MES系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？

國(guó)內(nèi)MES系統(tǒng)的發(fā)展概況 
    中國(guó)對(duì)MES系統(tǒng)的跟蹤調(diào)查、研究開始于20世紀(jì)90年代初期，曾提出“管控一體化”、“人、才、物、產(chǎn)、供、銷”等頗具中國(guó)特色的概念，只由于總結(jié)、歸納、宣傳、堅(jiān)持或者提煉、提升不夠，發(fā)展勢(shì)頭不快。 

    從總體上看，中國(guó)的MES系統(tǒng)仍以研究居多，應(yīng)用較少，且仍處于淺層研究；就產(chǎn)品來講，剛剛開始自主研發(fā)，國(guó)內(nèi)少數(shù)IT公司模仿國(guó)外的模式，總結(jié)提煉中國(guó)工業(yè)企業(yè)MES系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用層面的經(jīng)驗(yàn)，但是仍以實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品居多，離商品化還有一段路程；就應(yīng)用來說，像冶金、石化、煙草、食品等行業(yè)雖已有應(yīng)用，但仍屬拓荒者或先行者。但也出現(xiàn)了一批相對(duì)成型、成熟和有規(guī)模、有影響、有前途、有希望成大氣候的國(guó)產(chǎn)MES系統(tǒng)軟件產(chǎn)品。

整體MES系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

    MES系統(tǒng)在國(guó)際上發(fā)展，已經(jīng)形成了一批MES系統(tǒng)軟件產(chǎn)品和完善的MES系統(tǒng)解決方案，出現(xiàn)了一批以MES系統(tǒng)為核心產(chǎn)品的工業(yè)企業(yè)管理應(yīng)用軟件公司，且企業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用的焦點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向MES系統(tǒng)，并且在為MES系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化努力。 

    從國(guó)內(nèi)總體上的MES系統(tǒng)的發(fā)展看，中國(guó)工業(yè)企業(yè)對(duì)MES層的認(rèn)識(shí)相對(duì)落后，信息孤島和缺損環(huán)鏈現(xiàn)象比國(guó)外突出，但也有一些公司發(fā)展勢(shì)頭較好，在加快開發(fā)中國(guó)式的MES系統(tǒng)軟件或應(yīng)用國(guó)外的MES系統(tǒng)軟件，同時(shí)，在認(rèn)識(shí)觀念上由關(guān)注ERP系統(tǒng)到關(guān)注MES系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變也已開始。 

    從技研究上看，MES系統(tǒng)的應(yīng)用正在向控制層和計(jì)劃層滲透。MES系統(tǒng)的功能的核心——計(jì)劃排產(chǎn)與執(zhí)行調(diào)度模塊正在普及。單一功能的專用MES系統(tǒng)正在向集成MES系統(tǒng)和整體全面的MES系統(tǒng)解決方案發(fā)展。信息技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化是MES系統(tǒng)發(fā)展和集成的基礎(chǔ)。MES系統(tǒng)正逐步得到發(fā)展和推廣。

MES系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

    目前我國(guó)現(xiàn)有的MES制造執(zhí)行系統(tǒng)除了在冶金、石化、機(jī)械等行業(yè)應(yīng)用得較好外，大多只提供了一個(gè)替代經(jīng)驗(yàn)管理方式的系統(tǒng)平臺(tái)，沒有建立面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造一體化的知識(shí)庫(kù)支撐體系，缺乏通過智能傳感器、虛擬仿真、智能優(yōu)化模型庫(kù)等對(duì)千變?nèi)f化的制造過程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控的手段；因此，實(shí)現(xiàn)智能制造管理和自適應(yīng)化管理是我國(guó)MES系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，也是世界各國(guó)MES系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

    （一）所謂智能制造就是將人工智能融合進(jìn)車間生產(chǎn)制造管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過模擬專家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造環(huán)境中應(yīng)由專家完成的那部分活動(dòng)。主要包含了以下內(nèi)涵：

    1、面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造一體化知識(shí)庫(kù)支撐體系的建立；
    2、重構(gòu)設(shè)計(jì)管理體系，以產(chǎn)品和生產(chǎn)知識(shí)共享及再利用為目標(biāo)，聚焦分散環(huán)境下的制造問題及制約條件，建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)體系；
    3、建立可重構(gòu)的生產(chǎn)系統(tǒng)，以作為長(zhǎng)期研究目標(biāo)的柔性工廠及生產(chǎn)過程的知識(shí)共享為目的，建立可重構(gòu)的生產(chǎn)體系與生產(chǎn)管理體系；
    4、構(gòu)建柔性設(shè)備，利用知識(shí)庫(kù)等研究成果，探討開發(fā)下一代柔性人機(jī)一體化運(yùn)作方式；
    5、探討大規(guī)模定制下的生產(chǎn)模式。

    （二）MES系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)必然是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的智能化和自適應(yīng)化，能夠根據(jù)制造環(huán)境的變化進(jìn)行智能設(shè)計(jì)、智能預(yù)測(cè)、智能調(diào)度、智能診斷和智能決策。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
    發(fā)展趨勢(shì)之一：知識(shí)管理的思想將滲透和融入到未來的MES系統(tǒng)中，它不僅是一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)制造信息發(fā)的處理平臺(tái)，同時(shí)也是一個(gè)制造業(yè)知識(shí)的管理平臺(tái)。

