信息化制造系统的效能与设计实施途径

C.water

作者：于志强 1.导言 1.1ERP实施遇到的问题 ◆ 数据链的断层 在整个企业流程里，制造过程只是其中众多的环节之一，但它是形成企业核心竞争力的最有力的武器。其他所有的决定企业能否成功竞争的优势，如价格、质量、产品上市时间、可靠性、产品革新、产品和服务的柔性、现场服务等等，这些优势能达到什么程度，主要取决于企业的制造系统的设计、控制以及管理实施。 在企业管理流程中，信息越精确，越能及时得到，在企业核心领域里的实用性越强，企业的决策者九月能够利用这些信息并辅之以商业模型来做出重大的决策，这就是MRPⅡ（物料资源规划）概念形成的由来，该概念后来演变成了ERP（企业资源规划）。在九十年代，全球有数十亿美元投入了ERP系统的实施，大家期望从ERP系统的实施中能够“抱个大金娃娃”，使企业的竞争优势可以大大增强。 但不幸的是即使是一个非常优秀的ERP的模型，如果在实施时不能和制造系统的操作以及企业的实时双向信息流完美的集成起来的话，该系统也是不可能持续的起到作用的[Harrold，2001]。在企业中，几乎所有的在线和实时信息都是从过程控制系统或叫工业自动化系统中来的；信息很难甚至不可能从上到下或从下到上进行传输或流动。在这种情况下，企业自然不能从ERP中得到他们在项目实施之前所期望的效果；ERP与其说是一种成功有效的商业工具，不如说是一种摆设[O’Leary，2000]。 ◆ 无缝集成的机会：开放式平台系统 ERP面临的窘境不代表它的概念不好，只不过是企业现存的技术还不足以支持这个优秀的概念。 在上个世纪九十年代，随着计算机、通讯、软件和微电子技术的发展，一些过程控制系统的专家提出了基于因特网的“开放式控制”的概念[Gerold，1996]，紧接着，一些被称为开放式平台的新型控制系统被推出[Mintchell，2001]。这些新系统可以通过Internet或Intranet网与外界系统如MIS、ERP等系统进行通讯，使得企业内的制造系统和商务系统之间的信息的实施、无缝的双向流动成为可能。 继热变全球的“电子商务”之后，一个新的名词——信息化制造（E-Manufacturing）诞生了，另外，还有C制造（协作化制造）以及MES（制造执行系统）等新名词，都代表了类似的意义。从中文读音上口的角度考虑，我们选用E-MANUFACTURING（中文为“信息化制造系统”）来统称这一类的系统。其实，自从网络泡沫破裂后，单词前面是否加一个字母“E”或“C”并不那么重要，重要的是这些系统如何能够帮助企业得到独特的竞争优势。 1.2问题 针对ERP系统实施的前车之鉴，关于信息化制造系统，重要的是要找到把一个普通的制造系统转化为信息化的制造系统的实施途径及其障碍。相应的对信息化制造系统的功能、好处和评估方法也将在下文中进行讨论。 1.3研究目标 关于信息化制造系统的具体的物理模型（如硬件结构和软件组态）不是本文所研究的范畴，本文将主要从商务和系统的角度，在讨论信息化制造系统的特征的同时来探讨信息化制造系统的设计途径和方法，对于如何评估是否应该投资和实施信息化制造系统的判据将予以讨论。 2.有关研究回顾 从九十年代后期开始，许多专家开始从事信息化制造系统的研究，2000年后，随着电子商务的发展，研究的力度逐渐加大。以下介绍一些关于MES、C-制造、E-制造的方面的有代表性的研究结果。 Mr.Swanton[Swanton，200]建议从供应链、实时响应需求、产能精密调节等过程变量进行研究。他指出，信息化制造系统应该包括如下这些方面：技术规格的严格一致，废品废料的减少，优化调度，均匀平稳的产品流量，和最佳的产品切换和导入时间。Dave Harrold在2001年发表的数篇文章中首次提出了E-制造的名词，并讨论了一些基本的研究主题。他重点就IT和ERP的结合如何能够为企业带来效益的研究方向进行了详细探讨。Mike Morel（惠普公司的工业市场经理）进一步指出，在信息化制造的过程中，企业可以分三个步骤来进行，这样可以把实施信息化制造系统所带来的波动减到最小。不论在哪个阶段，详细具体的信息都必须可以由企业内部各方得到，但又必须对用户保密，对于有共同利益的合作伙伴（如供货商、外协加工商、合作研究单位等），要进行部分数据可选择的共享。Laura Zurawski和Mark T.Hoske,他们给出了在企业中实施信息化制造系统的优点，并给出了几个应用的实例。 配方管理式信息化制造系统所涉及的一个重要组成部分，Dennis Brandl，对通用制造过程中的配方管理进行了详细探讨。Gary A.Mintchell，在研究开放是控制系统的同时，也讨论了其在协同制造过程中的角色和应用，他在文中把开放式控制系统作为协同制造的“伙伴”。 3.制造系统，ERP和开放式控制系统 3.1制造系统的定义 在引入信息化制造系统的概念之前，先介绍一下制造系统的定义并对制造系统的本质进行一个简要的分析。 制造系统由一系列的设备等元素组合而成，目的是把原材料转化为成品。这些物件包括机器、工具、物料处理设备和人员。除了原材料之外，制造系统还需要信息（顾客定单、系统现行的状况等）、资本（资金，设备和固定资产）和能源（劳动力、电力和辅助能源等）作为系统的输入。系统的输出包括成品、信息、废品和利润。 制造系统包括对系统进行支持、操作和控制的所有的功能，维护、工程、人力资源、财务、销售和市场营销也是制造系统资源的一部分。基于成本控制机制的制造系统与基于运行状况的控制机制的制造系统有很大的区别，尤其是在产品成本、质量和产出时间等参数上的要求等方面。图1示出了一个制造系统的构成框图，请注意系统中的物流和信息流。

