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智能制造背景下MES的发展方向

发布日期：

2017-06-05

在MES定义不严谨，理念不够与时俱进的情况下，在智能制造浪潮一浪高过一浪的今天，在制造企业亟待转型升级的期盼中，中国的MES市场应该如何发展?应该如何在摸索中前行?如何更好地支撑制造业对智能制造的需求?

?????? 作为潜心研究十多年MES的兰光创新认为，除了在平台化、云计算、移动互联等计算机技术进行拓展应用以外，作为MES方案的提供者，杏耀官方网站更应该站在制造业使用者的角度，以中国制造2025为宗旨，以精益生产为主线，以两化深度融合为突破口，参考德国工业4.0等先进理念，结合企业实际情况，建设基于工业3.0，面向工业4.0、体现CPS特点的智能MES系统，构建“生产精益化+设备自动化+管理信息化+人员高效化”的“新四化”智能车间，为制造企业智能化转型升级奠定坚实的基础。

?????? 站在制造业使用者角度，从功能上讲，将来的MES要体现出以下特点。

1、回归本质
?????? MES之所以叫制造执行系统，非常强调“执行”二字：一方面，将ERP的生产计划根据车间实际情况，将每一工序分解到每一设备、每一分钟精细执行，并实现透明化的精确管理;另一方面，在车间内部，形成计划排产、作业执行、数据采集、在制品管理、库存管理、质量管理等一个全闭环管理，环环紧扣，而非简单的一个数据库管理系统。

?????? 精准化、精细化、协同化是MES的重要特点，否则生产无法高效、高质的运行。那种通过凭经验、靠感觉进行计划制订、现场管理的信息化系统，称之为MES，从一定程度上讲是名不副实的。

2、贯穿精益
?????? 在迈向工业4.0过程中，杏耀官方网站经常讲：“2.0补课，3.0普及，4.0示范”，那么2.0到底是要补什么，3.0到底是要普及什么?除了实现对自动化、数字化、网络化等这些大家能看到的软硬件装备以外，更重要的是补上、普及杏耀官方网站欠缺的工业文明，比如员工的技能、素养，企业管理的模式、方法以及社会上的契约精神、合作精神等等，而作为工业3.0精华的精益生产，是制造业所必须补上、必须普及的重要部分。

?????? 在MES系统中一定要充分体现精益生产的理念，通过MES这个信息化手段与工具，促进精益生产在企业中的进一步落地，比如：
??准确分析非增值劳动，提高生产效率、进行有效质量管理、降低生产库房、工具等辅助成本。

? 科学准确自动排产、合理解决紧急插单等问题、确保生产计划更优。

??实现目视化管理、信息透明化。

??生产过程控制，实现产品“流”的生产。

??实现生产数据及时、准确反�。峁┛蒲Ь霾呋　�

3、体现CPS
?????? 德国人认为工业4.0是以智能制造为主导的第四次工业革命，通过CPS等先进手段，将制造业向智能化转型。

????? 《中国制造2025》也是强调“以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向”。

?????? 杏耀官方网站从这些表述中可以看到，无论是德国工业4.0还是中国制造2025，均是以智能制造为主导(或者叫为方向)，以CPS技术为技术手段。

?????? 作为智能制造核心的MES系统，必须要体现以CPS为特点的智能制造。

?????? 德国人认为：“在制造业领域，CPS系统包括智能机器、存储系统和生产设施，能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。CPS将推动生产对象直接或借助互联网通过M2M(Machine to Machine，机器对机器)通信自主实现信息交换、运转和互相操控。”从本段上杏耀官方网站可以了解到，对车间中的机床、机器人等各类数字化设备进行互联互通，就是德国人认为的CPS在车间的具体应用。

?????? 在日前工信部发布的《信息物理系统白皮书(2017)》中，工信部信软司副司长安筱鹏博士在序言《关于CPS的几点思考——CPS是什么?如何看?怎么干?》中明确指出：“由传感器、控制终端、组态软件、工业网络等构成的分布式控制系统(DCS)和数据采集与监控系统(SCADA)是系统级CPS，由数控机床、机器人、AGV小车、传送带等构成的智能生产线是系统级CPS，通过制造执行系统(MES)对人、机、物、料、环等生产要素进行生产调度、设备管理、物料配送、计划排产和质量监控而构成的智能车间也是系统级CPS。”从中可以看到，在智能化车间里，CPS并不神秘，具有互联互通功能的智能化生产线就是一种CPS，智能化的MES也是一种CPS，两者结合在一起，以数字化设备、设备互联互通系统、MES系统组成的整个智能化车间就是一个更优质的CPS系统。

?????? 因此，在MES中要体现CPS特点，车间中设备的互联互通是基础。

4、智能是趋势
?????? 本次工业革命的核心就是智能制造，打造智能化车间，就是要在设备等物理实体、MES等赛博虚体中充分发挥自动化、数字化、网络化、智能化的优势，打造出虚实融合、具有CPS特色的智能化MES系统。

?????? 基于这些年的研究与思考，于2015年提出了智能制造下的“六维智能”理论，并用“六维智能”指导兰光MES的研发与实施，取得了很好的应用效果。“六维智能”是分别从计划源头、过程协同、设备底层、资源优化、质量控制、决策支持等6个方面着手，实现生产过程的自动化、数字化、网络化、智能化的管理与控制。
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智能制造背景下MES的发展方向
六维智能

1)智能互联互通
?????? 通过实施设备物联网系统，将车间中机床、机器人、AGV、热处理设备等数字化设备实现互联互通，包括加工程序的网络化传输、设备状态的远程自动采集、工业大数据智能化分析与可视化展现，生产设备由信息化孤岛变为一个个信息化节点，物理设备融入到赛博空间，构成了一个设备层面的CPS系统，这是智能MES的物理基础。

2)智能计划排产
?????? 通过APS优质排产算法,按照交货期、生产周期等多种排产方式，将每一道工序、分解到每一设备的每一分钟，可更大程度地减少交期延误，以及更大程度从整体上提升设备的有效利用率。只有从源头上做到计划的智能化，才能保证生产过程的有序、高效。

3) 智能生产协同
?????? 十几年来，兰光创新已经为500余家军工等企业实施了设备物联网系统，根据这些一手的数据，杏耀官方网站发现绝大部分企业的机床利用率徘徊在30%左右，远低于日本90%，欧美70-80%的水平。经过分析发现，企业机床利用率低的原因主要原因是串行准备，比如工人忙于编程序、模拟轨迹、找刀、找料、装夹等各种辅助活动，机床真正干活的时间却少

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