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MES为什么能成为智能制造的核心?它的发展前景如何?

日期:2019-12-23 / 人气:

导语:当我们提到智能制造的时候,我们到底在说什么?是智能装备、智能工厂?还是云、大数据或是服务型制造?抑或是工业互联网?甚至,我们是在说机器换人,还是AI?

智能制造是什么?


智能制造,源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。


智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且还具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。

为什么说MES是智能制造的核心?


首先我们必须明白,MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES系统可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块,为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。

也许,文章开头提到的都属于智能制造的范畴,对于不同发展阶段和不同形态的企业来说,数字化、网络化、智能化的道路各不相同,但在构筑智能工厂、通往智能制造的过程中,不可或缺的一个共同环节就是MES系统。


定位于整个车间制造过程管理的MES,根据订单、计划进行作业排程,它构筑了计划管理层与底层控制层之间的桥梁,既让ERP得以落地,也优化生产过程。由此,MES成为智能工厂(数字化工厂)的核心,也是精益生产的关键环节。

MES系统能够为智能制造带来什么?


针对智能制造的本质来说,MES系统构建智能工厂主要渠道体现在提升智能工厂的生产制造,主要体现在四个方面,即网络化能力、透明化能管理、无纸化能力、以及精细化能力。接下来将分别阐述:

1、提升智能生产车间网络化能力

从本质上讲,MES系统是通过应用工业互联网技术帮助企业实现智能工厂车间网络化能力的提升。在信息化时代,制造环境的变化需要建立一种面向市场需求具有快速响应机制的网络化制造模式。MES系统集成生产车间设备,实现车间生产设备的集中控制管理,以及生产设备与计算机之间的信息连接,改变原有的数控设备之间的单机通讯方式,MES系统帮助企业智能工厂进行设备资源优化配置和重组,大幅提高设备的利用率。

2、提高智能工厂车间透明化能力

MES系统提高智能工厂车间透明化能力。对于已经具备ERP、MES等管理系统的企业来说,需要实时了解车间底层详细的设备状态信息,而打通企业上下游和车间底层是绝佳的选择,MES系统通过实时监控车间设备和生产状况,标准ISO报告和图表直观反映当前或过去某段时间的加工状态,使企业对智能工车间设备状况和加工信息一目了然。

并且及时将管控指令下发车间,实时反馈执行状态,提高车间的透明化能力。


3、提升智能工厂车间无纸化能力

坦白地说,MES系统是通过采用PDM、PLM、三维CAPP等技术提升数字化车间无纸化能力。当MES系统与PDM、PLM、三维CAPP等系统有机结合时,就能通过计算机网络和数据库技术,把智能工厂车间生产过程中所有与生产相关的信息和过程集成起来统一管理,为工程技术人员提供一个协同工作的环境,实现作业指导的创建、维护和无纸化浏览,将生产数据文档电子化管理,避免或减少基于纸质文档的人工传递及流转,保障工艺文档的准确性和安全性,快速指导生产,达到标准化作业。

4、提升智能工厂车间精细化能力

在精细化能力提升环节,主要是利用MES技术,因为企业越来越趋于精细化管理,实地落地精益化生产,而不是简单的做一下5S。现在也越来越重视细节、科学量化,这些都是构建智能工厂的基础,大家不要把智能工厂想的特别的简单,也不要想的特别的神圣,很多厂商都在宣传,但是,建构数字化工厂是构建智能工厂的基础,这也就使得MES系统也成为了制造业现代化建设的重点。

MES未来的发展方向是什么?


既然MES系统是智能制造的核心,那么随着制造业的发展,企业对MES的发展自然也会提出新的要求,未来,MES将会朝着以下三个方向发展:

1、业务流程管理自动化

一般来说自动的概念都是用于自动化硬件装置的执行和控制中,但从广义的角度而言,不管对于知识和软件,其实都提出了自动化的内涵。这里只想说说与MES有关的业务流程管理自动化。

业务流程管理自动化的内涵,我认为是指:MES系统业务的衔接具有顺畅、无歧义的流转,流程当中前后环节具有规范的预定义数据格式和内容,流程当中每个环节具有规范的业务操作要求和信息内容与格式,不仅支持正向顺次递进的流程,也包括应付各种突发情况的流程预案。一言以蔽之:规范,包括流程规范、信息规范、操作规范。

2、软硬一体化执行融合

传统的MES是靠“人”来托底的,比如常见的派工下发后的执行反馈都是有人来完成的。但随着工业互联网技术和CPS技术的发展,类似之前的MDC/DNC等,MES呈现出软硬一体化集成运行的特点。


比如MES直接从机床或设备等自动获取执行反馈状态;

比如MES直接向机床或机器人等下发执行程序或执行指令;

比如MES直接向AGV等物流设备下发执行指令等;

比如MES根据实物的数字标识自动反馈获取实物状态;

比如MES直接从硬件读取设备状态、工艺参数、工件精度等数据,为后续的决策推理提供支持等。

3、决策功能日益突出

随着大数据等决策分析技术的发展,以及工业互联网状态反馈和精准执行控制技术的发展,对在线或离线的决策功能提出了更高的要求,也为决策的执行提供了可用的技术通道。

比如APS基于当前任务承担情况,给出客户新订单的精准交货期评估;

比如APS面对众多的生产扰动,给出快速响应评估分析与调整执行;

比如根据订单工件加工过程中前序环节的精度数据,给出后序环节的工艺基准调整分析结果并实现控制执行;

比如根据订单工序加工精度反馈分析,经过推理决策分析实现自适应的调整控制执行;

比如质量问题发生后的及时决策分析并制定改进措施,甚至直接对硬件装置进行调整;

比如电子产品“测”后问题的智能分析判断,辅助“调”人员快速解决。


MES绝不仅仅是执行过程管理,而是车间运行的指挥控制中枢,绝不仅仅是流程推进和数据周转,而是与业务工艺密不可分的决策大脑,是具有强健大脑和强壮体魄的智能系统。MES系统+车间设备联网将成为中国制造企业实现智能制造的关键技术。

作者:讯商软件

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