登录/注册后可看大图

3.2ERP：信息流动的重要性 ERP是一个试图把企业内所有的部门和功能都集中到一套计算机系统内并满足所有系统的特殊需要的一个高端解决方案。如果产品和生产的有关信息可以及时被收集、存储和保护起来的话，制造过程的偏差会很快得以纠正，从而保证只有安全、可靠的产品才能被发布和销售。不论企业是生产电脑芯片、石油、日用品、饮料还是处方药品，这个需求都是相同的。 所有现场的数据都由控制系统来采集，但在传统的专用控制系统中，ERP系统无法得到有关制造过程的实时信息，这一点严重的阻碍了ERP系统的长处和优势的发挥。用传统的自动化控制系统无法在企业内部实现实施的信息流动，这是在企业中ERP实施的主要困难。 3.3测量和控制产品的进展 3.3.1三代控制系统 第一代控制系统诞生于70年前，是以机械原理为主进行控制的一些仪表。目前，占主导地位的控制系统是诞生于1970年左右的第三代控制系统。控制系统采用基于电脑原理的测量控制和信息技术，通过对制造过程的监视、参数（温度、压力、流量等）的控制，是制造过程达到最优化，以提高企业的生产率和效率。 控制系统的主要制造商几乎都是世界著名的跨国公司，如GE，Siemens，Honeywell，ABB，Rockwell，等等。由于产品技术都是由他们各自独立开发的，几乎所有的系统都是专用的，这意味着一个制造商的产品无法或很难与另一个制造商的产品进行通讯，同样也很难与第三方的产品和系统，如MIS、ERP等系统进行通讯。这种状况一直持续到临近21世纪，系统之间的互连和企业内的集成成为普遍的需求，而系统的不能兼容已经成为一种极大的障碍时，专用系统的弊端才引起人们的广泛重视。 3.3.2对开放系统的呼唤：第四代控制系统 开放式控制系统，也被称为第四代控制系统，是在一个基于IT技术的平台上对制造过程进行控制和监测的自动化控制系统[史珺，2001]。开放式系统的应用使得在企业内的任何一点——从工厂的底层到最高的管理——得到的过程信息，而且，在该平台上，不同系统之间可以进行互连和集成，它们之间的信息也可以共享。在开放式控制系统中，过程优化和局部过程控制得以实现，从而使用户在大大降低成本的基础上提高效率，改进质量和安全性。第四代控制系统产生的动因基于如下几个方面的需要：不同系统的互连，对数据库访问的简易性和成本的降低。通过开放式控制系统，ERP系统可以得到一切所需的制造过程状况得实时信息，从而真正发挥巨大作用。 3.3.3控制系统与IT系统的相似性 当制造工程师与IT工程师沟通时，发现很难有共同语言，而且相互都缺乏自信。产生这种现象的部分原因是由于各自的术语不同，但主要是由于双方对构成企业的框架结构的理解差异造成的。例如，设备在大多数情形下是根据资产类型划分的，而信息是按功能科目划分的结构型，而人力资源是根据工作性质区分的组织型。根据工作性质，企业的部门通常被划分为财务、研发、采购、生产等部门，而设备（资产）则包括大楼、车辆、储罐和机器等。 但出乎大多数人意料的是，控制系统的组态是基于科目划分的，比如在控制系统组态时常常遇到的控制回路、泵、电机、连锁顺序控制等，很少有用户或操作员意识到他们在和不同的资产或不同的部门的设备打交道，在操作站的控制画面中，所有的基于科目的部件都体现在一个基于操作功能的结构体系中。根据科目划分的结构同样也存在于IT系统中，自动化控制的图形模拟显示出控制回路和容器上的泵或其他机械。类似的，数据信息和数据中心将数据仓库中的信息模拟显示出特别的顾客、产品和定单状况，表现方式同样是通过图表、图形和报表，显示格式可以由各个特别的用户群来定义。 这些类似性使控制工程师很容易了解电子商务的设计和实施，它是E化制造或信息化制造系统的基础和核心，它们使信息化制造有存在的意义，得以可行并具有实用价值。

