空调管控一体化.427.4乘“需"而入搭建个性MES平台(未确认)∴…14775MES华润双鹤质量与成本的平衡点(未确认)7.6三星MES案例160附录1MES相关名词解释附录2MES主流厂商、产品与解决方案介纲附2.1 Camstar mes解决方案介绍(木确认)162附2.2明基逐鹿MES解决方案介绍(确认)164附2.3速威MES解决方案介绍(确认66附2.4易往信息MES解决方案介绍(确认)…附2.5三星 SDS MES解决方案介绍(确认)附2.6罗克韦尔MEs解决方案介绍(未确认)172附27开目MES解决方案介绍(确认)174附2.8艾普工华MES解决方案介绍(确认)176附2.9大连华铁海兴MES解决方案介绍(确认)….附2.10西门子MES解决方案介绍(资料不全)…178附2.11灵蛙MES解决方案介绍(木确认)179绪论当前中囻制造企业正努力通过成木缩减、加强质量管理和投产周期的缩短等更加精细化的手段以提升企业竞争力。对于很多制造企业来说,虽然凵经应用了ERP、CRM、PLM等企业级管理软件,但生产制造过程仍然犹如〃箱”,对生产现场的管控能力十分薄弱车间管理者和企业管理人员不能实时、透明地了解生产线上的实际状况,虽然企业的ERP系统下达了生产计划,但是计划的有效执行却依然难以保证。4加工信息不能及时反馈,包括在制品加工信息和工位状态信息等车间在制品的收、发以及工序件的搬运明细无法统计,从而导致在制品库存积压,增加了库存资金占用。斗无法对产品质量指标进行在线检测、统计、显示,尚未建立产品质量追溯体系。无法收集与核算企业各生产工序的成本,通过对生产成本的控制,优化资金流,实时得到动态成本信息。难以实时地采集生产过程的相关信息,如进度信息、关键质量信息等,因此无法快速地对生产变动做出响应。无法对设备进行实时监控,防止设备突发故障车间工人的生产效率无法统计,人力成本无法准确掌握。到底牛产现场发生了什么?制造过程的“黑箱”已绎蒙住了管理层的眼睛,束缚了管理层的手脚长期的实践表明,信息化深化应用是制造企业实现自主创新和转型升级必要支撑。制造业信息化是一个长期的过程,经历了从单元应用、部门应用到企业级应用的过程。很多企业的生产车间虽然实现了自动化和规范管理,但是还缺乏信息系统的支撑,导致ERP应用过程中,生广计划下达之后的执行情况不能及时反馈,使ERP应用难以真正实现对企业的实时管控,也难以实现对生产过程的追溯。同吋,由于缺乏信息化应用系统,车间的⊥人、设各物料等资源还不能合理的调度,导致车间的生产效率不高,生产质量也得不到根木保障。在这种背景下,制造执行系统( Manufacturing Execution System,MES)邀渐成为广大制造企业关注的热点。总的来说,MES系统能在以下方面提升企业的管理水平透明化生产:通过实时的数据采集,及时了解车间的生产情况以及质量状况,将生产计划的执行及时反馈给ERP,打开生产过程中的黑箱。敏捷性生产:掌控所有的生产资源,包括设备、人员、物料信息等,能快速应对生产现场紧急状况,对生产作业计划进行调整并合理调度保让生产顺利进行。生产可追溯:建立完整的生产数据档案,形成全面的正反向追溯体系,界定责任减少召回损失。4生产质量改善:实时采集生产过程中的质量数据,关注事中控制,事后分析,从而持续改善产品质量及时预警:自定义各项生产指标,实时监控指标执行情况,以邮件、短信、看板等多种方式实时主动知会生产中的异常状况,提前发现、及时处理、减少损失。绩效分析:对生产绩效、人员绩效、设备绩效进行分析,为车间、工厂乃至整个集团绩效的改善提供依据。e- works research的研究衣明,中国制造企业对MES需求迫切,但存在盲从的状況;供应商热情很高,概念层出,版木不断,同时进入及准备进入该领域的供应商跃跃欲试,良莠不齐,目前的中国MES市场与2000年前后ERP领域概念满天飞的乱象有些类似。形成目前MES热潮的原因主要有:1.ER在广泛应用的过程中,应用效果并未达到 Gartner给出的ERP原始定义的广度和深度。