工业4.0下MES的发展趋势

浏览次数:27 日期:2021-05-17

MES是智能制造在智慧工厂范畴内的承载主体,实现“物理工厂”的“信息领域”的投影。在智能制造工业互联网的背景下,MES有哪些改变呢? 

1、传统的集成向过程融合发展

从未来的需求来看,制造企业必须能够快速处理大量的单件制造及特别制造的方式,同时全球化驱动的分散性协同制造成为主流,这就导致了传统设计、计划到生产模式的反应迟缓,严谨的 PLM、ERP、MES的集成流程太过到刚性。

取而代之的是一种新的方式是设计、计划和生产紧密协作、并行执行,基于同样的需求、物料、产能等数据,PLM设计结束之前,柔性生产计划即可快速下达,MES实时开始生产执行,同时实现良好的反馈机制。这种柔性协同也对系统间设计 BOM、生产BOM、数据、模型等一致性和灵活性提出了更高的要求。

2、传统的数字管理向智能管理发展

MES功能模型的定义,强调生产过程“生产、质量、消耗及绩效”的业务管理。近十年来MES的发展,也是参考这个功能模型的定义,集中在业务数据采集、业务数据传递和业务统计。通过业务过程的数字化,建立了协同工作平台,并在此基础上进行数据分析与统计,基本实现了全面的数字化和透明化管理。

但在实施MES的过程中都能深切感受到客户对MES智能化期望较高:希望能够采用APS自动实现作业任务编排,希望系统能够根据过程变化自动调整计划,希望自动调整工艺参数来确保质量最佳。但事实上,传统基于单据作业模式的MES,在数据分析与处理上并没有下太多的功夫。

在工业4.0时代,生产变化及灵活性更高,生产要素须自动配置,必然要求在生产全过程的数字化的基础上,增加智能优化方法。工厂的智能化分为两个层次:

一个层次是实现微观层面的智能优化。比如在工序层面的控制中,在区域协调优化中采用智能化技术。或者在某一个专业领域,如设备的状态预测、质量预警及生产预警。

另一个层面是宏观层面,根据生产过程中各要素的数字化,形成计划、排产、质量控制、过程跟踪的闭环反馈,采用智能优化算法进行协同优化。

3、传统的车间管理向工厂运营平台发展

工业4.0时代的MES,或许将重新定义,在协同制造方面超越目前内部组织范畴,而扩展至与供应商和客户的连接;在制造智能方面将不限于收集、分析与展现,而将进一步实现现场实时分析、协同智能决策,及时调整制造执行过程;在业务领域层面,将扩展智能装备的性能监测与维护、绿色制造的能源管理等内容。在制造执行(Manufacturing Execution) 系统将跃变为卓越制造(ManufacturingExcellence)系统。