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數(shù)字化工廠是智能制造的基礎(chǔ)。在數(shù)字化工廠里,企業(yè)產(chǎn)品全生命周期的活動(dòng)建立了共享的數(shù)據(jù)庫,通過數(shù)據(jù)處理,形成有用的信息,并按需顯示。共享數(shù)據(jù)庫利用相關(guān)數(shù)據(jù)和信息,模擬仿真實(shí)際生產(chǎn)過程,達(dá)到最優(yōu)化的生產(chǎn)過程;實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與實(shí)際生產(chǎn)過程的同步化。建立數(shù)字化工廠的目標(biāo)是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、按時(shí)交貨、降低庫存、提高產(chǎn)品質(zhì)量、快速響應(yīng)市場(chǎng)需求,從而滿足客戶個(gè)性化需求,提高企業(yè)效益,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
MES是企業(yè)CIMS(現(xiàn)代集成制造系統(tǒng))信息集成的紐帶,是實(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。MES可以為用戶提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境,幫助企業(yè)降低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。它適用于不同行業(yè)(家電、汽車、半導(dǎo)體、通信、IT、醫(yī)藥),能夠?yàn)閱我坏拇笈可a(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理工具。
MES可監(jiān)控從原材料進(jìn)廠到產(chǎn)品的入庫的全部生產(chǎn)過程,記錄生產(chǎn)過程產(chǎn)品所使用的材料、設(shè)備,產(chǎn)品檢測(cè)的數(shù)據(jù)和結(jié)果以及產(chǎn)品在每個(gè)工序上生產(chǎn)的時(shí)間、人員等信息。這些信息的收集經(jīng)過MES系統(tǒng)加以分析,就能通過系統(tǒng)報(bào)表實(shí)時(shí)呈現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)進(jìn)度、目標(biāo)達(dá)成狀況、產(chǎn)品品質(zhì)狀況,以及生產(chǎn)的人、機(jī)、料的利用狀況,這樣就使得整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)完全透明化。企業(yè)的管理人員,無論何時(shí),無論身處何地,通過互聯(lián)網(wǎng)都能對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的狀況了解得一清二楚。
MES通過反饋結(jié)果來優(yōu)化生產(chǎn)制造過程的管理業(yè)務(wù)。生產(chǎn)過程追溯功能可使企業(yè)非常清楚產(chǎn)品的原材料是哪家企業(yè)在什么時(shí)間提供的,接收人是誰,以及檢驗(yàn)的參數(shù),產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的時(shí)間、技術(shù)參數(shù)、操作人員等信息。企業(yè)可以根據(jù)這些反饋信息,找出產(chǎn)能成本過高或者產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的原因,及時(shí)做出調(diào)整,有針對(duì)性地為客戶提供更好的服務(wù),即使發(fā)生客戶投訴,也能及時(shí)準(zhǔn)確地為客戶澄清問題,確認(rèn)影響范圍。與此同時(shí),獲取的產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)為生產(chǎn)管理決策提供了有效支持,讓生產(chǎn)過程的問題得以及時(shí)暴露、及時(shí)處理,從而有效遏制更多更大問題的發(fā)生,將產(chǎn)品質(zhì)量問題以及生產(chǎn)線異常狀況消滅在萌芽狀態(tài)。因而MES是對(duì)整個(gè)車間制造過程的優(yōu)化,而不是單一解決某個(gè)生產(chǎn)瓶頸問題;MES必須提供實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的功能,并做出相應(yīng)的分析和處理;MES需要與計(jì)劃層和控制層進(jìn)行信息交互,通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息全集成。
近十年來,MES在國際上迅速發(fā)展。得益于較大規(guī)模的工業(yè)自動(dòng)化改造實(shí)踐,國內(nèi)企業(yè)對(duì)MES的需求也呈快速上升趨勢(shì)。據(jù)了解,目前MES在我國大型企業(yè)尤其是集團(tuán)型企業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)普遍。畢竟,集團(tuán)化企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),而其企業(yè)工廠分布各地,迫切需要實(shí)時(shí)管控所有子企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀況。而MES對(duì)集團(tuán)化的運(yùn)行可以提供很有力的支撐。此外,企業(yè)還可以通過MES將管理思想和工具系統(tǒng)復(fù)制到各個(gè)工廠,在集團(tuán)內(nèi)進(jìn)行推廣,也使得MES成為整合企業(yè)資源的有力工具。
MES是在工業(yè)3.0的背景下產(chǎn)生的,它在數(shù)字化工廠建設(shè)的框架下將扮演什么樣的角色?如何實(shí)現(xiàn)ERP、MES及設(shè)備端等信息化孤島的聯(lián)通?
一方面,必須根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求,扎扎實(shí)實(shí)地開展MES的技術(shù)開發(fā)與實(shí)施工作,為工業(yè)數(shù)字化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。企業(yè)上馬MES項(xiàng)目,需要結(jié)合自身實(shí)際情況來確定對(duì)MES的需求。企業(yè)的不同情況和條件,會(huì)對(duì)MES產(chǎn)生不同層次的需求。企業(yè)可考慮采用不同功能層次的MES解決方案,來解決生產(chǎn)面臨的問題;最好能夠由專業(yè)的MES咨詢?nèi)藛T進(jìn)行調(diào)研、分析,并制定合適的、可持續(xù)的整體MES規(guī)劃方案,分階段實(shí)施MES系統(tǒng),這樣可以充分降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn),保證投資效益。上馬MES項(xiàng)目之前要充分調(diào)研、認(rèn)真規(guī)劃,并結(jié)合自身情況,循序漸進(jìn)地實(shí)施MES系統(tǒng),做到管理和系統(tǒng)同步持續(xù)改善,這是企業(yè)建設(shè)MES的必修課。
企業(yè)上馬MES必須滿足兩個(gè)條件:軟條件和硬條件。軟條件包括:企業(yè)有非常明確的需求;人力資源到位,有強(qiáng)有力的核心團(tuán)隊(duì);企業(yè)能保證客戶化工作的全程參與;相對(duì)充裕的資金;基礎(chǔ)管理工作到位,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,如產(chǎn)品數(shù)據(jù)等。硬條件包括:基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)到位,設(shè)備的開放程度較高,支持多種數(shù)據(jù)采集手段。
另一方面,MES作為企業(yè)生產(chǎn)管理的核心系統(tǒng),必須與上層ERP系統(tǒng)、底層生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫的連接。MES技術(shù)只有和生產(chǎn)制造的自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合,才有可能獲得預(yù)期的效益。采用傳統(tǒng)制造方式的企業(yè)盲目實(shí)施MES很難獲得效果。這也是為什么國內(nèi)MES在離散制造行業(yè)難以快速普及的關(guān)鍵原因。
最后,要考慮與企業(yè)已有管理系統(tǒng)的通信、集成問題,避免出現(xiàn)更大或更多的“信息孤島”。提高企業(yè)的信息共享程度,為戰(zhàn)略、管理、業(yè)務(wù)運(yùn)作提供支持,提高企業(yè)生產(chǎn)對(duì)市場(chǎng)需求的響應(yīng)速度。
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