很多企业用MES完成ERP“未尽的事业”。2.行法规的追溯要求促进了MES系统的广泛应用。3.制造企业广泛采取两级计划体制。车间需要制定详细的作业计划,并付诸实施。4.流程行业信息化的五级模型,确立了MES的地位。5.制造企业精细化管理的需求,管理的粒度更细。MES系统具有很强的行业特性。不同行业、不同生产模式的企业,对于MES的需求有极大的差异。因此,热溯之下,制造企业更应冷静思考如何进行MES的选型与实施,有效规避风险,确保MES应用取得应有效果e- works research的研究表明,企业在MES实施及应用过程中不可避免地面临以下问题需求不清:由于对MES的理解有限,导致对于MES的需求难以准确把握,或需求含糊;希望过高:认为MES是万灵药,能解决之前其他系统实施吋遗留的难题,如信息及时反馈、质量管理、高纵计划排程等,但理想与现实存在较大差距边界不清:MES在功能上与其他信息系统在功能上有一些重叠,如何让芥定不同系统之间的边界?MES又该如何与下、上层系统之间得到集成?重点含糊:MES有11个标准模块,哪些模块是关键,实旌先后如何?士个性淹没:牛产模式的个性决定了MES需求的个性,呈现很强的行业特点。如何在不失先进性的同时有效把握自身的个性化需求?选型难定:面对众多的MES不同的解决方案,企业如何拨开迷雾,进行科学选型?准备不足:MES是需要大量的基础数据来支撑的,而且很多数据是需要从前期的信息系统中获得,由于准备不足,随着MES实施的深入,相关问题集中爆发。评估缺失:蚀乏合理的、科学的MES的应用评估体系,价值难以凸显,持续深化应用乏力些MEs供应商虽然对MES的相关理论及自身产品非常熟悉,但是对制造企业的真正需求缺乏理解和分析。销售人员为了获得订单,盲目承诺满足企业的功能需求,导致实施过程中才发现系统满足不了客户的需求,需要进行大量二次开发,增加了实施成本。述问题成为企业实施和应用MES的难题,甚至直接导致了个业MES项目流产总之,虽然MES的应用热潮已经来临,但对于广大的中国制造企业而言MES还处于刚刚起步阶段,很多企业还处于概念理解、需求认知和应用摸索阶段。为此,e- works research积聚业内专家资源、深入了解企业需求、洞察主流供应商技术发展趋势的基础上,站在中立、客观、全面的角度,发布《制造执行系统(MES)选型与实施指南》,有效地帮助制造企业全面了解MES技术与发展现状,推进MES在制造企业的顺利实施和成功应用。本《指南》的内容和结构划分为:第1章MES的定义与发展。正本清源,介绍MES的定义与MES的背景和发展历程,阐述 e-works research对MES的理解。第2章企业对MES系统的功能需求。本章阐述MES系统应该具各的基本性能和核心功能,并综述了不同行业间的MES应用差别。第3章典型行业MES需求要点。不同行业、不同企业对MES的功能需求有很大的不同,本章挑选了电子、食品饮料、钢铁、石化、汽车和机械,六个有代表型的行业,分析每个行业的MES个性化需求。第4章MES市场发展综述。本章详细了中国MEs市场的发展情况,对市场中的厂商进行了分类,并分析了主流厂商的技术特点。第5章MES应用实施分析。本章详述企业在进行MES实施时应注意的问题,包括明确项目范围、形成项目团队、确定项目需求、合理选择供应商、有计划组织实施及实施上线后的定期评估及持续优化等环节。第6章MES应用成熟度分析。本章介绍了MES深化应用五级戊熟度模型,每个级别MES应用应达到的效果。第7章MES典型案例分析。木章选取了有代表性的6个MES应用案例,为不同行业的企业实施MES提供实例参考。附录1MES相关名词解释。常用的MES名词解释附录2MES主流厂商、产品与解决方案介绍。介绍了国内外主流的MES产品和解决方案1MES的定义与发展1MES的发展历程从20世纪70年代后半期开始,就已经出现了一些解决单一问题的车间管理系统,如设各状态监控系统、质量管理系统,以及涵盖生产进度跟踪、生产统计等功能的生产管理系统。各个企业引入的只是单一功能的软件产品或系统,而不是整体的车间管理解决方案。1990年11月,AMR( Advanced Manufacturing research)明确提出MES概念。AMR提出三层结构的信息化体系结构,将位于计划层和控制层之间的执行层叫做MES,确立了MES的地位。此后,SA( The Instrumentation Systems and Automation Society,仪表、系统和自动化协会)描述了MES模型,包括了工厂管理(资源管理、调度管理、维护管理)、工厂工艺设计(文档管坦、标准管理、过程优化)、过程管理(回路监督控制、数据采集)和质量管理(sQC-统计质量管理、LIMS-实验室信息管珄系统)4个主要功能,并由实时数据库支持。在20世纪90年代初期,MES的重点是生产现场的信息整合。MESA( Manufacturing Execution System Association,制造执行系统协会)于1997年提岀了MESs功能组件和集成模型,该模型包括11个功能模块。这一时期,大量的硏究机构、政府组织参与了MES的标准化工作,进行相关标准、模型的研究和开发,其中涉及分有对象技术、集成技术、平台技术、互操作技术和即插即用等技术进入2000年后,MES作为信息化应用的重要组成部分得到了市场的广泛关注,MES领域的并购十分活跃,越来越多的北美和欧洲MES软件厂商进入中国,中国本土不少自动化厂商,以及PLM和ERP软件厂商也开始进入MES市场。随着企业加强精细化管理,以及面临着越来越严格的质量追溯和管控需求,越来越多的大中型制造企业开始重视MES的应用,并丌始进行MES选型与实施,并在MES应用和集成方面取得显著成效。国际主流MES丿商在推广MES的过程中,进一步提出了制造运行管理(MOM)以及制造智能(M)等新理念,赋予了MES更加丰富的内涵。各大厂商通过技术的革新搭建了基于SOA架构的软件平台,并在数据库、应用技术、系统功能、可配置性等方面都有重要的突破12MES的定义国外不同的组织和研究机构形成了很多MES的理论和体系,包括MES的定义、定位模坦、功能模型、数据流模型,甚至实施方法模型,但是并没有统-ε比较著名的有以卜几个:1、AMR对MES的定义美国先进制造研究机构AMR将MES定义为“位于上层计划管理系统与底层⊥业控制之间的、面向车间层的管理信息系统〃,为操作人员、管理人炅提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等方面)的当前状态。AMR提山了决策层、执行层和控制层的企业信息集成三层业务模型:第层决策层(ERP)主要为企业提供全面管理决策;第二层执行层(MES)主要负责车间缴的协调、跟踪、发现并监控相关趋勢;第三层控制层(SFC)直接负责工)生产控制的环节2、MESA对MES的定义制造执行系统协会MESA对MES的定义为MES能通过信息传递,对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂里有实时事件发生时,MES能对此及时做出反应、报告,并利用当前的准确数据对他们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少内部没有附加值的活动,有效的指导工厂的产运作过稈,从而使其既能提高工厂及时交货能丿、改善物料的流通性能,又能提高牛产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。MESA对MES的定义强调了以下三点:(1)MES是对整个车间制造过程的优化,而不是单一解决某个生产瓶颈。(2)MES必须提供实时收集生产过程数据的功能,并做出相应的分析和处理(3)MES需要与计划层和控制层进行信息交互,通过企业的连续信息流来实现企业信息集成。3、ISA对MES的定义关国标准化组织(ISA)从1997年启动编制《SA95企业控制系统集成标准》,其日的
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