    1、融入專家經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)庫(kù)的建立
    （1）制造關(guān)鍵工藝專家?guī)斓慕?，如：高爐專家?guī)?、煉鋼性能預(yù)測(cè)專家?guī)斓慕⒌取?br />    （2）設(shè)備狀態(tài)與生產(chǎn)調(diào)度知識(shí)庫(kù)的建立，如：故障診斷、調(diào)度模型知識(shí)庫(kù)的建立等。
    （3）工藝規(guī)程的模型化，自動(dòng)進(jìn)行工藝規(guī)范設(shè)計(jì)，可進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整等。
    （4）知識(shí)管理體系的建立。
    （5）融入專家經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)仿真系統(tǒng)的開發(fā)。
    2、技術(shù)訣竅知識(shí)庫(kù)的應(yīng)用與傳承
    （1）新建工廠導(dǎo)入MES系統(tǒng)時(shí)，可以將成熟的生產(chǎn)管理流程、專家經(jīng)驗(yàn)、成熟制造技術(shù)訣竅固化在系統(tǒng)中，使得新工廠的制造活動(dòng)具有更加高的技術(shù)水平。
    （2）通過與設(shè)計(jì)系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)、設(shè)備系統(tǒng)等的集成，開發(fā)集智能設(shè)計(jì)、智能預(yù)測(cè)、智能調(diào)度、智能診斷和智能決策于一體的智能應(yīng)用管理體系，提高產(chǎn)品制造全生命周期的制造水平。
    （3）通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制造過程的監(jiān)控與大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析,可以修正、完善制造工藝規(guī)范,提高工廠的制造工藝水平。

    發(fā)展趨勢(shì)之二：未來的MES系統(tǒng)的發(fā)展將以容入更多的模擬專家智能活動(dòng)的功能，部分取代人工操作，并具有自組織能力，實(shí)現(xiàn)人-機(jī)制造一體化的制造過程優(yōu)化為趨勢(shì)和方向；
    1、采用數(shù)學(xué)模型與智能優(yōu)化算法，進(jìn)行工廠制造工序的綜合能力平衡，編制人工很難做好的復(fù)雜工序排產(chǎn)計(jì)劃。
    2、通過與仿真系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，建立虛擬制造的環(huán)境，通過建立工廠模型，進(jìn)行排產(chǎn)計(jì)劃的模擬運(yùn)行，預(yù)測(cè)生產(chǎn)作業(yè)的負(fù)荷情況、訂單交期完成情況、產(chǎn)品質(zhì)量性能情況等，并提出優(yōu)化的調(diào)整方案。
    3、依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)，在操作設(shè)備上設(shè)定管理控制指標(biāo)，通過與智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備（如：智能機(jī)器人、智能數(shù)控機(jī)床CNC等）實(shí)時(shí)采集的信息進(jìn)行的閉環(huán)，改善制造產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)，可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)情況，自動(dòng)修訂操作指令信息。
    4、采用智能機(jī)器人、智能數(shù)控機(jī)床CNC、快速成型制造3D打印機(jī)等智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)感知、決策、加工、控制與學(xué)習(xí)整個(gè)過程的智能加工。

    發(fā)展趨勢(shì)之三：MES系統(tǒng)對(duì)車間生產(chǎn)管理將在一個(gè)更加精確的管控指標(biāo)-實(shí)時(shí)信息閉環(huán)中，進(jìn)行更加精細(xì)化的管理與控制；
    1、MES系統(tǒng)將為企業(yè)工廠、車間建立貫穿產(chǎn)品全制造周期的綜合指標(biāo)體系，包括：財(cái)務(wù)型指標(biāo)：利潤(rùn)、銷售額、成本、投資等。業(yè)務(wù)型指標(biāo)：產(chǎn)量、用戶滿意度、開工率、庫(kù)存等。環(huán)境類指標(biāo)：廢氣、廢水排放等。車間控制型指標(biāo)：工序成本、成材率、能耗、作業(yè)率、出勤率、班產(chǎn)量、合格率等。通過管理指標(biāo)層層分解使得車間管理形成管控閉環(huán)。
    2、在制造工廠全線設(shè)置管理控制指標(biāo)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控和過程控制統(tǒng)計(jì)分析,將生產(chǎn)實(shí)績(jī)與控制指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中質(zhì)量、工藝、能耗、環(huán)保、工序成本等實(shí)績(jī)與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)間的差異波動(dòng)，采取措施，最終達(dá)到控制成本、質(zhì)量、能耗、排放的目的。
    3、當(dāng)前大多數(shù)制造企業(yè)生產(chǎn)成本管理是一種事后的核算,而生產(chǎn)全過程的動(dòng)態(tài)成本控制技術(shù)則是通過對(duì)生產(chǎn)過程中物流的實(shí)時(shí)監(jiān)視和數(shù)據(jù)采集,進(jìn)行在線工序成本分析和控制,研究包括生產(chǎn)過程成本建模技術(shù)、成本模型預(yù)測(cè)技術(shù)、成本實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制技術(shù)等。

    發(fā)展趨勢(shì)之四：MES系統(tǒng)通過智能數(shù)據(jù)挖掘與分析，進(jìn)行管控指標(biāo)體系的重構(gòu)，以適應(yīng)制造環(huán)境和制造流程的改變。

    以上就是MES系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)這些趨勢(shì)來看，MES系統(tǒng)將使得企業(yè)工廠車間的管理控制更加智能化、集成化、自適應(yīng)化，實(shí)現(xiàn)制造型企業(yè)車間的的智能高效生產(chǎn)，大幅度提升企業(yè)整體生產(chǎn)力水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。