C.water

4.信息化制造系统（信息化制造）：结构、功能和效益 4.1什么是信息化制造系统？ 信息化制造系统是一个企业内部从工厂现场到顾客的电子化或网络化的全面解决方案。工厂现场的传感器和其它控制部件将信息送到控制系统，之后到维护管理、模型、调度、追踪和批量操作等控制层面，用户——包括供应商、OEM协作商、供应链合作伙伴等——可以对他们需要的任何信息进行访问，必要时还可以发出命令（见图2）

登录/注册后可看大图

在图2中，信息化制造系统对来自控制系统的信息进行实时处理，经过处理的信息被送往商业系统，如远程诊断和管理、物料供应商、OEM协作商、供应链伙伴等。信息化制造并不是一个新的商业模式，它只是在企业现有的商业模型下为企业提供了一个信息通道和分析平台，其核心或灵魂是制造过程中的协作和实时响应。 4.2信息化制造系统的功能 图3示出了信息化制造系统的功能。人力、设备、信息和控制等相互之间是高度相关的，在设计信息化制造系统时，如果忽视了这些相关性，那就不可能开发成功任何系统，哪怕是最简单的系统。这些部门之间的数据交换是在ISA S95的标准或其他国际标准下进行的。全部人员，包括管理人员、操作人员、工程师、维护人员都可以及时得到它们所需要的信息。

登录/注册后可看大图

信息化制造系统必须考虑这些相关性，并且还对在最高程度的自动化水平和较低程度的自动化水平等不同情况下信息的重叠或断层部分进行处理。如,自动数据采集当然减少了人工采集、输入和校对数据的工作量，但不可能也没有必要把人工完全取消。然而，在许多场合，如果人工干预会产生不必要的偏差、引起危险或对所制造的产品没有什么明显的增值时，应该考虑进行自动化，以削减人工。 当有周期性的扰动所产生的波纹效应时，信息化制造提供了一个缓冲或胶合作用，以保证所有的物体和目标能够按原定计划保持一定的水平，并按新的不同的方案进行更新。 根据COMMS（面向顾客的制造管理系统）模型，表1给出了信息化制造系统在功能上与ERP和控制系统的区别。

