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智能制造背景下MES发展的新变化

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发表于 2019-3-25 10:42:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
   MES制造执行系统,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可以为企业提供包括制造数据管理、计划排产管理、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。
  MES是智能制造核心工业软件,业界普遍这么认为的。但早于智能制造,MES就已经存在了,但随着智能制造的提出,应该也是会对MES发展提出新的要求的。
  MES侧重在车间作业计划的执行,充实了软件在车间控制和车间调度方面的功能,以适应车间现场环境多变情况下的需求。同时,为了适应执行计划过程中变化的外部环境,MRP的计划功能要更为灵活,如加强物料计划与能力计划的集成度,物料和工艺流程自动替代及增减、平移、分割工序的功能等。一个完善的MES系统,本身应当包括计划执行的功能,问题的实质是软件的计划执行程序功能的强弱、同现场控制设施的接口和集成、以及计划调度功能是否有足够的应变能力和灵活性。 制造执行系统是一个用来跟踪生产进度,库存情况,工作进度和其它进出车间的操作管理相关的信息流。
  随着智能制造的发展和应用,MES的应用和发展也有新的变化。
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。
  业务流程管理自动化涉及到对现有流程的梳理,应秉持如下思路:
  一是避免陷入“存在的就是合理的”的陷阱。应按照未来应用场景对目前的功能进行分析和判断,一切以按需为驱动,重构当前的流程。即使没有改变,也应该给以再次思考和审视。
  二是避免简单的将现有流程转变为计算机流程。这方面应重点考虑基于系统的运行与基于手工的运行的差别,也就是如何发挥数字化技术的优势,尤其一些新技术的运用,对现有手工流程其实是有很大改变的。
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”人员快速解决等。
  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。

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