智能制造背景下MES的發(fā)展方向

智能制造背景下MES的發(fā)展方向精準(zhǔn)化、精細(xì)化、協(xié)同化是MES的重要特點，否則生產(chǎn)無法高效、高質(zhì)的運行。那種通過憑經(jīng)驗、靠感覺進(jìn)行計劃制訂、現(xiàn)場管理的信息化系統(tǒng)，稱之為MES，從一定程度上講是名不副實的。在MES定義不嚴(yán)謹(jǐn)，理念不夠與時俱進(jìn)的情況下，在智能制造浪潮一浪高過一浪的今天，在制造企業(yè)亟待轉(zhuǎn)型升級的期盼中，中國的MES市場應(yīng)該如何發(fā)展？應(yīng)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？除了在平臺化、云計算、移動互聯(lián)等計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行拓展應(yīng)用以外，中國制造業(yè)使用的MES系統(tǒng)應(yīng)以中國制造2025為宗旨，以精益生產(chǎn)為主線，以兩化深度融合為突破口，參考德國工業(yè)4.0等先進(jìn)理念，結(jié)合企業(yè)實際情況，建設(shè)基于工業(yè)3.0，面向工業(yè)4.0、體現(xiàn)CPS特點的智能MES系統(tǒng)，構(gòu)建“生產(chǎn)精益化+設(shè)備自動化+管理信息化+人員高效化”的“新四化”智能車間，為制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級奠定堅實的基礎(chǔ)。在智能制造背景下，從功能上講，將來的MES要體現(xiàn)出以下特點。1、 回歸本質(zhì)MES之所以叫制造執(zhí)行系統(tǒng)，非常強(qiáng)調(diào)"執(zhí)行”二字：一方面，將ERP的生產(chǎn)計劃根據(jù)車間實際情況，將每一工序分解到每一設(shè)備、每一分鐘精細(xì)執(zhí)行，并實現(xiàn)透明化的精確管理;另一方面，在車間內(nèi)部，形成計劃排產(chǎn)、作業(yè)執(zhí)行、數(shù)據(jù)采集、在制品管理、庫存管理、質(zhì)量管理等一個全閉環(huán)管理，環(huán)環(huán)緊扣，而非簡單的一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。精準(zhǔn)化、精細(xì)化、協(xié)同化是MES的重要特點，否則生產(chǎn)無法高效、高質(zhì)的運行。那種通過憑經(jīng)驗、靠感覺進(jìn)行計劃制訂、現(xiàn)場管理的信息化系統(tǒng)，稱之為MES，從一定程度上講是名不副實的。2、 貫穿精益在邁向工業(yè)4.0過程中，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？筆者認(rèn)為，除了實現(xiàn)對自動化、數(shù)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(yǎng)，企業(yè)管理的模式、方法以及社會上的契約精神、合作精神等等，而作為工業(yè)3.0最精華的精益生產(chǎn)，是制造業(yè)所必須補上、必須普及的重要部分。在MES系統(tǒng)中一定要充分體現(xiàn)精益生產(chǎn)的理念，通過MES這個信息化手段與工具，促進(jìn)精益生產(chǎn)在企業(yè)中的進(jìn)一步落地，比如：準(zhǔn)確分析非增值勞動，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(zhǔn)確自動排產(chǎn)、合理解決緊急插單等問題、確保生產(chǎn)計劃最優(yōu)。實現(xiàn)目視化管理、信息最大程度透明化。生產(chǎn)過程控制，實現(xiàn)產(chǎn)品"流”的生產(chǎn)。實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確反饋，提供科學(xué)決策基礎(chǔ)。3、體現(xiàn)CPS德國人認(rèn)為工業(yè)4.0是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，通過CPS等先進(jìn)手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型?！吨袊圃?025》也是強(qiáng)調(diào)"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，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(dǎo)（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(tǒng)，必須要體現(xiàn)以CPS為特點的智能制造。德國人認(rèn)為："在制造業(yè)領(lǐng)域，CPS系統(tǒng)包括智能機(jī)器、存儲系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施，能夠相互獨立地自動交換信息、觸發(fā)動作和控制。 CPS將推動生產(chǎn)對象直接或借助互聯(lián)網(wǎng)通過M2M（MachinetoMachine，機(jī)器對機(jī)器）通信自主實現(xiàn)信息交換、運轉(zhuǎn)和互相操控?！睆谋径?*們可以了解到，對車間中的機(jī)床、機(jī)器人等各類數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)互通，就是德國人認(rèn)為的CPS在車間的具體應(yīng)用。在工信部發(fā)布的《信息物理系統(tǒng)白皮書（2017）》中，工信部信軟司副司長安筱鵬博士在序言《關(guān)于CPS的幾點思考一一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(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)(DCS)和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)是系統(tǒng)級CPS，由數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、AGV小車、傳送帶等構(gòu)成的智能生產(chǎn)線是系統(tǒng)級CPS，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)對人、機(jī)、物、料、環(huán)等生產(chǎn)要素進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備管理、物料配送、計劃排產(chǎn)和質(zhì)量監(jiān)控而構(gòu)成的智能車間也是系統(tǒng)級CPS。"從中可以看到，在智能化車間里，CPS并不神秘，具有互聯(lián)互通功能的智能化生產(chǎn)線就是一種CPS，智能化的MES也是一種CPS，兩者結(jié)合在一起，以數(shù)字化設(shè)備、設(shè)備互聯(lián)互通系統(tǒng)、MES系統(tǒng)組成的整個智能化車間就是一個更高級的CPS系統(tǒng)。因此，在MES中要體現(xiàn)CPS特點，車間中設(shè)備的互聯(lián)互通是基礎(chǔ)。4、 智能是趨勢本次工業(yè)革命的核心就是智能制造，打造智能化車間，就是要在設(shè)備等物理實體、MES等賽博虛體中充分發(fā)揮自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的優(yōu)勢，打造出虛實融合、具有CPS特色的智能化MES系統(tǒng)。智能化MES系統(tǒng)將分別從計劃源頭、過程協(xié)同、設(shè)備底層、資源優(yōu)化、質(zhì)量控制、決策支持等6個方面著手，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理與控制，完成智能互聯(lián)互通，智能計劃排產(chǎn)，智能生產(chǎn)協(xié)同，智能資源管理，智能質(zhì)量控制和智能決策支持的各項功能。5、 落地是關(guān)鍵再好的MES平臺和軟件，沒有結(jié)合工廠的實際規(guī)劃，實施效果未必就好。不論之前再多的案例和經(jīng)驗，也必須具體落實在企業(yè)后，具體情況具體分析。企業(yè)實施一套MES系統(tǒng)，即便是理論再先進(jìn)，軟件再智能，但如果不能得到成功的應(yīng)用，對企業(yè)而言，結(jié)果就是零，甚至是負(fù)數(shù)，因為這不但浪費了企業(yè)大量的人力、財力，而且還影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)，并嚴(yán)重地打擊了企業(yè)對信息化的熱情與信心，這些損失對企業(yè)而言都是難以計量的。作為智能制造的核心，MES在企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級中發(fā)揮著越來越重要的作用。但由于MES提出的年代久遠(yuǎn)，并隨著工業(yè)4.0、智能制造等新理念日新月異的發(fā)展，MES的現(xiàn)有理念已經(jīng)落后于時代的步伐。一方面，我們既要認(rèn)真領(lǐng)會MES的真正內(nèi)涵，挖掘出MES應(yīng)有的價值；另一方面，我們一定不要拘泥于國外已有定義，要借鑒工業(yè)4.