MES越來越有可能成為工廠運營的核心

2021-08-22 11:27:03 字數 3064 閱讀 1629

工業4.0重新燃起了「工業再發現」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,永珍重生。在這樣一場焦點爭奪戰之中, mes系統毫無疑問成為眾所矚目的焦點。

智慧型工廠面臨的大規模個性化定製的生產問題,必須由各個系統(plm、mes、現場資料採集系統等)進行承接和解決。

越來越多的管理者意識到,mes系統正在成為承載工廠核心的運營平台。服務於車間製造是mes的最核心的任務,因此越來越多的企業在新建工廠時,不僅考慮採購先進的裝置,也考慮mes如何將工藝研發、品質管控、精益製造、協同**鏈等,統一到一起。mes系統已然成為工廠的資訊樞紐。 

從來沒有離開的mes系統,又回來了。憑藉工業4.0的強勁之風,此次倍加精神抖擻。

歷史淵源

製造執行系統是美國amr公司在90年代初提出的,旨在加強mrp計畫的執行功能,把mrp計畫通過執行系統同車間作業現場控制系統聯絡起來。

很顯然,mes系統自落地之日起,就定義了自身的使命:mes系統,為連線中樞而生。

2023年,mesa(製造執行系統協會)提出的mes功能元件和整合模型,包括11個功能。同時規定,只要具備11個功能之中的某乙個或幾個,也屬mes系列的單一功能產品。 

伴隨著mes系統市場的發展,mes廠商猶如雨後春筍般地湧現出來,四路大軍殺入其中。 

① 從自動化裝置基礎上發展而來的這些廠商,進入mes領域有著天然的優勢,對自動化裝置瞭如指掌。

② 從專業scada、hmi廠商發展而來的,多是從開發人機介面開始,然後擴充套件mes領域的。

③ 從專業mes發展而來的,這些廠商一開始就專注於行業mes或者mes中的某一項功能。

④ 還有一種趨勢是erp廠商由上向下發展mes。

在這個過程中,大量洗牌是不可避免的

而近幾年,從物聯網行業來的mes系統廠商也成為熱點。由於具有先天的對裝置、網路的理解,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,但是他們內建的網際網路基因與基礎研發能力使得他們在mes應用中如魚得水,特別在對疑難雜症的複雜車間具有相對靈巧的技術優勢。

歷史上,mes系統行業曾有過一次併購熱潮,是以自動化裝置**商為主角,以便快速進入該行業。這是自動化和軟體**商最直接的本能反應。實際上,這是自動化系統,第一次在工廠中精確地度量了硬體裝置與軟體的距離,宣告了乙個正在萌芽的全新意圖:自動化**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數位化熱浪,正在將mes的認識和實踐推向另外乙個高峰。

一手好局,mes系統的發展卻出乎意料地緩慢

mes從上個世紀90年代開始發展,剛開始主要是在自動化程度比較高的行業得到廣泛應用。如汽車行業、半導體電子、菸草行業,同時也在食品飲料、工程機械、大型離散裝配、家電行業得以推廣。

自動化裝置商仍是mes系統市場的主流**商,但也難以形成erp行業的sap這樣的寡頭。儘管erp廠商雖然也嘗試進入mes行業,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、資料採集,有著與生俱來的生疏和規避。

mes系統的緩慢發展,恰好跟工業化程序密切相關

mes系統的行業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,即使有多年的發展,mes系統也無法擺脫行業性對其形成的侷限。

與此同時,整合難度是另外乙個mes系統難以快速鋪展的門檻。隨著智慧型工廠的建設熱潮,對於mes的整合提出更高的要求,縱向整合要求mes系統不僅與erp整合,還要求與控制系統進行整合;不僅要求進行資料採集,還希望實現控制引數、工藝標準的下達。這也對mes**商提出很大的挑戰。

值得注意的乙個現象是,儘管mes系統發展多年,但其產業化規模仍然不足。乙個成熟的產業應該是由**商、服務商(經銷商)和使用者組成的,比如erp、plm。而現在的mes系統多是**商直接面向使用者,產業規模還遠遠沒有發展起來。

實際上,mes系統是乙個企業資訊化程度的體溫計。由於mes系統的資料表單,**於工廠的多個角度。因此如果企業自身的工藝資源、製造資源、流程節點不能規範有效的時候,mes系統廠家將不得不撅著屁股,先幫著企業整理自身的資源數位化。想為客戶紡出五彩錦緞,而使用者首先搬出的是一堆攪在一起的亂線頭。這對mes系統廠商往往苦不堪言。

mes系統的未來

從國外的發展趨勢看,已經形成了一批mes軟體產品商和行業解決方案商。erp和mes系統的分工也愈加清晰。企業智慧型製造的應用焦點已經由erp轉向mes,mes系統已經由erp的配角轉變為生產管家的主角。

隨著cps賽博物理系統正在逐步成為指導智慧型工廠建設的重要因素,物聯網iot的影響範圍和物件越來越大,mes將對更多的「人、機、料、法、環」的資訊進行閉環處理,從採集、傳輸、分析、控制、乃至巨大的提公升。

一方面,mes系統將與精益管理思想進行更深入的融合。相比erp,mes在企業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,借助mes的物料拉動功能,企業已經實現jit、jis管理。

另一方面,基於mes的製造大資料的分析處理將成為mes面臨的課題和挑戰,與erp層的bi分析處理不同,mes產生的製造資料不僅包括結構化資料,還包括大量的非結構化資料如實時歷史資料庫、等。

在新一代軟體技術和工業網際網路思維的支援下,mes在內涵中也增加了多個角色功能。

如何利用mes系統掌握的即時、準確的生產資訊成為各mes廠商競相競爭的基礎,例如:對於某些裝置管控上移到mes層是充分利用mes掌握在製品狀態的資訊,對於agv由mes系統排程是充分利用mes掌握生產節奏的資訊等等,隨著實時工業網路在製造現場的部署,mes由於掌握最全面、最精細的生產系統資訊會顯得越來越重要,同樣地,mes系統所涵蓋的功能也將不僅僅侷限與amr定義的十乙個模組,mes系統會適時、動態、與時俱進地增加更多有價值的軟體模組。

隨著對於行業的規範化,知識管理的思想將滲透和融入到未來的mes系統中。

典型的應用如裝置維修知識庫,工藝異常調整知識庫、最佳實踐(最佳工藝、最佳裝置執行引數)等將大幅度提高mes系統的應用普及,而mes未來將向雲端進行轉移。對於一些製造過程比較簡單的中小企業,基於雲平台的mes不失為一種低成本的解決方案。

而隨著谷歌眼鏡、vr/ar、智慧型手錶的引入,mes系統跟人的連線也將更加頻繁和自然。而當下智慧型製造的許多熱點話題,可以從mes本身可以一一展開。

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