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MES系統已經成為智能工廠運營的核心

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發表時間:2018-10-15 13:53作者:德誠智能制造網址:http://www.bhienkdf.cn

工廠企業在面臨的大規模個性化定制的生產問題,必須由各個系統(PLM、MES、現場數據采集系統等)進行承接和解決。因此越來越多的管理者意識到,MES系統正在成為承載智能工廠核心的運營平臺,MES管理系統已然成為工廠的信息樞紐。


而服務于車間制造是MES管理系統的最核心的任務,因此越來越多的企業在新建工廠時,不僅考慮采購先進的設備,也考慮MES如何將工藝研發、品質管控、精益制造、協同供應鏈等,統一到一起。


伴隨著MES系統市場的發展,MES廠商猶如雨后春筍般地涌現出來,四路大軍殺入其中。① 從自動化設備基礎上發展而來的這些廠商,進入MES領域有著天然的優勢,對自動化設備了如指掌。② 從專業SCADA、HMI廠商發展而來的,多是從開發人機界面開始,然后擴展MES領域的。③ 從專業MES發展而來的,這些廠商一開始就專注于行業MES或者MES中的某一項功能。④ 還有一種趨勢是ERP廠商由上向下發展MES。


而近幾年,從物聯網行業來的MES系統廠商也成為熱點。由于具有先天的對設備、網絡的理解,這些廠商也在成為一股不容小覷的生力軍,雖然現在這些公司體量較小,但是他們內置的互聯網基因與基礎研發能力使得他們在MES應用中如魚得水,特別在對疑難雜癥的復雜車間具有相對靈巧的技術優勢。


歷史上,MES系統行業曾有過一次并購熱潮,是以自動化設備供應商為主角,以便快速進入該行業。這是自動化和軟件供應商最直接的本能反應。實際上,這是自動化系統,第一次在工廠中精確地度量了硬件設備與軟件的距離,宣告了一個正在萌芽的全新意圖:自動化供應商離管理,而不僅僅是控制,大大前行了一步。


而近幾年開始大熱的工業數字化熱浪,正在將MES的認識和實踐推向另外一個高峰。MES從上個世紀90年代開始發展,剛開始主要是在自動化程度比較高的行業得到廣泛應用。如汽車行業、半導體電子、煙草行業,同時也在食品飲料、工程機械、大型離散裝配、家電行業得以推廣。


自動化設備商仍是MES系統市場的主流供應商,但也難以形成ERP行業的SAP這樣的寡頭。盡管ERP廠商雖然也嘗試進入MES行業,但是,市場拓展效果不佳,很顯然,對資源管理輕車熟路的ERP廠商,對現場控制系統、數據采集,有著與生俱來的生疏和規避。


MES系統的行業性需求與通用型產品之間的矛盾日漸突出,產品化程度不夠。與ERP不同,MES系統從產生開始,就是為了解決通用型的ERP功能難以解決的工廠管控問題,因此,即使有多年的發展,MES系統也無法擺脫行業性對其形成的局限。


與此同時,集成難度是另外一個MES系統難以快速鋪展的門檻。隨著智能工廠的建設熱潮,對于MES的集成提出更高的要求,縱向集成要求MES系統不僅與ERP集成,還要求與控制系統進行集成;不僅要求進行數據采集,還希望實現控制參數、工藝標準的下達。這也對MES供應商提出很大的挑戰。


值得注意的一個現象是,盡管MES系統發展多年,但其產業化規模仍然不足。一個成熟的產業應該是由供應商、服務商(經銷商)和用戶組成的,比如ERP、PLM。而現在的MES系統多是供應商直接面向用戶,產業規模還遠遠沒有發展起來。


實際上,MES系統是一個企業信息化程度的體溫計。由于MES系統的數據表單,來源于工廠的多個角度。因此如果企業自身的工藝資源、制造資源、流程節點不能規范有效的時候,MES系統廠家將不得不撅著屁股,先幫著企業整理自身的資源數字化。想為客戶紡出五彩錦緞,而用戶首先搬出的是一堆攪在一起的亂線頭。這對MES系統廠商往往苦不堪言。


從國外的發展趨勢看,已經形成了一批MES軟件產品商和行業解決方案商。ERP和MES系統的分工也愈加清晰。企業智能制造的應用焦點已經由ERP轉向MES,MES系統已經由ERP的配角轉變為生產管家的主角。


隨著CPS賽博物理系統正在逐步成為指導智能工廠建設的重要因素,物聯網IoT的影響范圍和對象越來越大,MES將對更多的“人、機、料、法、環”的信息進行閉環處理,從采集、傳輸、分析、控制、乃至巨大的提升。


一方面,MES系統將與精益管理思想進行更深入的融合。相比ERP,MES在企業的精益管理思想落地方面更具有可操作性,在汽車、家電等裝配行業,借助MES的物料拉動功能,企業已經實現JIT、JIS管理。


另一方面,基于MES的制造大數據的分析處理將成為MES面臨的課題和挑戰,與ERP層的BI分析處理不同,MES產生的制造數據不僅包括結構化數據,還包括大量的非結構化數據如實時歷史數據庫、圖片等。


在新一代軟件技術和工業互聯網思維的支持下,MES在內涵中也增加了多個角色功能。如何利用MES系統掌握的即時、準確的生產信息成為各MES廠商競相競爭的基礎,例如:對于某些設備管控上移到MES層是充分利用MES掌握在制品狀態的信息,對于AGV由MES系統調度是充分利用MES掌握生產節奏的信息等等。


隨著實時工業網絡在制造現場的部署,MES由于掌握最全面、最精細的生產系統信息會顯得越來越重要,同樣地,MES系統所涵蓋的功能也將不僅僅局限與AMR定義的十一個模塊,MES系統會適時、動態、與時俱進地增加更多有價值的軟件模塊。


隨著對于行業的規范化,知識管理的思想將滲透和融入到未來的MES系統中。典型的應用如設備維修知識庫,工藝異常調整知識庫、最佳實踐(最佳工藝、最佳設備運行參數)等將大幅度提高MES系統的應用普及,而MES未來將向云端進行轉移。對于一些制造過程比較簡單的中小企業,基于云平臺的MES不失為一種低成本的解決方案。


而隨著谷歌眼鏡、VR/AR、智能手表的引入,MES系統跟人的連接也將更加頻繁和自然。而當下智能制造的許多熱點話題,可以從MES本身可以一一展開。


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