登录/注册后可看大图

4.3信息化制造的优点 信息化制造可以帮助ERP更容易和更有效的工作。它可以在实施ERP的同时进行实施，也可以先于ERP的实施而实施。以下给出的信息化制造的一些优点： ◆ 容易启动 根据惠普公司提供的资料显示，信息化制造的实施可以分为三个阶段，它们是：1.内部信息集成；2.供应链对供应链；3.以客户为中心的协作。企业可以在任何一个合适的阶段启动，并可以根据进展在任何一个其它的阶段暂时停顿。他们可以等待一段时间，待条件成熟后再进入下一个阶段。这个系统，从硬件到软件都是可扩展的，而且可以一步步进行实施。 ◆ 内外一体化 信息化制造对商务过程和应用分别从内部和外部进行了集成，以通过对不同的软件系统中简化事务环节来连接和触发各个业务团体。这些软件系统包括控制、报警、维护、定单与交易管理、企业资源规划以及其它领域等等。通过对应链内的交易进行优化，公司可以生产自己擅长的产品和服务，而对自己不善长的产品或半成品进行采购。原则上企业通过将自己不具备竞争优势的产品外协而专心于自己的长项，可以大大增加自己的价值。 ◆ 界定工作责任 通常，人们在得知一定的标准并可以据之对事物进行测量时，人们才有可能也一定会对事物进行改进。信息化制造的部分功能就是对多个系统进行连接，提供定量的数据和指令，在推动实施时，责任很明确。企业内部的所有要素，如设备、材料和产品以及每个人，对企业的整个业务都有贡献。 在信息化制造系统中，如果有可能对某台机器进行在线访问——当然要有适当的保安措施——用户不需要派人也不需要花额外的时间和费用就可以进行流畅的服务和远程诊断，除了采用开放式平台的控制和通讯的信息化制造系统外，没有其它的系统能够提供这一类的功能。 ◆ 信息无缝流动和共享 传统的商业策略包括质量、低成本、及时配送等，这些只不过是最基本的需要。信息化制造需求驱动的结构，通过优化的设计使得生产过程信息可以直接传给企业上层的商务系统，而不需要经过人手获取和输入信息等额外的过程。信息化制造对如何获取信息、信息的格式都进行了详细的定义，对商务系统如何应用这些信息也作了充分的规定。 ◆ 快速供应链 竞争优势的关键点包括建立端到端的供应链，要求产品由设计到投产的时间更短，对客户的响应更快，以及更充分的上下游协作。作为开始，必须在公司和供应链之间的协作实施之前，确保企业内部制造过程的各个功能块之间的无缝集成。这不是一个完全按顺序进行的过程，可能有些快速的收益通过某些快速措施可以先行实现；但制造过程必须无缝连接先在企业内部，然后再延伸到企业外部。 信息化制造的运作应该是从工厂级的过程优化开始到企业级，最后再到供应链级。采用一些信息基础技术进行的快速连接消除了信息的延时和滞后，这些技术包括计算平台、网络技术和因特网。它允许并推进了快速的改变、制造的柔性话，使企业得以专注于核心业务，并建立伙伴关系。如果没有信息化改造，某些公司是很难实施这些功能的。

C.water

5.信息化制造的实施 5.1准备：系统设计 当分析一个复杂系统时，在一个标准的方法论的基础上建立信息化制造的设计和实施途径是非常重要的。信息化制造的系统设计方法和分析模型不是本文讨论的范围，这里只给出信息化制造的系统设计方法和分析模型不是本文讨论的范围，这里只给出信息化制造系统设计途径，我们借用了Nam Suh在《设计原理》所提出的概念。 图4是EMDP的一个示意图。从高级的商务目标开始，将之逐级分解，一步一步进行系统的详细设计。目标（做什么）和解决方案（如何做）在信息化制造设计途径上的六个阶段中的每个层次不断重复。从制造目标来说，信息化制造的系统要点被确定后，先将概念流程设计出来，已确定制造系统中的物流和信息流；滞后在系统流程策略的基础上——包括过程内标准工作缓冲器、物料处理流程、车间单元（设备设计和标准工作流程）和信息传输方法——进行详细的系统物理特性元素的设计；该设计方案出来后，就可以进行实施阶段了。

