MES系統(tǒng)未來的發(fā)展及應(yīng)用

MES系統(tǒng)未來的發(fā)展及應(yīng)用摘要：MES作為智能工廠的重要組成，是智能制造的核心。本文從MES系統(tǒng)技術(shù)簡介著手，分析了MES系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢，并對MES系統(tǒng)的具體應(yīng)用展開探討。關(guān)鍵詞：MES系統(tǒng)；智能制造；發(fā)展趨勢MES系統(tǒng)是智能制造的“最后一公里”工程，與企業(yè)的生產(chǎn)計劃排程、設(shè)備協(xié)作、資源調(diào)度和管理、生產(chǎn)流程等有著密切關(guān)聯(lián)，若企業(yè)無法及時獲取信息，并在更深層次上對信息進行加工判斷，則不利于智能化改造。為此，本文擬就MES系統(tǒng)未來的發(fā)展及應(yīng)用展開分析。一、MES系統(tǒng)技術(shù)簡介國際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會對MES的定義為：提供從訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動所需信息。MES能夠運用準(zhǔn)確、及時的信息，對工廠活動予以指導(dǎo)、響應(yīng)、記錄，提高運作效率，降低非增值活動[1]。同時，MES不僅能夠優(yōu)化設(shè)備投資回報率，還能夠提高現(xiàn)金流績效、促進庫存周轉(zhuǎn)以及及時交貨，在企業(yè)和供應(yīng)鏈間提供生產(chǎn)活動基礎(chǔ)信息?？偟膩碚f，MES的開發(fā)、設(shè)計及實施，均是以企業(yè)生產(chǎn)為核心，從而為企業(yè)帶來效益的價值增值過程。二、MES系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢1.模型驅(qū)動目前，MES系統(tǒng)與Digi-talTwin（數(shù)字化映射）、工業(yè)大數(shù)據(jù)、CPS系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等技術(shù)存在交叉，自身也在不斷發(fā)展，為了充分發(fā)揮MES系統(tǒng)的效用，不僅需要構(gòu)建適合企業(yè)發(fā)展的MES軟件平臺，以滿足企業(yè)個性化需求，更要專業(yè)的服務(wù)伙伴，促進MES系統(tǒng)落地，構(gòu)建適應(yīng)發(fā)展需求的智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略。在數(shù)據(jù)驅(qū)動的時代背景下，MES核心功能可對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程予以全息建模，其他功能，如計劃執(zhí)行情況統(tǒng)計、設(shè)備監(jiān)控、質(zhì)量管理、過程監(jiān)控等，只是生產(chǎn)工廠模型在MES中的基本應(yīng)用，而其核心應(yīng)是全息建模，促進數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化發(fā)展。人兒，全能的工廠全息模型搭建費用極高，通常用于某項自動化信息的全部信息，但是MES的未來發(fā)展趨勢仍是全息建模，從而支持無人工廠的運行，比如只有達(dá)到厘米級別的地圖數(shù)據(jù)，方可實現(xiàn)自動汽車駕駛[2]。2.模型驅(qū)動MES系統(tǒng)特點基于全息建模，可實現(xiàn)企業(yè)層面的管理控制、車間執(zhí)行、過程控制及底層設(shè)備等無縫一體化信息系統(tǒng)，繼而實現(xiàn)生產(chǎn)工程的少人化或無人化。例如自動化生產(chǎn)的設(shè)備，包括更換裝置、交換裝置、檢具、柔性自動裝夾具、儲存裝置、自動尋址裝置、機器人以及數(shù)控機床等，實現(xiàn)在線監(jiān)控設(shè)備，提升設(shè)備智能化水平。比如運用連線組網(wǎng)技術(shù)，連線設(shè)備，構(gòu)建自動化生產(chǎn)有機整體，如FA、FML及FMS等數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)MES系統(tǒng)與設(shè)備之間實時控制。自動化控制和管理技術(shù)的應(yīng)用，包括生產(chǎn)系統(tǒng)仿真技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)則和動態(tài)調(diào)度控制技術(shù)以及分布式數(shù)據(jù)控制技術(shù)等，實現(xiàn)管理智能化。3.及時精準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)對于我國大部分的企業(yè)而言，MES系統(tǒng)建設(shè)，仍是以及時精準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)為核心任務(wù)，規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)過程，作為MES有效運行的基礎(chǔ)。