基于智能制造的MES系统
日期：2019-05-28 / 人气： / 来源：未知
随着工业4.0和中国制造2025计划的推进，以及智能制造 MES系统 （制造执行系统）的积极推广和应用，越来越多的制造企业自主实施了适合自己工厂的MES系统，而且均定位于实现智能工厂（车间）的目标。企业如何找到适合自己的MES系统？如何参考国内外先进的MES系统来提升自己的MES系统？如何通过MES系统应用全面提升智能化水平？是当务之急。本文希望对此起到抛砖引玉的作用。
技术架构
虽然绝大多数的用户不会关心MES系统设计的技术架构，但如果是好的MES系统产品，需首先必须具备先进的技术支撑（如SOA架构），只有先进的开发平台配合上可配置的模块模组，才可快速构建出符合不同用户场景的业务功能。试想一下：在制造管理中每个人的业务愿景和管理风格都不一样，有的要求严谨、有的希望灵活，有的注重管控、有的专注执行，如果没有一个强大的平台龙骨而无限制地堆积客制化模块，那么再好的系统都会崩塌、宕机。这就是为什么西门子、达索等工业软件产品大多采用SOA架构的原因，在此基础上，再配合上MVVM模式的代码编写规则，往往用几百、数千个灵活的、低耦合性的基础模组就能构建出百万种不同的业务功能，让众口不再难调。因此，对于有高要求、特别是以面向智能制造为目标的客户，有必要在选择MES系统产品之前，先了解一下该产品的底层技术。
平台化
市场上的MES系统主要分为基于客户需求的项目级、客制化产品，以及通用的平台化产品两种类型。项目级别MES系统优点是：个性化、适用性强、低成本、快速交付，但带来的缺点是：开发需求描述中会缺少行业的普遍性规则，容易造成系统不符合多变的业务需求及行业规则，一旦企业未来发展后有新的需求就需要投入大量的二次开发，这对软件架构的稳定性也是严峻的考验。所以在条件允许的前提下，推荐选用产品级别的、并具有很好可扩展性能的平台化MES系统，虽然前期投入的资金、人力较大，但该类产品的稳定性也将有很大的保障，降低了上线应用风险、并大大延长了产品的应用期。
易操作性
随着IT技术的快速发展，新的视觉感及操作正在深刻影响着用户的应用习惯。特别作为基于工厂实际应用的软件产品，由于用户是基于车间层，因此需具备易学、易用、快速上手的特点，如：采用一目了然的界面功能图标、以流程引擎来推动快速应用的操作方式。在实际应用过程中，每个操作人员进入系统后，不管是熟手还是新手都能快速的进入自己的应用界面、并找到自己需要的功能菜单，并明晰与自己有关的全业务流程，并大量采用拖拉、链接等类似于Win7、Win10等操作模式实现快速、便捷的组合、拆分、放大、缩小、隐藏等操作。当然，不仅限如此，易操作性还包括美观、绿色、适用的界面以及既适用鼠标又适用与触摸屏等方式的显示器等。
MES系统的一个重要作用是把各类库房高效有序地管理起来。因为很多企业的陨落不是其产品或者市场做的不好，而是其过低的库存周转率导致大量原料、产品、资金积压而造成的。MES系统的设计者必须将其中包括的：原材料库、电子料库、装配件库、保税库、外协库、线边仓、物料塔、立体库、半成品库、成品库等最基本的物流关系梳理清楚，并按照ISA95标准构建新一代MES系统，以便把ERP非实时的静态库房变成MES系统实时的动态库房，并且与之一一对应、双向同步起来。如果上了ERP系统还要在用WMS系统去和制造的数字化数据对接，这将严重影响到生产计划的节拍，造成更多的管理资源浪费并产生更多的孤岛数据。所以一个好的MES系统必须覆盖WMS库房管理的基本功能，做到与ERP直接衔接。
可视化功能
随着中国制造水平的突飞猛进，以前很多国外的所谓先进制造技术在中国已经严重落后了。比如传统的IT人员根据使用部门固化的需求去开发一个个水晶报表和看板的客制化模式，已经远远不能满足当今中国制造快速的个性化生产管理需要。再比如以前单调乏味的报表&看板的格式内容，早就难以满足现今客户的要求和品位。好的MES系统产品可视化表现形式已经越来越丰富：点状图、线状图、柱状图、饼状图、雷达图、甘特图、漏斗图、三维图等都不在话下。基本要求：美观震撼、一看就懂、信息全面。
系统集成能力
这里所说的系统集成包括两个方面：
1、与信息系统的集成：作为面向智能制造的MES系统，系统集成能力应为重要考量，这包括与SQL、ORCAL等数据库集成，与PDM（对接BOM、工艺）、ERP（对接计划、物料）、WMS（对接物流、运输）、仿真（对接数据）等软件集成，与IOS、Android移动端集成等。
2、与数据格式的集成：这是上面描述的那些信息集成的技术实现方式，比如：XML、CSV、TXT、双方约定的中间表、Web service、开放的API接口等。各种工业总线的集成（例如OPC），其设备通讯协议例如：Profibus、Profinet、Modbus、 DF1协议、SNP协议、设备专用API、自定义等。还有一些是直接用设备数据格式对接，例如JSON、XML、CSV、TXT等。
