MES系统复杂信息处理

MES系统 的定位，是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。



从结构上来看，信息的复杂来自组织结构、控制模式和信息结构。车间局部和全局信息的组织方式、内外部信息的结构、信息的表达、载体、层次等方面的不同等都是造成信息复杂的原因。例如，决策者对当前决策状态可能只具有局部的知识，造成决策信息的不*等状况。再如，复杂信息在表达上可以包括模糊信息、粗糙信息、不对称信息等。

从信息的内容而言，MES系统中复杂信息的类型就更多了，例如：
(1)其他各种不确定信息，如操作人员不在场、原材料延期到达、原材料有缺陷、动态加工路线等；
(2)与工序相关的信息，工序延误、质量问题和产量不稳定；
(3)与机器相关的信息，例如机器损坏、负载有限、机器阻塞和死锁、生产能力冲突等；
(4)与工件相关的信息，例如工件随机到达、工件加工时间不确定、交货期变化、动态优先级和订单变化。

在过程方面，由于难于掌握和控制信息的运动规律，信息的复杂伴随着系统运行的整个过程而产生。车间某些决策需要的信息、信息之间的可能依赖关系、信息的实际流向和传播方式等都可能是不确定的。例如，信息的传播可能是局限于局部的；也可能是分布的，同时对MES系统的其他部分产生影响；还可能是传播的，从一个局部以扩散的方式传播。

正是这些复杂信息的存在，使MES系统的产生成为一种必然。但同时，复杂信息是一把双剑，在给制造车间带来机会和挑战的同时，还可能会给其运行带来负面影响。复杂信息会对系统优化造成一定的影响如果缺乏复杂信息处理方法以及车间信息集成和共享机制，可能会使生产各环节衔接协调，按时完成任务的可能性降低，不能保证产品质量和交货期，难以控制生产成本，从而影响生产过程总体优化效果，终用户的满意度会受到影响。复杂信息还会影响车间的稳定性，由于生产过程中存在着许多不确定因素，例如加工时间的变化、产品需求量的变化、交货期的改变及设备故障等，这些生产过程的变化对约束造成一定的影响，使模型中的信息变得不确定，有时即使通过部分软约束的松弛吸收小的变化也会对原有静态调度造成大的改变。

再有，系统的行为也会受到影响， MES系统为了提高车间控制的效率和鲁棒性等性能，不可避免地采用分布式的决策和控制，因此，部分分布决策单元之间可能会由于信息具有局部性且缺乏对系统全局状态的认识而出现冲突的、不*的、不确定的、延迟的等特性的信息。如果它们在这种对系统的状态只具有延迟的和不*的知识的情况下进行行动选择等决策时，系统的动力学特征将十分复杂，就会产生非线性振荡和混沌现象。同时，复杂信息会对管理目标产生一些负面影响，当不可预测的事件发生时，车间需要采取一定的应对措施，如改变原来的生产计划、适当增加库存、与顾客协商变更产品的交货期等，这些都对企业的管理目标造成一定的影响。因此，在正确认识复杂信息的基础上，有必要进一步探讨MES系统复杂信息处理策略。

原文来源于杭州匠兴科技