MES系統(tǒng)的計劃執(zhí)行、設(shè)備監(jiān)控、質(zhì)量管理以及過程監(jiān)控等，均需要基于數(shù)據(jù)實現(xiàn)，可以說，數(shù)據(jù)采集的廣度與深度，將直接決定各模塊功能的實現(xiàn)效果，促進維護管理智能化及運行下歐共，降低設(shè)備故障，優(yōu)化生產(chǎn)過程當(dāng)然，依據(jù)經(jīng)營目標(biāo)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享也極為必要，只有數(shù)據(jù)共享，才能最大程度上發(fā)揮其價值，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為邏輯處理步驟，并作為生產(chǎn)過程使用的信息，具體操作思路如下：獲取→效驗→分類→排序→分析→總結(jié)→計算→儲存→重新獲取→復(fù)制→傳播→使用，在當(dāng)下的云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等推動下，及時精準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)將會明顯提升，也會作為未來MES系統(tǒng)的發(fā)展主流。三、MES系統(tǒng)的應(yīng)用1.設(shè)備管理在MES系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)設(shè)備信息的自動采集，如生產(chǎn)合格率、產(chǎn)值及稼動率等，通過PLC技術(shù)，完成設(shè)備互聯(lián)，由工作人員遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)設(shè)備。2.產(chǎn)品追蹤MES系統(tǒng)可追溯和記錄產(chǎn)品返修、銷售配發(fā)、物料供應(yīng)及產(chǎn)品生產(chǎn)，對不合格產(chǎn)品進行快速定位，任何出廠產(chǎn)品，均能夠標(biāo)記序列號，并在系統(tǒng)中錄入二維碼及條形碼，待錄入完畢后，只要通過掃碼編能夠獲取產(chǎn)品相關(guān)信息，而且，利用查詢窗口，通過輸入發(fā)貨日期、產(chǎn)品編號、生產(chǎn)日期以及產(chǎn)品序列號等，即可獲取產(chǎn)品詳細(xì)信息，便于了解產(chǎn)品的走向，并對不合格產(chǎn)品予以及時召回。3.質(zhì)量管理利用產(chǎn)品追蹤，確保了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，MES系統(tǒng)采用SPC、QC等予以質(zhì)量分析，成本分析及效益分析，定量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量管理主要有兩個方面，一方面是質(zhì)量檔案，通過MES系統(tǒng)錄入產(chǎn)品質(zhì)量問題，便于在完成各道工序后對不合格產(chǎn)品原因進行記錄，并構(gòu)建產(chǎn)品質(zhì)量檔案[3]。另一方面是維修管理，對不合格產(chǎn)品及時召回，并進行維修，在MES系統(tǒng)中錄入，并構(gòu)建維修產(chǎn)品檔案。4.信息采集MES可對自動化生產(chǎn)車間的底層操作控制面板、員工狀態(tài)、庫存物料、工序流程以及設(shè)備運行狀態(tài)等信息予以采集，新物料上線后，可在線掃描物料條碼、設(shè)備條碼等，并對相關(guān)信息予以記錄。5.WIP管理在供應(yīng)鏈中，主要有不合格品、成品、半成品及原料等環(huán)節(jié)，其中，半成本的管理環(huán)節(jié)即WIP，可用于指導(dǎo)物料、設(shè)備及人員的協(xié)調(diào)，并根據(jù)工作狀態(tài)，對生產(chǎn)現(xiàn)場予以可視化管理。當(dāng)然，管理者還可以通過生產(chǎn)任務(wù)單號、單元以及生產(chǎn)線別，了解各工序、倉庫的產(chǎn)品信息。對于供應(yīng)商而言，可以實時獲取生產(chǎn)線消耗原料數(shù)量、庫存數(shù)量，并對其予以動態(tài)填補，實現(xiàn)拉動式JIT管理，對于客戶而言，可能夠?qū)崟r查詢生產(chǎn)進度。結(jié)論：綜上所述，在21世紀(jì)的今天，企業(yè)若想贏得用戶和市場，則必須要以先進的技術(shù)為基礎(chǔ)，我國制造業(yè)領(lǐng)域的傳統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場管理僅僅是“黑箱作業(yè)”，已不滿足多樣化的競爭需要，無法及時找出產(chǎn)品的問題所在，MES系統(tǒng)則剛好可彌補該空白，通過負(fù)責(zé)調(diào)度執(zhí)行、生產(chǎn)管理，提供統(tǒng)一平臺上集成生產(chǎn)調(diào)度、文檔管理、質(zhì)量控制等功能，并利用大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等先進技術(shù)，促進我國智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。參考文獻：[1]張道弘.基于MES系統(tǒng)實現(xiàn)智慧工廠的解決方案[J].建材世界,2019,204(05