以上浅述了基于智能制造的新一代MES系统的一些特性和功能，尚无法概全，如还涉及具有行业特性的材料、工艺分析、诊断、优化等功能。本文通过以上阐述，意在对新型MES系统的开发及应用起到一定的抛砖引玉的作用。
技术架构
虽然绝大多数的用户不会关心MES系统设计的技术架构，但如果是好的MES系统产品，需首先必须具备先进的技术支撑（如SOA架构），只有先进的开发平台配合上可配置的模块模组，才可快速构建出符合不同用户场景的业务功能。试想一下：在制造管理中每个人的业务愿景和管理风格都不一样，有的要求严谨、有的希望灵活，有的注重管控、有的专注执行，如果没有一个强大的平台龙骨而无限制地堆积客制化模块，那么再好的系统都会崩塌、宕机。这就是为什么西门子、达索等工业软件产品大多采用SOA架构的原因，在此基础上，再配合上MVVM模式的代码编写规则，往往用几百、数千个灵活的、低耦合性的基础模组就能构建出百万种不同的业务功能，让众口不再难调。因此，对于有高要求、特别是以面向智能制造为目标的客户，有必要在选择MES系统产品之前，先了解一下该产品的底层技术。
平台化
市场上的MES系统主要分为基于客户需求的项目级、客制化产品，以及通用的平台化产品两种类型。项目级别MES系统优点是：个性化、适用性强、低成本、快速交付，但带来的缺点是：开发需求描述中会缺少行业的普遍性规则，容易造成系统不符合多变的业务需求及行业规则，一旦企业未来发展后有新的需求就需要投入大量的二次开发，这对软件架构的稳定性也是严峻的考验。所以在条件允许的前提下，推荐选用产品级别的、并具有很好可扩展性能的平台化MES系统，虽然前期投入的资金、人力较大，但该类产品的稳定性也将有很大的保障，降低了上线应用风险、并大大延长了产品的应用期。
易操作性
随着IT技术的快速发展，新的视觉感及操作正在深刻影响着用户的应用习惯。特别作为基于工厂实际应用的软件产品，由于用户是基于车间层，因此需具备易学、易用、快速上手的特点，如：采用一目了然的界面功能图标、以流程引擎来推动快速应用的操作方式。在实际应用过程中，每个操作人员进入系统后，不管是熟手还是新手都能快速的进入自己的应用界面、并找到自己需要的功能菜单，并明晰与自己有关的全业务流程，并大量采用拖拉、链接等类似于Win7、Win10等操作模式实现快速、便捷的组合、拆分、放大、缩小、隐藏等操作。当然，不仅限如此，易操作性还包括美观、绿色、适用的界面以及既适用鼠标又适用与触摸屏等方式的显示器等。
MES系统的一个重要作用是把各类库房高效有序地管理起来。因为很多企业的陨落不是其产品或者市场做的不好，而是其过低的库存周转率导致大量原料、产品、资金积压而造成的。MES系统的设计者必须将其中包括的：原材料库、电子料库、装配件库、保税库、外协库、线边仓、物料塔、立体库、半成品库、成品库等最基本的物流关系梳理清楚，并按照ISA95标准构建新一代MES系统，以便把ERP非实时的静态库房变成MES系统实时的动态库房，并且与之一一对应、双向同步起来。如果上了ERP系统还要在用WMS系统去和制造的数字化数据对接，这将严重影响到生产计划的节拍，造成更多的管理资源浪费并产生更多的孤岛数据。所以一个好的MES系统必须覆盖WMS库房管理的基本功能，做到与ERP直接衔接。
可视化功能
随着中国制造水平的突飞猛进，以前很多国外的所谓先进制造技术在中国已经严重落后了。比如传统的IT人员根据使用部门固化的需求去开发一个个水晶报表和看板的客制化模式，已经远远不能满足当今中国制造快速的个性化生产管理需要。再比如以前单调乏味的报表&看板的格式内容，早就难以满足现今客户的要求和品位。好的MES系统产品可视化表现形式已经越来越丰富：点状图、线状图、柱状图、饼状图、雷达图、甘特图、漏斗图、三维图等都不在话下。基本要求：美观震撼、一看就懂、信息全面。
系统集成能力
这里所说的系统集成包括两个方面：
1、与信息系统的集成：作为面向智能制造的MES系统，系统集成能力应为重要考量，这包括与SQL、ORCAL等数据库集成，与PDM（对接BOM、工艺）、ERP（对接计划、物料）、WMS（对接物流、运输）、仿真（对接数据）等软件集成，与IOS、Android移动端集成等。
2、与数据格式的集成：这是上面描述的那些信息集成的技术实现方式，比如：XML、CSV、TXT、双方约定的中间表、Web service、开放的API接口等。各种工业总线的集成（例如OPC），其设备通讯协议例如：Profibus、Profinet、Modbus、 DF1协议、SNP协议、设备专用API、自定义等。还有一些是直接用设备数据格式对接，例如JSON、XML、CSV、TXT等。
以上浅述了基于智能制造的新一代MES系统的一些特性和功能，尚无法概全，如还涉及具有行业特性的材料、工艺分析、诊断、优化等功能。本文通过以上阐述，意在对新型MES系统的开发及应用起到一定的抛砖引玉的作用。
作者：hzjuxadmin
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