在MES定義不嚴謹，理念不夠與時(shí)俱進(jìn)的情況下，在智能制造浪潮一浪高過(guò)一浪的今天，在制造企業(yè)亟待轉型升級的期盼中，中國的MES市場(chǎng)應該如何發(fā)展?應該如何在摸索中前行?如何更好地支撐制造業(yè)對智能制造的需求?

?????? 作為潛心研究十多年MES的蘭光創(chuàng )新認為，除了在平臺化、云計算、移動(dòng)互聯(lián)等計算機技術(shù)進(jìn)行拓展應用以外，作為MES方案的提供者，我們更應該站在制造業(yè)使用者的角度，以中國制造2025為宗旨，以精益生產(chǎn)為主線(xiàn)，以?xún)苫疃热诤蠟橥黄瓶?，參考德國工業(yè)4.0等先進(jìn)理念，結合企業(yè)實(shí)際情況，建設基于工業(yè)3.0，面向工業(yè)4.0、體現CPS特點(diǎn)的智能MES系統，構建“生產(chǎn)精益化+設備自動(dòng)化+管理信息化+人員高效化”的“新四化”智能車(chē)間，為制造企業(yè)智能化轉型升級奠定堅實(shí)的基礎。

?????? 站在制造業(yè)使用者角度，從功能上講，將來(lái)的MES要體現出以下特點(diǎn)。

1、回歸本質(zhì)
?????? MES之所以叫制造執行系統，非常強調“執行”二字：一方面，將ERP的生產(chǎn)計劃根據車(chē)間實(shí)際情況，將每一工序分解到每一設備、每一分鐘精細執行，并實(shí)現透明化的精確管理;另一方面，在車(chē)間內部，形成計劃排產(chǎn)、作業(yè)執行、數據采集、在制品管理、庫存管理、質(zhì)量管理等一個(gè)全閉環(huán)管理，環(huán)環(huán)緊扣，而非簡(jiǎn)單的一個(gè)數據庫管理系統。

?????? 精準化、精細化、協(xié)同化是MES的重要特點(diǎn)，否則生產(chǎn)無(wú)法高效、高質(zhì)的運行。那種通過(guò)憑經(jīng)驗、靠感覺(jué)進(jìn)行計劃制訂、現場(chǎng)管理的信息化系統，稱(chēng)之為MES，從一定程度上講是名不副實(shí)的。

2、貫穿精益
?????? 在邁向工業(yè)4.0過(guò)程中，我們經(jīng)常講：“2.0補課，3.0普及，4.0示范”，那么2.0到底是要補什么，3.0到底是要普及什么?除了實(shí)現對自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化等這些大家能看到的軟硬件裝備以外，更重要的是補上、普及我們欠缺的工業(yè)文明，比如員工的技能、素養，企業(yè)管理的模式、方法以及社會(huì )上的契約精神、合作精神等等，而作為工業(yè)3.0精華的精益生產(chǎn)，是制造業(yè)所必須補上、必須普及的重要部分。

?????? 在MES系統中一定要充分體現精益生產(chǎn)的理念，通過(guò)MES這個(gè)信息化手段與工具，促進(jìn)精益生產(chǎn)在企業(yè)中的進(jìn)一步落地，比如：
??準確分析非增值勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率、進(jìn)行有效質(zhì)量管理、降低生產(chǎn)庫房、工具等輔助成本。

? 科學(xué)準確自動(dòng)排產(chǎn)、合理解決緊急插單等問(wèn)題、確保生產(chǎn)計劃更優(yōu)。

??實(shí)現目視化管理、信息透明化。

??生產(chǎn)過(guò)程控制，實(shí)現產(chǎn)品“流”的生產(chǎn)。

??實(shí)現生產(chǎn)數據及時(shí)、準確反饋，提供科學(xué)決策基礎。

3、體現CPS
?????? 德國人認為工業(yè)4.0是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，通過(guò)CPS等先進(jìn)手段，將制造業(yè)向智能化轉型。

????? 《中國制造2025》也是強調“以提質(zhì)增效為中心，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線(xiàn)，以推進(jìn)智能制造為主攻方向”。

?????? 我們從這些表述中可以看到，無(wú)論是德國工業(yè)4.0還是中國制造2025，均是以智能制造為主導(或者叫為方向)，以CPS技術(shù)為技術(shù)手段。