登录/注册后可看大图

5.2信息化制造系统实施途径 概念性的系统设计过程中的最终步骤，使要经所需的功能（无论从物里区域还是过程区域）在最基本的层次上以图表的方式绘制出来。用制造系统的是术语来说，这一步代表着将抽象的制造系统设计概念进行物理实现。 作为对信息化制造系统的过程域的一般看法，以下的物理元素代表着制造系统的控制水平：机器，直接的操作人员，支持资源（维护设备和人员、产品控制、机器处理设备、监督员、经理等）和功能部门（材料、存储、运输、接货和采购）。对制造系统的过程域很难给出一个严格的定义，应为系统由于存在无限多的系统变量（SVs）而趋向于变得十分复杂。但可以考虑为这些变量按科目进行分类，以下十个科目就是从产品系统设计的过程域的刑事处罚，为信息化制造的系统变量定出的分类科目标题： 由于以上各个分类中的物理元素都在制造现场。流程开始时，首先由SWIP（每个过程内的标准工作构件）对每个生产单元的工作进行缓冲，每个单元都要通过各种手段得到控制和改进，以解决基本的系统单元内的问题。然后个系统元素之间的直接的物料和信息的连接被生成和建立，对构件进行部署，从而将各元素都连接到系统，形成系统的物流和信息流。最后对构件进行具体化，即将逻辑建立转化为物理连接，并生成代码，经过编译、链接后产生最终代码。在整个过程中，流程的概念是系统的关键所在，系统的设计和实施就是由物流和信息流想伴而生的。这就是信息化制造系统实施的途径。见图5。

