1MES制造执行系统国内外研究

MES的理论研究在国外起步比较早，因此他们在MES的应用领域有很多新的突破。很多国家都将已经离散制造和流程制造行业中的MES系统发展为产业化的制造执行系统[8]。国外知名的MES系统有SAP-R/3系统和WonderwareIAS系统等，目前已被广泛投入应用。83925

国内对MES的研究起步较晚，但由于国内企业重视信息化的发展，国内学者对于MES的研究近年来也取得了不少成果。传统MES系统（TraditionalMES，T-MES）包括专用MES系统（PointMES，P-MES）和集成MES系统（IntegratedMES，I-MES）[9]。I-MES在T-MES系统的层面上加入很多了创新元素，它有可集成且敏捷的优点。I-MES系统更能满足车间制造的需求。MM-MES的分布式制造执行系统、可集成的制造执行系统、e2-MES系统、面向流程企业的MES系统结构、C-MES系统等都是近年来我国学者对于MES系统的研究成果[10]。

克服物流和信息流的之间的间隙是目前离散制造业面临的重大问题，传统的手工将生产信息录入系统的模式非常耗时耗力，并且生产线的生产信息不能被同步采集，导致企业管理层信息滞后而影响决策。发展至今的MES系统的智能化程度不高，操作时依旧离不开大量的人工干预，若能将故障现象与原因之间建立起联系，生产发展成更为智能的过程，会为企业带来更高的效益，而管理过程也更为简单[11]。当前应用于离散制造业的MES系统还面临着很多需要改进的问题：

现阶段的MES系统的各子系统间集成程度低，并且它与企业的其他信息系统间不能集成，造成了企业制造过程不能协同的问题[12]。

MES缺少相应的技术标准支持。

MES系统在可配置性和通用性方面的欠缺影响了企业变更或重组业务的流程。

用于生产的实时性弱。

智能化水平还需提高。

当下企业着力于建立成熟的产业链，扩大产业化规模，而MES系统也需随着相应趋势不断发展：

系统建模：设计MES系统的关键问题是完整构建企业的制造流程。目前用于对生产线流程进行建模较多的有统一建模语言UML和SOA等建模方式[13]。

调度排产：为了实现合理而高效的生产计划安排，MES系统中运用了大量的智能算法。其中遗传算法、Agent、禁忌搜索算法、蚁群算法等应用广泛。

大数据：MES系统利用获得的大量生产与物料信息进行质量管理，利用能耗信息进行能源管理，利用工作人员的数据进行校正容错。

信息融合：解决MES与下层数控车床、工位机、车间显示屏等设备以及与上层的SAP、ERP系统的信息孤岛问题。

2水切割机国内外发展状况

1986年美国的诺曼·弗兰兹博士首次获得水射流切割技术专利。上世纪70年代末美国研制出超高压水射流切割机，接着磨料水射流切割机被投入生产[14]。全世界的各行各业中用于生产加工的水射流设备已多达4000多套，可以切割约500余种材料。美国的JetEdge和Flow两家公司是国际上著名的水射流切割机生产厂家[15]。发达工业国家发展水射流切割机产品的标准是有先进管理模式和高质量高性能零部件。在产品形成商品化后，国外的水射流切割机紧接着转向提高机组的智能化水平，并着力研究大功率多喷头机组[16]。

上世纪90年代，我国研究院成功研制的水射流切割实验样机为我国发展超高压水射流技术奠定了坚实的基础。90年代中期时我国还未形成水射流切割机产品的市场，此时加工业用的是美国（主要是Flow公司）产品。我国最早开始研制水射流切割机的单位是南京大地水射流有限公司。该公司在1995年底研制出第一台机器，对初成品的工作缺点修改了3年的时间，有了基本符合产品要求的水切割机，然后进行了小批量生产[17]。这批水切割机的成功投产标志着我国是全球第五个有能力自己生产水切割机的国家。我国近年来将主机型—增压器型水切割机进行大规模生产，投入地砖、石材等装饰材料行业中使用[18]。