從目前的市場(chǎng)熱度及反應來(lái)看,大家對于工業(yè)4.0的認識存在嚴重的重硬輕軟現象,無(wú)論是各種展會(huì )或者媒體宣傳的示范線(xiàn),表象上都是生產(chǎn)裝備。我們可以把智能工廠(chǎng)比作一個(gè)人,工業(yè)軟件就是這個(gè)人的神經(jīng)系統。其中,在制造板塊,MES的作用尤為重要。
按照AMR所給予的定位:MES服務(wù)于工廠(chǎng)生產(chǎn)執行層的信息系統,位于企業(yè)經(jīng)營(yíng)層的計劃系統與生產(chǎn)過(guò)程的直接工業(yè)控制系統之間。該定位將企業(yè)的運作劃分為三個(gè)層次,分別是:計劃層、執行層和控制層。其中:計劃層就是MRPⅡ或ERP等經(jīng)營(yíng)管理信息系統??刂茖影―CS、PLC、NC/CNC或SCADA中的一個(gè)系統或這幾種配置的組合,以及各種儀器設備等;介于兩者之間的是執行層,MES(制造執行系統)。
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介于企業(yè)的“計劃層”和制造“設備層”之間,對企業(yè)生產(chǎn)計劃進(jìn)行“再計劃”,“指令”生產(chǎn)設備“協(xié)同”或“同步“動(dòng)作,對產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)的響應,使用當前確的數據對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)調整、更改或干預等處理。
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采用雙向直接的通訊,在整個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品供需鏈中,即向生產(chǎn)過(guò)程人員傳達企業(yè)的期望(計劃),又向有關(guān)的部門(mén)提供產(chǎn)品制造過(guò)程狀態(tài)的信息反饋。
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既不同于類(lèi)似于ERP的企業(yè)運營(yíng)系統,也不同于企業(yè)的過(guò)程控制系統,使用MES的經(jīng)驗表明,它既能提高按時(shí)交貨的能力,改善物料的流通性能,由能減少企業(yè)內部沒(méi)有附加值的活動(dòng)。

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在工業(yè)4.0背景下,推動(dòng)智能制造,構建智能工廠(chǎng)、智能生產(chǎn)、智能物流和智能服務(wù)體系,我們需要對MES重新進(jìn)行定義,主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明:
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1、MES深度融入企業(yè)運營(yíng)環(huán)節
智能工廠(chǎng)中的機器將全部由軟件控制,工人只需要通過(guò)MES現場(chǎng)的操作計算機或者移動(dòng)終端就可以完成生產(chǎn),MES結合企業(yè)運營(yíng)的其他工業(yè)軟件構建一個(gè)高度協(xié)同性的生產(chǎn)系統,對企業(yè)的設計、采購、銷(xiāo)售、計劃、制造和運維服務(wù)各個(gè)環(huán)節,對每一個(gè)與制造相關(guān)的指令能夠精確調度、發(fā)送、跟蹤和監控該指令影響生產(chǎn)的過(guò)程,成為實(shí)現車(chē)間制程智能化的基本技術(shù)手段。MES收集及整合整個(gè)智能工廠(chǎng)的業(yè)務(wù)數據,通過(guò)工業(yè)大數據的分析整合,使其全產(chǎn)業(yè)鏈可視化,達到生產(chǎn)更優(yōu)化、流程更簡(jiǎn)化、效率更大化、成本更低化和質(zhì)量更優(yōu)化的目的。
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伴隨著(zhù)制造企業(yè)的發(fā)展,未來(lái)制造企業(yè)勢必也是一個(gè)軟件公司,軟件系統的應用也會(huì )越來(lái)越多, MES就會(huì )成為制造企業(yè)運營(yíng)的基石。
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§ 重新定義的MES的位置與其他業(yè)務(wù)板塊同等重要,以網(wǎng)絡(luò )化和扁平化的形式對企業(yè)的生產(chǎn)計劃進(jìn)行“再計劃”,“指令”生產(chǎn)設備“協(xié)同”或“同步“動(dòng)作,對產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)的響應,使用當前確的數據對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)調整、更改或干預等處理。
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§ 針對大規模定制的需求可以實(shí)現柔性排程和調度
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§ 采用多向直接的通訊,在整個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品供需鏈中,即向生產(chǎn)過(guò)程人員傳達企業(yè)的期望(計劃),又向有關(guān)的部門(mén)提供產(chǎn)品制造過(guò)程狀態(tài)的信息反饋,還要告知車(chē)間底層裝備之間加工的法則,彼此的加工狀態(tài)。
§ 既不同于類(lèi)似于ERP的企業(yè)運營(yíng)系統,也不同于企業(yè)的過(guò)程控制系統,使用MES的經(jīng)驗表明,它不再單純只針對制造過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,可以延伸至企業(yè)運營(yíng)的其他的板塊,縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,提高生產(chǎn)效率,降低單元的產(chǎn)品的制造成本,提高產(chǎn)品的不良率和能源利用率。
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2、MES的業(yè)務(wù)應用范圍更加深入
傳統MES的作用就是實(shí)現企業(yè)的連續信息流。并通過(guò)對信息的傳遞和處理,對訂單下達到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化管理。MESA歸納了MES的十一個(gè)主要功能模塊,包括工序詳細調度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、過(guò)程管理、人力資源管理、維護管理、質(zhì)量管理、文檔控制、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理、性能分析和數據采集等模塊。通過(guò)MES這些模塊的有效協(xié)作,可以起到溝通企業(yè)計劃層和控制層,憑借信息技術(shù)提供精確的實(shí)時(shí)數據,并更終達到優(yōu)化管理活動(dòng)和生產(chǎn)活動(dòng)的目的。而在現實(shí)當中,各不同行業(yè)企業(yè)可以根據行業(yè)特點(diǎn)和企業(yè)實(shí)際,開(kāi)發(fā)適合自身情況的多種功能模塊。
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從MESA的定義也可以看出,提供精確的實(shí)時(shí)數據是一個(gè)優(yōu)秀的MES的優(yōu)勢所在。MES對數據提供的實(shí)時(shí)性要明顯高于ERP,如果說(shuō)控制層提供的實(shí)時(shí)時(shí)間系數為1,那么,MES的時(shí)間系數為10,ERP的時(shí)間系數為100。但是,重新定義的MES的核心優(yōu)勢不僅僅在于提供實(shí)時(shí)數據,而且需要對實(shí)時(shí)指令進(jìn)行準備的自學(xué)習和柔性調度,也就意味著(zhù)MES的時(shí)間系數也變成了1。
基于中國制造企業(yè)的特定現狀,我們整理了適合中國制造業(yè)的8大MES應用模塊,1大核心支持平臺和客戶(hù)化定制平臺: