2021/2/23    來源(yuan)：互(hu)聯網    作(zuo)者：羅(luo)烽(feng)  

1 MES概述

    1.1 MES的概念
    ARM將MES定義為：“管理信息系統屬于中間的車間層，就工藝本身指導工業控制。”

    1.2 MES系統國內外發展史
    MES的國內外發展分為五個階段。第一階段：70年代的專用MES(Point MES：P-MES)。效果：為了解決制造周期的競爭力、產品積壓、產品質量低、設備利用率低、缺乏過程控制等，提供相應的軟件系統來解決這個問題，是一個獨立的系統。優點：對特定的問題找到最優的解決方案。缺點：信息共享和集成比較困難。第二階段：80、90年代的集成MES。效果：基于P-MES的開發，提供一套可同時解決多種生產問題的一套集成應用軟件。優點：功能多樣，一體性強，在一定的范圍內實現了數據共享。缺點：對車間環境過于依賴，過于固定化、難開發性、可重構性差，不好擴充以及修改，難以適應各種復雜多變制造環境。第三階段：傳統MES(Traditional MES：T-MES)。基于第一階段信息控制技術，信息系統是比較傳統的MES，這種系統很不穩定，在生產過程的一些小變化就可能讓系統不能正常運行，隱含了較大風險，系統穩定性也比較差。第四階段：可集成MES(Integratabie MES：1-MES)。效果：在T-MES的基礎上發展起來，在MES的系統開發中應用模塊化應用組件。優點：能更容易實現各個廠商之間系統的集成，是目前MES的發展方向。第五階段：智能第二代解決方案。MESII其核心目標是記錄以獲取更多的數據來更方便的進行生產管理、通過更精確的過程狀態和更完整地的數據，它通過分布在設備中的智能來保證生產的自動化。MES與ERP能智能的聯結和斷開，具有更加智能的操控系統。

2 MES系統的(de)現(xian)狀和發展前景

    2.1 智能制造的時代背(bei)景

    在改革開(kai)放后，我(wo)國(guo)制造(zao)業(ye)(ye)發展(zhan)十分迅速，形(xing)成(cheng)了獨(du)立(li)完整(zheng)、門類齊全的產(chan)業(ye)(ye)體(ti)系(xi)，極大地推動了現代化、工業(ye)(ye)化進程(cheng)，使得我(wo)國(guo)國(guo)立(li)顯著增強。但是，中國(guo)制造(zao)業(ye)(ye)與(yu)世界(jie)的先進水平(ping)相比仍然落后，特別是我(wo)們的創新能力，還有資源利用效率和(he)產(chan)業(ye)(ye)結(jie)構水平(ping)，以(yi)及信息化程(cheng)度和(he)質量效益等(deng)方(fang)面差距明顯，所以(yi)轉型(xing)升級迫在眉睫。

    2.2 MES系(xi)統的現狀

    2.2.1 MES系統的國內現狀

    國內在(zai)(zai)智能制造(zao)系(xi)(xi)統(tong)與技術方面(mian)(mian)投入很多，但目前大多數仍處在(zai)(zai)探索人工智能在(zai)(zai)制造(zao)領域(yu)中的(de)應(ying)用的(de)階段。這些年，對(dui)制造(zao)環(huan)境的(de)全面(mian)(mian)“智能化”研(yan)究工作還處于(yu)剛剛起步階段，開發出了(le)許多水平各(ge)異的(de)面(mian)(mian)向制造(zao)過(guo)程中特定(ding)環(huan)節、不同(tong)類型的(de)系(xi)(xi)統(tong)，比如(ru)專家系(xi)(xi)統(tong)或者智能輔助系(xi)(xi)統(tong)等。

    2.2.2 MES系(xi)統的國(guo)外現狀

    美國作為世界智能(neng)制(zhi)造思想的(de)(de)發源地之一(yi)，智能(neng)制(zhi)造作為領(ling)先(xian)世界制(zhi)造中的(de)(de)重要一(yi)環，美國政(zheng)府對智能(neng)制(zhi)造的(de)(de)前(qian)景十分(fen)的(de)(de)重視(shi)。

    在1990年(nian)(nian)日(ri)本首先提(ti)出了(le)10年(nian)(nian)的(de)(de)智能制(zhi)造(zao)系統(tong)(IMS)的(de)(de)國(guo)際合作計劃，并與美國(guo)，歐洲自(zi)由貿易協定國(guo)在內的(de)(de)多個國(guo)家開展了(le)以克服柔性制(zhi)造(zao)系統(tong)(FMS)、計算機(ji)集成(cheng)制(zhi)造(zao)系統(tong)(CIMS)的(de)(de)局限(xian)性為目(mu)標的(de)(de)聯(lian)合研(yan)究，通(tong)過合作把美國(guo)的(de)(de)系統(tong)技術和日(ri)本工廠和車間的(de)(de)專(zhuan)業技術、歐盟的(de)(de)精密工程(cheng)技術充分地結合起(qi)來，為了(le)開發出不受生產操(cao)作和國(guo)界限(xian)制(zhi)高技術生產系統(tong)。

    在2010年歐(ou)盟啟動了第(di)七框架計(ji)劃(FP7)的制造云項目(mu)(mu)E31，德(de)國作(zuo)為工業強(qiang)國，在實施智能工廠(Smart factoy)之后，在國家(jia)大力支持(chi)下又啟動了工業4.0(Industry 4.0)項目(mu)(mu)投入達(da)2億歐(ou)元，目(mu)(mu)前其已上(shang)升(sheng)為國家(jia)級(ji)戰略。

3 MES系統的優勢與不足

    3.1 MES系統的優勢

    a、MES系統能夠通(tong)過強化過程管理和(he)控制，優(you)化企業生產制造管理模(mo)式(shi)達到精細化管理目的。

    b、MES系統(tong)提高了工作(zuo)效率，使得(de)各生產部門的(de)協同(tong)辦公能力加(jia)強，降低了企業生產成本(ben)。

    c、MES系(xi)統能及時準確地統計分析生產數據(ju)，排(pai)除(chu)員(yuan)工(gong)的干擾，促(cu)使企業標準化管理。

    3.2 MES系統(tong)在實際生產中存(cun)在的(de)不足

    MES沒能標(biao)準化(hua)。雖然MES的推(tui)薦標(biao)準在國內外已經制定了許多。然而，國內企業開和發商在實施MES系統(tong)時(shi)，卻少有關注標(biao)準的指導作用，不但國內MES系統(tong)產品繁雜，同時(shi)不利于對MES系統(tong)進行推(tui)廣(guang)。

4 結合實際(ji)對MES系統的展望(wang)與改進

    工(gong)廠從層(ceng)(ceng)次角度分(fen)析(xi)，把控(kong)制結構(gou)可劃分(fen)為以(yi)下幾層(ceng)(ceng)，分(fen)別是(shi)工(gong)廠層(ceng)(ceng)、車間層(ceng)(ceng)、單元(yuan)層(ceng)(ceng)和設備層(ceng)(ceng)。處于(yu)車間層(ceng)(ceng)和單元(yuan)層(ceng)(ceng)的一般是(shi)MES系(xi)統(tong)，所以(yi)在執行過程中可能會與ERP系(xi)統(tong)重(zhong)疊。

    在ERP系(xi)統負責決策計劃指(zhi)導的前提下，MES系(xi)統根據車間生產(chan)(chan)情況產(chan)(chan)生的實(shi)(shi)時數據，對短期生產(chan)(chan)計劃進行分析、通(tong)過實(shi)(shi)時控制實(shi)(shi)現(xian)數據的優化。

  ;  所以說，對數(shu)據的收集(ji)、分析、層(ceng)(ceng)層(ceng)(ceng)匯總是MES系統(tong)優化的主要表現，越(yue)來越(yue)多的數(shu)據使MES系統(tong)的功(gong)能也(ye)是愈加強大(da)。在信息交(jiao)互(hu)方面，MES系統(tong)對向(xiang)上一(yi)層(ceng)(ceng)提(ti)交(jiao)周(zhou)期盤點、生產(chan)能力、材(cai)料消(xiao)耗、勞動力性能等數(shu)據也(ye)會進行優化，并向(xiang)底層(ceng)(ceng)執行指令(ling)發布各類參數(shu)。

5 結論(lun)

    在(zai)智(zhi)能(neng)制造(zao)(zao)(zao)的(de)(de)時代背景下(xia)，制造(zao)(zao)(zao)企(qi)業(ye)的(de)(de)轉型顯得尤為重(zhong)要(yao)(yao)。企(qi)業(ye)生產管理集成的(de)(de)核心(xin)(xin)軟件之一是(shi)MES系(xi)統。制造(zao)(zao)(zao)企(qi)業(ye)想要(yao)(yao)實現智(zhi)能(neng)制造(zao)(zao)(zao)，最重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)就是(shi)企(qi)業(ye)首先要(yao)(yao)實現數字(zi)化工廠(chang)，而制造(zao)(zao)(zao)執行(xing)系(xi)統（MES）作(zuo)為數字(zi)化工廠(chang)的(de)(de)核心(xin)(xin)在(zai)制造(zao)(zao)(zao)業(ye)的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)性(xing)不言而喻。在(zai)智(zhi)能(neng)制造(zao)(zao)(zao)和中國制造(zao)(zao)(zao)2025的(de)(de)背景下(xia)，我們需(xu)要(yao)(yao)把(ba)MES系(xi)統進(jin)一步(bu)向(xiang)前看(kan)，我進(jin)行(xing)了以下(xia)歸納(na)

    ●移動(dong)化(hua)，可以使用各種(zhong)例如手機(ji)的移動(dong)終(zhong)端分散(san)控制；

    ●標準化(hua)，標準化(hua)不(bu)但(dan)有(you)(you)利于MES系統的(de)推廣，更有(you)(you)利于信息的(de)共享；

    ●精(jing)益化，優化生(sheng)產過程，與生(sheng)產實(shi)際相結合；

    ●數據(ju)化，智能制造離不開(kai)數據(ju)支(zhi)持，企業(ye)生產的數據(ju)化有利于為智能制造打下基礎，學習大數據(ju)技術分(fen)析(xi)，通過數據(ju)挖掘，實(shi)現數據(ju)增(zeng)值；

    ●協同化，即與云平(ping)臺相結合，實現生產協同；

    ●動態化，即根(gen)據CPS的原理，實現(xian)作業計劃(hua)動態優化和智能調度；

    ●模塊化(hua)(hua)，即參(can)數化(hua)(hua)可配置，可重構(gou)、快速實施(shi)。

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