?????? 作為智能制造核心的MES系統，必須要體現以CPS為特點(diǎn)的智能制造。

?????? 德國人認為：“在制造業(yè)領(lǐng)域，CPS系統包括智能機器、存儲系統和生產(chǎn)設施，能夠相互獨立地自動(dòng)交換信息、觸發(fā)動(dòng)作和控制。CPS將推動(dòng)生產(chǎn)對象直接或借助互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)M2M(Machine to Machine，機器對機器)通信自主實(shí)現信息交換、運轉和互相操控?！睆谋径紊衔覀兛梢粤私獾?，對車(chē)間中的機床、機器人等各類(lèi)數字化設備進(jìn)行互聯(lián)互通，就是德國人認為的CPS在車(chē)間的具體應用。

?????? 在日前工信部發(fā)布的《信息物理系統白皮書(shū)(2017)》中，工信部信軟司副司長(cháng)安筱鵬博士在序言《關(guān)于CPS的幾點(diǎn)思考——CPS是什么?如何看?怎么干?》中明確指出：“由傳感器、控制終端、組態(tài)軟件、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )等構成的分布式控制系統(DCS)和數據采集與監控系統(SCADA)是系統級CPS，由數控機床、機器人、AGV小車(chē)、傳送帶等構成的智能生產(chǎn)線(xiàn)是系統級CPS，通過(guò)制造執行系統(MES)對人、機、物、料、環(huán)等生產(chǎn)要素進(jìn)行生產(chǎn)調度、設備管理、物料配送、計劃排產(chǎn)和質(zhì)量監控而構成的智能車(chē)間也是系統級CPS?！睆闹锌梢钥吹?，在智能化車(chē)間里，CPS并不神秘，具有互聯(lián)互通功能的智能化生產(chǎn)線(xiàn)就是一種CPS，智能化的MES也是一種CPS，兩者結合在一起，以數字化設備、設備互聯(lián)互通系統、MES系統組成的整個(gè)智能化車(chē)間就是一個(gè)更優(yōu)質(zhì)的CPS系統。

?????? 因此，在MES中要體現CPS特點(diǎn)，車(chē)間中設備的互聯(lián)互通是基礎。

4、智能是趨勢
?????? 本次工業(yè)革命的核心就是智能制造，打造智能化車(chē)間，就是要在設備等物理實(shí)體、MES等賽博虛體中充分發(fā)揮自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化的優(yōu)勢，打造出虛實(shí)融合、具有CPS特色的智能化MES系統。

?????? 基于這些年的研究與思考，于2015年提出了智能制造下的“六維智能”理論，并用“六維智能”指導蘭光MES的研發(fā)與實(shí)施，取得了很好的應用效果?！傲S智能”是分別從計劃源頭、過(guò)程協(xié)同、設備底層、資源優(yōu)化、質(zhì)量控制、決策支持等6個(gè)方面著(zhù)手，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化的管理與控制。
?

六維智能

1)智能互聯(lián)互通
?????? 通過(guò)實(shí)施設備物聯(lián)網(wǎng)系統，將車(chē)間中機床、機器人、AGV、熱處理設備等數字化設備實(shí)現互聯(lián)互通，包括加工程序的網(wǎng)絡(luò )化傳輸、設備狀態(tài)的遠程自動(dòng)采集、工業(yè)大數據智能化分析與可視化展現，生產(chǎn)設備由信息化孤島變?yōu)橐粋€(gè)個(gè)信息化節點(diǎn)，物理設備融入到賽博空間，構成了一個(gè)設備層面的CPS系統，這是智能MES的物理基礎。

2)智能計劃排產(chǎn)
?????? 通過(guò)APS優(yōu)質(zhì)排產(chǎn)算法,按照交貨期、生產(chǎn)周期等多種排產(chǎn)方式，將每一道工序、分解到每一設備的每一分鐘，可更大程度地減少交期延誤，以及更大程度從整體上提升設備的有效利用率。只有從源頭上做到計劃的智能化，才能保證生產(chǎn)過(guò)程的有序、高效。

3) 智能生產(chǎn)協(xié)同
?????? 十幾年來(lái)，蘭光創(chuàng )新已經(jīng)為500余家軍工等企業(yè)實(shí)施了設備物聯(lián)網(wǎng)系統，根據這些一手的數據，我們發(fā)現絕大部分企業(yè)的機床利用率徘徊在30%左右，遠低于日本90%，歐美70-80%的水平。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現，企業(yè)機床利用率低的原因主要原因是串行準備，比如工人忙于編程序、模擬軌跡、找刀、找料、裝夾等各種輔助活動(dòng)，機床真正干活的時(shí)間卻少