智能制造系统设计--方法论与架构设计原则

三分钟搞懂ERP\MES\APS的关联和区别: https://baijiahao.baidu.com/s?id=1825761486578806244

资料来源:数字化工厂规划与建设方案

一、什么是ISA-95?

定义:

ISA-95(全称ANSI/ISA-95)是由国际自动化学会(ISA)制定的企业系统与控制系统集成标准,旨在解决企业商业系统(如ERP)与工业控制系统(如MES、SCADA)之间的集成问题。其核心是为制造业提供统一的术语、模型和信息流规范。

背景:

1995年由ISA委员会启动,融合了普渡大学CIM模型、MESA国际组织的MES框架及SP88批次控制标准。
目标是解决不同厂商系统间集成困难、术语不统一、维护成本高等问题。

 ISA-95模型结构:

  • 功能层次(Purdue CIM模型)
  • 信息流模型
  • 控制功能模型
  • 生产活动定义(Part 3)

ISA-95分层架构:

遵循ISA-95国际标准的制造业分层模型:

  • L1设备层(Field Device):PLC、传感器、执行器
  • L2边缘计算层(Control):边缘网关、SCADA,实现数据采集和本地控制
  • L3 MES核心层(Manufacturing Operations):生产执行管理的核心功能
  • L4 ERP集成层(Business Planning):与企业资源计划系统的集成

这种分层架构清晰定义了各层职责,是工业软件架构的最佳实践。

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                                                                           ISA95 标准制造架构

层级      
L4 ERP(企业资源管理)
{ 高级计划与排程(APS)、 }
企业资源相关的业务、数据、决策等活动都是在这一层进行管理,包括财务、经营、供应链、销售、法务、人力等核心环节,都是通过L5该层实现。
APS 是 MES的"大脑",
 
L3 MES(制造执行控制系统)

从本质上讲MES主要功能之一也是监测,其控制功能基本可以忽略,所以其实时性要求较低。
那有朋友说了,MES与SCADA又是什么关系?
两者根据不同的工业场景作用不同,MES除了实现监测,还具备业务管理等功能,是更大的系统级车间管理系统,
是与ERP上一层级对话的中坚力量。SCADA主要侧重监测,有些场合可以没有MES,但不能没有SCADA,这个就得具体问题具体分析。

 
L2 SCADA(数据采集与监视控制系统) SCADA应该侧重于数据的采集和监测,应该具有丰富的人机交互界面,应该属于L2层,
即子系统监控层,虽然具备一定的控制功能,但其侧重点是在于数据采集和监视
 
L1.5 DCS(分布式控制系统) DCS增加了数据采集、存储等功能,除了控,又具备了监的功能,大家可以理解成高端的控制,
但也脱离不了L1层,形象说是生在了L1,但正在拼命的向L2监视层跨越。
 
L1

PLC(可编辑逻辑控制器)

PLC面向单个设备或者单元的逻辑控制。  
L0 传感器Sensor / 执行器Actuator / 换能器Transducer    

 

二、ERP、MES、APS到底是什么?

在工厂管理中,这三个系统的关系,就像是一家大型餐厅里的店长(ERP)、大厨(MES)、采购经理(APS),三者各司其职,但又必须紧密配合。

高级计划排产系统(APS),这是MES的"大脑",负责将ERP下达的生产订单转化为车间级的详细作业计划。高级排程引擎(APS)

 

附录A: 瑞利时制造系统技术栈

智能制造项目-数字化工厂规划与建设方案

制造执行: MES系统的竞争对手是双凤,聚图;
排版: 排版软件算法现在没有特别有优势的产品,大家都以买排版引擎再做开发为主;
数控切割: 数控切割机方面,国内目前主要对标经纬,杭州爱科;国际头部品牌Zund,康斯博。

 附录B: 裁切机品牌排名

https://m.chinabgao.com/top/brand/99789.html

排名 品牌名称 企业名称 母国/法源国
1 LECTRA 力克 力克系统(上海)有限公司 (1973法国)
2 ZUND 迅特 瑞士迅特公司 (1984瑞士)
3 Kongsberg 康斯博 挪威Kongsberg 精密切割系统公司 (1965挪威)
4 bullmer 拓卡奔马 杰克科技股份有限公司 (1933德国)
5 爱科科技 iECHO 杭州爱科科技股份有限公司 (2005杭州)
6 长园装备 长园装备制造有限公司 (2019河南)
7 Eastman 伊士曼 伊士曼缝制机械(宁波)有限公司 (1888美国)
8 经纬数控 JWEI 宁波经纬数控股份有限公司 (1993宁波)
9 瑞洲 RUIZHOU 广东瑞洲科技有限公司 (1995广东)
10 PGM 上海百琪迈科技(集团)有限公司 (1996上海)

posted @ 2026-01-19 14:53  suntroop  阅读(22)  评论(0)    收藏  举报