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MES越來越有可能成為工廠運營的核心

2018-10-16   來源：   評論：0
摘要：智能工廠面臨的大規(guī)模個性化定制的生產問題，必須由各個系統(tǒng)（PLM、MES、現場數據采集系統(tǒng)等）進行承接和解決。
　　工業(yè)4.0重新燃起了“工業(yè)再發(fā)現”之火。許多概念和實踐再次被強化，猶如新開局的麻將牌，東風歸位，萬象重生。在這樣一場焦點爭奪戰(zhàn)之中， MES系統(tǒng)毫無疑問成為眾所矚目的焦點。
　　智能工廠面臨的大規(guī)模個性化定制的生產問題，必須由各個系統(tǒng)（PLM、MES、現場數據采集系統(tǒng)等）進行承接和解決。
　　越來越多的管理者意識到，MES系統(tǒng)正在成為承載工廠核心的運營平臺。服務于車間制造是MES的最核心的任務，因此越來越多的企業(yè)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(fā)、品質管控、精益制造、協同供應鏈等，統(tǒng)一到一起。MES系統(tǒng)已然成為工廠的信息樞紐。
　　從來沒有離開的MES系統(tǒng)，又回來了。憑借工業(yè)4.0的強勁之風，此次倍加精神抖擻。
　　MES的歷史淵源
　　制造執(zhí)行系統(tǒng)是美國AMR公司在90年代初提出的，旨在加強MRP計劃的執(zhí)行功能，把MRP計劃通過執(zhí)行系統(tǒng)同車間作業(yè)現場控制系統(tǒng)聯系起來。
　　很顯然，MES系統(tǒng)自落地之日起，就定義了自身的使命：MES系統(tǒng)，為連接中樞而生。
　　1997年，MESA（制造執(zhí)行系統(tǒng)協會）提出的MES功能組件和集成模型，包括11個功能。同時規(guī)定，只要具備11個功能之中的某一個或幾個，也屬MES系列的單一功能產品。
　　伴隨著MES系統(tǒng)市場的發(fā)展，MES廠商猶如雨后春筍般地涌現出來，四路大軍殺入其中。
　?、?從自動化設備基礎上發(fā)展而來的這些廠商，進入MES領域有著天然的優(yōu)勢，對自動化設備了如指掌。
　　② 從專業(yè)SCADA、HMI廠商發(fā)展而來的，多是從開發(fā)人機界面開始，然后擴展MES領域的。
　　③ 從專業(yè)MES發(fā)展而來的，這些廠商一開始就專注于行業(yè)MES或者MES中的某一項功能。
　?、?還有一種趨勢是ERP廠商由上向下發(fā)展MES。
　　在這個過程中，大量洗牌是不可避免的
　　而近幾年，從物聯網行業(yè)來的MES系統(tǒng)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(fā)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(yōu)勢。
　　歷史上，MES系統(tǒng)行業(yè)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(yè)。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(tǒng)，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(yè)數字化熱浪，正在將MES的認識和實踐推向另外一個高峰。
　　一手好局，MES系統(tǒng)的發(fā)展卻出乎意料地緩慢
　　MES從上個世紀90年代開始發(fā)展，剛開始主要是在自動化程度比較高的行業(yè)得到廣泛應用。如汽車行業(yè)、半導體電子、煙草行業(yè)，同時也在食品飲料、工程機械、大型離散裝配、家電行業(yè)得以推廣。
　　自動化設備商仍是MES系統(tǒng)市場的主流供應商，但也難以形成ERP行業(yè)的SAP這樣的寡頭。盡管ERP廠商雖然也嘗試進入MES行業(yè)，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(tǒng)、數據采集，有著與生俱來的生疏和規(guī)避。
　　MES系統(tǒng)的緩慢發(fā)展，恰好跟工業(yè)化進程密切相關
　　MES系統(tǒng)的行業(yè)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(tǒng)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(fā)展，MES系統(tǒng)也無法擺脫行業(yè)性對其形成的局限。
　　與此同時，集成難度是另外一個MES系統(tǒng)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(tǒng)不僅與ERP集成，還要求與控制系統(tǒng)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(zhàn)。
　　值得注意的一個現象是，盡管MES系統(tǒng)發(fā)展多年，但其產業(yè)化規(guī)模仍然不足。一個成熟的產業(yè)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(tǒng)多是供應商直接面向用戶，產業(yè)規(guī)模還遠遠沒有發(fā)展起來。
　　實際上，MES系統(tǒng)是一個企業(yè)信息化程度的體溫計。由于MES系統(tǒng)的數據表單，來源于工廠的多個角度。因此如果企業(yè)自身的工藝資源、制造資源、流程節(jié)點不能規(guī)范有效的時候，MES系統(tǒng)廠家將不得不撅著屁股，先幫著企業(yè)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(tǒng)廠商往往苦不堪言。
　　MES系統(tǒng)的未來
　　從國外的發(fā)展趨勢看，已經形成了一批MES軟件產品商和行業(yè)解決方案商。ERP和MES系統(tǒng)的分工也愈加清晰。企業(yè)智能制造的應用焦點已經由ERP轉向MES，MES系統(tǒng)已經由ERP的配角轉變?yōu)樯a管家的主角。
　　隨著CPS賽博物理系統(tǒng)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(huán)”的信息進行閉環(huán)處理，從采集、傳輸、分析、控制、乃至巨大的提升。
　　一方面，MES系統(tǒng)將與精益管理思想進行更深入的融合。相比ERP，MES在企業(yè)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(yè)，借助MES的物料拉動功能，企業(yè)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(zhàn)，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(yè)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(tǒng)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(tài)的信息，對于AGV由MES系統(tǒng)調度是充分利用MES掌握生產節(jié)奏的信息等等，隨著實時工業(yè)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(tǒng)信息會顯得越來越重要，同樣地，MES系統(tǒng)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(tǒng)會適時、動態(tài)、與時俱進地增加更多有價值的軟件模塊。
　　隨著對于行業(yè)的規(guī)范化，知識管理的思想將滲透和融入到未來的MES系統(tǒng)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(tǒng)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(yè)，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(tǒng)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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