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MES集成了生产运营管理、产品质量管理、生产实时管控、生产动态调度、生产效能分析、物料管理、设备管理和文档管理等相互独立的功能。使这些功能之间的数据实时共享，同时MES起到了企业信息系统连接器的作用，使企业的计划管理层与控制执行层之间实现了数据的流通。MES的功能框架如图5-4所示。
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（1）xBOM管理
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MES把PLM系统视为其重要的集成信息来源，MES需要从PLM系统中提取产品的原始设计BOM数据，包括产品的设计BOM和工艺BOM文件，并通过xBOM管理，把产品的设计BOM数据转换成支持MES的各种BOM数据，包括产品的制造BOM、工艺BOM、质量BOM等，从而快速、准确地建立MES中的产品基础数据。通过xBOM管理，MES实现与PDM系统的集成和MES内部产品数据管理。
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（2）计划系统
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一方面，实现从企业的上层计划系统MRP/ERP中获取车间的本月生产作业计划；另一方面，接收外协订单分解后的物料需求计划。两个方面结合起来，为车间计划人员编制车间生产作业计划提供原始数据。通过计划系统，MES实现与MRP/ERP系统的集成。
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图5-2 数字化工厂的平台架构
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图5-3 数字化工厂的信息流图
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图5-4 MES的功能框架
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（3）人力资源管理
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管理车间员工的各种基本信息，提供实时更新的员工状态信息数据。人力资源管理可以与设备资源管理模块相互作用来进行最终的优化分配。
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（4）工序级调度
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工序级调度是MES与ERP系统有根本差别的地方，MES要通过工序级调度形成零部件各个工序的生产调度指令。工序级调度需要借助各种调度理论和方法，在MES中属于难度级别较高的问题。
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（5）外协生产管理
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当车间生产能力不能满足车间的生产作业计划时，生产车间为了保证按时完成客户订单，就需要考虑把部分产品或者零部件的生产外协到其他企业，外协生产管理将在选择合作企业方面提供决策支持，并跟踪合作企业中外协产品或者零部件的生产进度、产品质量，即把外协生产任务的管理纳入MES中来。
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另一方面，车间可能作为其他企业的外协生产加工单位，接受其他企业或者客户的直接订单，订单系统管理这些订单，车间计划人员根据订单情况，可能需要进行物料需求计划（MRP计算），物料需求计划的结果是形成编制车间生产作业计划的原始数据。
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（6）物料管理/物料跟踪
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管理车间物料的基本信息，记录物料库存及出入库情况，管理WIP信息。在物料管理中，最为复杂的是物料跟踪技术，所谓的物料跟踪技术就是随时跟踪物料工艺状态、数量、质量和存放位置等信息，向车间调度人员和客户报告产品的生产进度等信息。
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（7）统计/历史数据分析
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统计系统在MES中有重要地位，它随时向车间管理人员提供产品及其零部件的生产数量统计、生产状态报告、生产工时统计、成本统计、质量统计等信息，以便于车间管理人员更好地掌握产品的生产进度、控制产品的生产质量和产品生产成本。MES需要完整准确的产品基础数据做支持，如在xBOM管理中建立了大量的产品基础数据，然而这些数据，如零部件工时定额、零部件采购成本、设备使用效率等，不可能完全与实际情况相符。因此，需要在大量历史数据统计分析的基础上不断地完善和提高MES基础数据的准确性，而准确的MES基础数据又会提高车间生产计划、调度指令的准确性和正确性。
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（8）质量管理
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