MES系统这四个运行管理子系统（生产、维护、质量和库存）都具有统一的系统实现结构，均含有6个主体功能模块，与MOM通用活动模型中6个主要活动相对应，分别是调度模块、分派模块、执行管理模块、数据收集模块、跟踪模块和绩效分析模块。每个功能模块都需要在其所属的运行管理子系统内部完成性质相同但具体任务不同的特定功能;并完成系统内部功能模块之间的信息交互;以及特定功能模块与上层业务计划系统和下层过程控制系统之间的信息交互，以实现各个运行管理子系统相对立的运作业务。MES系统MOM通用活动模型中的定义管理和资源管理在工厂资源信息管理平台中统一实现，各个运行管理子系统通过工厂资源信息管理平台获取信息，以各子系统对工厂运行规则的定义和制造资源的使用具有一致性。通过各个运行管理子系统的计划/请求信息下达过程和绩效/响应信息反馈过程，可实现对制造运行过程的闭环管理与优化。
1.MES系统生产运行管理子系统
MES系统生产运行管理子系统的主要功能实现方式是:生产调度模块接收从上层业务计划系统下达的生产计划，结合由工厂资源信息管理平台提供的企业生产能力及资源使用状况信息，利用优化调度算法进行生产排程，将企业的生产计划分解为详细生产进度表。MES系统生产分派模块依据由工厂资源信息管理平台提供的资源可用性信息、产品生产规则及所需的物料清单与资源清单，将详细生产进度表进一步分解为生产任务分派清单。生产执行管理模块则需按照生产任务分派清单的安排下达具体操作命令给的下层过程控制系统，并接收操作响应，所执行的操作按照标准的程序和规则进行，确保各种制造资源的准确分配。
2.MES系统维护运行管理子系统
MES系统维护运行管理子系统的主要功能实现方式是:维护调度模块接收从业务系统或其他运行管理子系统发出的维护请求，根据工厂资源信息管理平台提供的设备运行状态及相关维护资源使用情况，创建详细的维护作业进度表。
MES系统维护分派模块依据工厂资源信息管理平台提供的维护定义信息及维护资源可用性信息，将维护作业进度表进一步分解为维护作业工作单。维护执行管理模块需要按照维护作业工作单的安排下达具体维护命令给下层的维护作业系统，并记录维护工作执行的状态和结果，维护操作按照标准的程序和规则进行，确保维护作业过程中各种资源的正确使用。
3.MES系统质量运行管理子系统
MES系统质量运行管理子系统的主要功能实现方式是:质量调度模块接收从业务系统或其他运行管理子系统发出的质量测试请求，根据工厂资源信息管理平台提供的质量测试资源使用情况及质量分析仪器运行状态，创建详细的质量测试进度表。MES系统质量分派模块依据工厂资源信息管理平台提供的质量测试定义信息和质量测试资源及分析仪器的可用性信息，将质量测试进度表进一步分解为质量测试工作单质量执行管理模块需要按照质量测试工作单的安排下达具体的质量测试命令给下层的质量分析测试系统，并质量测试操作按照标准的程序和规则进行，确保各种测试资源和分析仪器的正确使用，同时按要求执行样品的留样管理。
4.MES系统库存运行管理子系统
MES系统库存运行管理子系统的主要功能实现方式是:库存调度模块接收从业务系统或其他运行管理子系统发出的库存请求，根据工厂资源信息管理平台提供的库存能力及库存资源使用情况，创建详细的库存作业进度表。MES系统库存分派模块依据工厂资源信息管理平台提供的库存定义信息及库存资源可用性信息，将库存作业进度表进一步分解为库存作业工作单。库存执行管理模块需要按照库存作业工作单的安排下达具体库存工作命令给下层的库存作业系统，并记录工作执行的状态和结果，产品和物料的移动过程遵循工作单程序和规则，确保库存运行中使用正确的资源。
5.MES系统各个运行管理子系统之间的协同
MES系统由于生产运行、维护运行、质量运行和库存运行之间有着非常密切的业务联系，是一个有机的整体，所以四个运行管理子系统需要彼此协同工作，共同服务于整个制造运行区域。例如，当生产运行中的生产计划信息发生变更时，可能需要维护运行、质量运行和库存运行予以协同配合，以更新的生产计划能够有效地完成，其他亦然。各个运行管理子系统通过工厂资源信息管理平台传递彼此之间的业务请求与业务响应，以实现信息的集成和统一管理，避免各个运行管理子系统之间发生业务运作或资源使用的冲突。
6.MES系统制造运行管理子系统的可拓展性
MES系统将制造运行管理子系统的实现结构应用于定义和描述企业制造运行区域内其他的管理活动，如生产安全管理、文档管理、突发事件应急管理等等，以制造运行管理系统具有良好的可拓展性。
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