登录/注册后可看大图

5.3信息化制造投资判断 在制造团队决定是否要进行信息化制造系统的实施之前，需要开发一个商业计划，重点要说明计划对企业的目标达成有何益处。根据上面给出的信息化制造的设计和实施途径，这里给出的判断信息化制造是否应该投资的八个步骤： ①企业必须首先由对企业内的制造系统的评估开始，来确定制造部分的改进给企业商务带来的商机和潜在的问题。对实施信息化制造前后的生产率的比较进行评估和测量时，必须考虑到制造过程的每个问题，而不能只是片面评估。 ②详细描述存在的问题和未来的机会，以便在实施信息化制造时，对须解决的问题能够提供一个清晰的了解。 ③根据商务和制造策略按顺序列出系统实施的好处。在列出的清单中，应重点包括但不限于以下事项：对资产回报的改进，库存和运输成本降低的水平，对客户服务的改进，电子商务的能力等。其中，交货时间的减少、库存降低的水平和生产周期的缩短应着重给出。 ④要获得企业相关决策机构对项目的支持，保证项目能够顺利完成。 ⑤要开发一个项目实施的整体计划，展示项目的益处和给企业带来的机会。其中，项目评估结果、推荐的解决方案和行动、项目开展的好处要报给企业最高管理层。项目实施计划要得到制造管理层的支持，这个计划应涉及项目运作的侧平和前面提到的实施效益的关键性能指标的测评。 ⑥实施团队应该能够确定项目具有小规模试验的机会。小规模试验的实施时间应该较短，并由清晰的成功与否的测试指标，和项目是否要继续进行下去的权威性的评测底线。 ⑦要准备一个小规模试验总结。该总结应该是一份项目成功的详细报告，并要提到今后的实施要注意的问题，要列出所有的潜在风险和具体的防范计划。 ⑧最后，要做出一份实施策略，在不同的工厂中实施时，要作出一份普遍的设计方案，作为各个厂实施的模板。项目实施团队必须由资深人员组成，必须对每一部实施可能会遇到的相关各方面的问题有深入的了解。 5.4对信息化制造系统的评价：四“R”标准 把响应、分辨率、可靠性和可修复性（四“R”）作为硬件和软件应用的标准在过去30年的控制和自动化领域中是相当普遍的，但在商务系统和办公室网络中还很少应用。当越来越多的公司涉足电子商务、供应链管理和按需生产时，四“R”标准逐渐被用来保证企业的商务应用和网络是按照正确的构想的方向上实施的。结果是，产生了一套企业体系方法，该套方法可以保证软件应用（如控制、优化、维护、财务、计划等）和硬件网络（如控制总线、工业局域网和广域网、办公室网络等）在共享四“R”标准时，处在企业体系中的同一个级别上。 具有较小响应时间的系统有时被称作“实时”系统。当信息在企业内部上下流动时，对响应时间长短的需求时变化不定的。例如，对一个快速的压力控制回路来说，现场数据可能需要在几百毫秒内就要完成一个平滑的控制；而操作员界面可能两秒钟更新一次就足够快了；在更高层次的优化应用，可能是根据过去每两分钟的数据的平均值来决定一个新的设定值得；而一个预测维护管理应用可能用过去几星期的压力数据进行推断的。 当企业内数据逐渐增加时，响应和分辨率的需要通常趋向于下降，可靠性和可修复性的需求也趋于减小。例如，控制系统的可靠性（平均无故障时间）通常可以通过采用的冗余热备系统来提高，这种方式首先起源于现场器件，之后友延伸到控制器、操作员界面和通讯网络。可以作为对比的是，商业计算机和办公室网络很少采用冗余硬件，因为数据的延迟到来几分钟甚至几个小时都是能够接受的，只要数据最终能来就可以了。 通常提到的系统的可维护性或平均修复时间、可修复性指系统维修、更换部件或进行软件和/或硬件升级所需要的时间。在严苛条件下工作的控制系统都具备容易修复、替换或升级的特性，当企业系统和网络需要越来越多的启动时间，他们也将采纳目前正普遍用于控制系统的可靠性和科修复性的特点。 许多人了解当企业中的数据向企业的高层次流动时，响应时间、分辨率、可靠性和可修复性的需求时如何变化的，但却很难理解当这些数据的任何一部分有反响送回到底层时，其逻辑关系是如何变化的。由于当数据上升时，四-R标准是降低的，数据返回底层时，数据本身所具有的四-R特性也是经过降低的。控制工程师了解，这一点有些类似于当延迟增加时给过程控制回路带来的不稳定性。 由于工厂控制系统人员了解把四-R标准应用到设计、操作和维护系统中的重要性，他们对在企业的其它系统中应用四-R标准也同样比其他人有更多的体会。这就是为什么在信息化制造的实施团队中，控制工程师例如不是项目总负责人的话，也一定要扮演一个重要的角色的原因。

