智能制造背景下MES的发展方向

在MES定义不严谨，理念不够与时俱进的情况下，在智能制造浪潮一浪高过一浪的今天，在制造企业亟待转型升级的期盼中，中国的MES市场应该如何发展？应该如何在摸索中前行？如何更好地支撑制造业对智能制造的需求？

除了在平台化、云计算、移动互联等计算机技术进行拓展应用以外，中国制造业使用的MES系统应以中国制造2025为宗旨，以精益生产为主线，以两化深度融合为突破口，参考德国工业4.0等先进理念，结合企业实际情况，建设基于工业3.0，面向工业4.0、体现CPS特点的智能MES系统，构建“生产精益化+设备自动化+管理信息化+人员高效化”的“新四化”智能车间，为制造企业智能化转型升级奠定坚实的基础。

在智能制造背景下，从功能上讲，将来的MES要体现出以下特点。

1、回归本质

MES之所以叫制造执行系统，非常强调“执行”二字：一方面，将ERP的生产计划根据车间实际情况，将每一工序分解到每一设备、每一分钟精细执行，并实现透明化的精确管理；另一方面，在车间内部，形成计划排产、作业执行、数据采集、在制品管理、库存管理、质量管理等一个全闭环管理，环环紧扣，而非简单的一个数据库管理系统。

精准化、精细化、协同化是MES的重要特点，否则生产无法高效、高质的运行。那种通过凭经验、靠感觉进行计划制订、现场管理的信息化系统，称之为MES，从一定程度上讲是名不副实的。

2、贯穿精益

在迈向工业4.0过程中，我们经常讲：“2.0补课，3.0普及，4.0示范”，那么2.0到底是要补什么，3.0到底是要普及什么？笔者认为，除了实现对自动化、数字化、网络化等这些大家能看到的软硬件装备以外，更重要的是补上、普及我们欠缺的工业文明，比如员工的技能、素养，企业管理的模式、方法以及社会上的契约精神、合作精神等等，而作为工业3.0最精华的精益生产，是制造业所必须补上、必须普及的重要部分。

在MES系统中一定要充分体现精益生产的理念，通过MES这个信息化手段与工具，促进精益生产在企业中的进一步落地，比如：

·准确分析非增值劳动，提高生产效率、进行有效质量管理、降低生产库房、工具等辅助成本。

·科学准确自动排产、合理解决紧急插单等问题、确保生产计划***。

·实现目视化管理、信息***程度透明化。

·生产过程控制，实现产品“流”的生产。

·实现生产数据及时、准确反馈，提供科学决策基础。

3、体现CPS

德国人认为工业4.0是以智能制造为主导的第四次工业革命，通过CPS等先进手段，将制造业向智能化转型。

《中国制造2025》也是强调“以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向”。

我们从这些表述中可以看到，无论是德国工业4.0还是中国制造2025，均是以智能制造为主导(或者叫为方向)，以CPS技术为技术手段。

作为智能制造核心的MES系统，必须要体现以CPS为特点的智能制造。

德国人认为：“在制造业领域，CPS系统包括智能机器、存储系统和生产设施，能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。CPS将推动生产对象直接或借助互联网通过M2M(Machine to Machine，机器对机器)通信自主实现信息交换、运转和互相操控。”从本段**们可以了解到，对车间中的机床、机器人等各类数字化设备进行互联互通，就是德国人认为的CPS在车间的具体应用。

在工信部发布的《信息物理系统白皮书(2017)》中，工信部信软司副司长安筱鹏博士在序言《关于CPS的几点思考——CPS是什么？如何看？怎么干？》中明确指出：“由传感器、控制终端、组态软件、工业网络等构成的分布式控制系统(DCS)和数据采集与监控系统(SCADA)是系统级CPS，由数控机床、机器人、AGV小车、传送带等构成的智能生产线是系统级CPS，通过制造执行系统(MES)对人、机、物、料、环等生产要素进行生产调度、设备管理、物料配送、计划排产和质量监控而构成的智能车间也是系统级CPS。”从中可以看到，在智能化车间里，CPS并不神秘，具有互联互通功能的智能化生产线就是一种CPS，智能化的MES也是一种CPS，两者结合在一起，以数字化设备、设备互联互通系统、MES系统组成的整个智能化车间就是一个更高级的CPS系统。

因此，在MES中要体现CPS特点，车间中设备的互联互通是基础。

4、智能是趋势

本次工业革命的核心就是智能制造，打造智能化车间，就是要在设备等物理实体、MES等赛博虚体中充分发挥自动化、数字化、网络化、智能化的优势，打造出虚实融合、具有CPS特色的智能化MES系统。

智能化MES系统将分别从计划源头、过程协同、设备底层、资源优化、质量控制、决策支持等6个方面着手，实现生产过程的自动化、数字化、网络化、智能化的管理与控制，完成智能互联互通，智能计划排产，智能生产协同，智能资源管理，智能质量控制和智能决策支持的各项功能。

5、落地是关键

再好的MES平台和软件，没有结合工厂的实际规划，实施效果未必就好。不论之前再多的案例和经验，也必须具体落实在企业后，具体情况具体分析。企业实施一套MES系统，即便是理论再先进，软件再智能，但如果不能得到成功的应用，对企业而言，结果就是零，甚至是负数，因为这不但浪费了企业大量的人力、财力，而且还影响了企业的正常生产，并严重地打击了企业对信息化的热情与信心，这些损失对企业而言都是难以计量的。

作为智能制造的核心，MES在企业智能化转型升级中发挥着越来越重要的作用。但由于MES提出的年代久远，并随着工业4.0、智能制造等新理念日新月异的发展，MES的现有理念已经落后于时代的步伐。一方面，我们既要认真领会MES的真正内涵，挖掘出MES应有的价值；另一方面，我们一定不要拘泥于国外已有定义，要借鉴工业4.0等先进理念，结合中国制造业的现状，与时俱进，勇于提出我们自己的理念，将一些传统的精华、先进的理念融于MES系统中，使MES真正成为企业智能制造的核心使能系统，满足中国制造业智能化转型升级的需求。同时，也本着高要求、促发展的精神，促进MES市场的健康发展。

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