C.water

6.信息化制造实施的障碍和解决办法 实施信息化制造的障碍与制造系统中各子系统之间的通讯所遇到的问题类似，互连标准和技术之间的断层是对制造和商务系统集成时的主要障碍。 6.1需求：呼唤标准 信息化制造系统再实施时，通信标准是一个重要的成功因素。有了共同的标准，可以大大降低信息化制造系统实施、支持和以后的修正或升级的复杂程序。信息化制造的通讯标准是关于如何生产产品的一个毫不含糊的清晰的语言，例如，计算机数字控制机器可以通过编程产生部分CAD（计算机辅助设计）的图形。虽然统一标准还未诞生，但一些国际通用的和事实上的标准已经被用来在不同的系统中，以定义生产什么和如何生产，包括通用配方的定义。 各制造环节的数据要共享，就要使各个部分的控制系统的数据能够双向流动。因为如果一个公司需要快速重新部署产品的生产，或希望将生产线移到距消费者或批发商更近的地方，公司将更容易做出判断决定。有了给产品定义的标准方法，制造商可以用来作为投资者和生产者之间协作的杠杆。这种协作可以使你决定哪里是生产产品的最佳地点，如何评价另外的设备是否也可用，以及制造过程中哪些制造步骤可以有其它的公司来完成以作为制造的补充或互换。而即使是开放式系统，要实现的数据的双向流动也必须有一个共同的标准。 6.2解决方案：定义标准 制造业中通讯标准的定义多年前已经在开发，目的是支持信息的电子交换。比如，设计、工程师变化、顾客的定单、零件生产和制造周期状况等都是信息的例子，这些信息在制造业中的设计师、生产者和顾客之间流动。这种信息流产生于一种已经建立起来的信任、标准化的信息交换方法，这是最终形成信息化制造解决方案的根基。目前，已经有几种通讯标准在使用，它们基本都是从IT行业中引入的。 ◆ SQL 目前，对某些系统来说用户能够使用SQL并提取和操作数据将之变为有用的信息。这种方法给用户提供了最大的灵活性。但要掌握SQL、收集数据并分析结果需要时间，通常会影响生产的实时性。 ◆ OPC OPC是由一个IT业的团体最近共同开发的一个标准的客户/服务器技术，主要是为了解决不同供应商的控制和自动化装置的信息共享问题。目前，许多控制和自动化系统都提供OPC兼容产品，基本上不需要用户驱动程序，只需点击就可以把不同的供应商提供的控制和自动化装置连接起来。但OPC没有提供完整的解决方案，它只是给出了一个标准化的标签或属性组，定义了控制和自动化产品如何在工厂和车间级共享信息。如果信息要在整个企业的范围内进行来回流动时，OPC面临着巨大的挑战。 ◆ XML 在全然不同的系统之间或整个企业范围内实现电子数据的共享，不仅仅是过程工业的需求，也是所有企业的共同需求，XML就是为了解决这个需求而开发的。目前，XML已经定义了语言结构，但指令词典和每个指令的通用意义是什么还正在研究过程中。 ◆ ISA A95 在过程工业，ISA S95委员会在开发关于工厂级、车间级和企业内跨越的数据共享模型和建立术语学方面取得了巨大的进展。S95的第三部分定义了制造过程中提供产量、产能、信息化制造策略需要得执行可见性，这些扩展出来的要素还包括了一些没有被S88包括的元素，如过程和生产分析、产品分析（质量保证）、维护管理和过程。增加这些扩展后，提供了把实时的装置信息变为交易性的商业信息所需的时域变换和映射。图7示出了商业系统是如何通过ISA S95标准向控制系统产送信息或从控制系统获取信息的。ISA S95确定了商业领域和控制领域中各自一边的最可能交换数据的子系统的功能，还详细规定了交换数据的标准格式。

登录/注册后可看大图

有了以上标准，过程控制系统就可以和整个企业系统进行通信。图6给出了不同的子系统用OPC和XML标准互相通信的图示。OPC和XML好橡胶水一样，把不同的制造应用黏接在一起以形成信息化制造系统。

登录/注册后可看大图

近年来，传统的控制和自动化供应商花费了大量的时间和金钱用来学习和开发XML、OPC、S95的解决方案，以便用户可以把不同的控制系统连起来，成为一个在域内或跨域共享新的解决方案已经是信息化制造的方案，但也确实有部分供应商了解信息化制造就是他们解决方案的发展方向。Rockwell是这些供应商之一，EMERSON是另一个。

登录/注册后可看大图

表2给出了一个可以被化归到信息化制造系统制造商这一类的供应商和产品清单，这些产品的详细信息可以在这些公司的网站里找到。 结论 要把制造系统高端的商业目标转换为系统低端或子系统以及装置的功能，很关键的一点就是要从物流和信息流的角度来设计信息化制造系统。信息化制造系统代表着一个公司在竞争优势中的越来越大的组成部分，必须在一个标准化的、结构化的方法下才能得到良好的实施与管理。本文给出了信息化制造系统的设计和实施途径，这两个途径将从高端目标和决策角度来指导信息化制造系统的设计，并通过系统内物流和信息流的设计、子系统和装置功能的设计来指导信息化制造每一步的实施。本文也给出了如何判断是否应该投资信息化制造系统步骤，以及在信息化制造系统实施后如何进行评估。无论从信息化制造的设计、实施和益处以及测评等方面都可以看到，信息化制造的实施和评估要比ERP的实施和评估容易得多，实施后对企业效益的增加和效率的提升也比ERP明显的多。