MES系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展及應(yīng)用

MES系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展及應(yīng)用摘要：MES作為智能工廠的重要組成，是智能制造的核心。本文從MES系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介著手，分析了MES系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)MES系統(tǒng)的具體應(yīng)用展開(kāi)探討。關(guān)鍵詞：MES系統(tǒng)；智能制造；發(fā)展趨勢(shì)MES系統(tǒng)是智能制造的“最后一公里”工程，與企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃排程、設(shè)備協(xié)作、資源調(diào)度和管理、生產(chǎn)流程等有著密切關(guān)聯(lián)，若企業(yè)無(wú)法及時(shí)獲取信息，并在更深層次上對(duì)信息進(jìn)行加工判斷，則不利于智能化改造。為此，本文擬就MES系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展及應(yīng)用展開(kāi)分析。一、MES系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介國(guó)際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(huì)對(duì)MES的定義為：提供從訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動(dòng)所需信息。MES能夠運(yùn)用準(zhǔn)確、及時(shí)的信息，對(duì)工廠活動(dòng)予以指導(dǎo)、響應(yīng)、記錄，提高運(yùn)作效率，降低非增值活動(dòng)[1]。同時(shí)，MES不僅能夠優(yōu)化設(shè)備投資回報(bào)率，還能夠提高現(xiàn)金流績(jī)效、促進(jìn)庫(kù)存周轉(zhuǎn)以及及時(shí)交貨，在企業(yè)和供應(yīng)鏈間提供生產(chǎn)活動(dòng)基礎(chǔ)信息。總的來(lái)說(shuō)，MES的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)及實(shí)施，均是以企業(yè)生產(chǎn)為核心，從而為企業(yè)帶來(lái)效益的價(jià)值增值過(guò)程。二、MES系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)1.模型驅(qū)動(dòng)目前，MES系統(tǒng)與Digi-talTwin（數(shù)字化映射）、工業(yè)大數(shù)據(jù)、CPS系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等技術(shù)存在交叉，自身也在不斷發(fā)展，為了充分發(fā)揮MES系統(tǒng)的效用，不僅需要構(gòu)建適合企業(yè)發(fā)展的MES軟件平臺(tái)，以滿足企業(yè)個(gè)性化需求，更要專業(yè)的服務(wù)伙伴，促進(jìn)MES系統(tǒng)落地，構(gòu)建適應(yīng)發(fā)展需求的智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略。在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的時(shí)代背景下，MES核心功能可對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程予以全息建模，其他功能，如計(jì)劃執(zhí)行情況統(tǒng)計(jì)、設(shè)備監(jiān)控、質(zhì)量管理、過(guò)程監(jiān)控等，只是生產(chǎn)工廠模型在MES中的基本應(yīng)用，而其核心應(yīng)是全息建模，促進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能化發(fā)展。人兒，全能的工廠全息模型搭建費(fèi)用極高，通常用于某項(xiàng)自動(dòng)化信息的全部信息，但是MES的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)仍是全息建模，從而支持無(wú)人工廠的運(yùn)行，比如只有達(dá)到厘米級(jí)別的地圖數(shù)據(jù)，方可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)汽車駕駛[2]。2.模型驅(qū)動(dòng)MES系統(tǒng)特點(diǎn)基于全息建模，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)層面的管理控制、車間執(zhí)行、過(guò)程控制及底層設(shè)備等無(wú)縫一體化信息系統(tǒng)，繼而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工程的少人化或無(wú)人化。例如自動(dòng)化生產(chǎn)的設(shè)備，包括更換裝置、交換裝置、檢具、柔性自動(dòng)裝夾具、儲(chǔ)存裝置、自動(dòng)尋址裝置、機(jī)器人以及數(shù)控機(jī)床等，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控設(shè)備，提升設(shè)備智能化水平。比如運(yùn)用連線組網(wǎng)技術(shù)，連線設(shè)備，構(gòu)建自動(dòng)化生產(chǎn)有機(jī)整體，如FA、FML及FMS等數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與設(shè)備之間實(shí)時(shí)控制。自動(dòng)化控制和管理技術(shù)的應(yīng)用，包括生產(chǎn)系統(tǒng)仿真技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)則和動(dòng)態(tài)調(diào)度控制技術(shù)以及分布式數(shù)據(jù)控制技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)管理智能化。3.及時(shí)精準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)對(duì)于我國(guó)大部分的企業(yè)而言，MES系統(tǒng)建設(shè)，仍是以及時(shí)精準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)為核心任務(wù)，規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，作為MES有效運(yùn)行的基礎(chǔ)。MES系統(tǒng)的計(jì)劃執(zhí)行、設(shè)備監(jiān)控、質(zhì)量管理以及過(guò)程監(jiān)控等，均需要基于數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)，可以說(shuō)，數(shù)據(jù)采集的廣度與深度，將直接決定各模塊功能的實(shí)現(xiàn)效果，促進(jìn)維護(hù)管理智能化及運(yùn)行下歐共，降低設(shè)備故障，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)然，依據(jù)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享也極為必要，只有數(shù)據(jù)共享，才能最大程度上發(fā)揮其價(jià)值，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為邏輯處理步驟，并作為生產(chǎn)過(guò)程使用的信息，具體操作思路如下：獲取→效驗(yàn)→分類→排序→分析→總結(jié)→計(jì)算→儲(chǔ)存→重新獲取→復(fù)制→傳播→使用，在當(dāng)下的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等推動(dòng)下，及時(shí)精準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)將會(huì)明顯提升，也會(huì)作為未來(lái)MES系統(tǒng)的發(fā)展主流。三、MES系統(tǒng)的應(yīng)用1.設(shè)備管理在MES系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息的自動(dòng)采集，如生產(chǎn)合格率、產(chǎn)值及稼動(dòng)率等，通過(guò)PLC技術(shù)，完成設(shè)備互聯(lián)，由工作人員遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)設(shè)備。2.產(chǎn)品追蹤MES系統(tǒng)可追溯和記錄產(chǎn)品返修、銷售配發(fā)、物料供應(yīng)及產(chǎn)品生產(chǎn)，對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行快速定位，任何出廠產(chǎn)品，均能夠標(biāo)記序列號(hào)，并在系統(tǒng)中錄入二維碼及條形碼，待錄入完畢后，只要通過(guò)掃碼編能夠獲取產(chǎn)品相關(guān)信息，而且，利用查詢窗口，通過(guò)輸入發(fā)貨日期、產(chǎn)品編號(hào)、生產(chǎn)日期以及產(chǎn)品序列號(hào)等，即可獲取產(chǎn)品詳細(xì)信息，便于了解產(chǎn)品的走向，并對(duì)不合格產(chǎn)品予以及時(shí)召回。3.質(zhì)量管理利用產(chǎn)品追蹤，確保了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，MES系統(tǒng)采用SPC、QC等予以質(zhì)量分析，成本分析及效益分析，定量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量管理主要有兩個(gè)方面，一方面是質(zhì)量檔案，通過(guò)MES系統(tǒng)錄入產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，便于在完成各道工序后對(duì)不合格產(chǎn)品原因進(jìn)行記錄，并構(gòu)建產(chǎn)品質(zhì)量檔案[3]。另一方面是維修管理，對(duì)不合格產(chǎn)品及時(shí)召回，并進(jìn)行維修，在MES系統(tǒng)中錄入，并構(gòu)建維修產(chǎn)品檔案。4.信息采集MES可對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)車間的底層操作控制面板、員工狀態(tài)、庫(kù)存物料、工序流程以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息予以采集，新物料上線后，可在線掃描物料條碼、設(shè)備條碼等，并對(duì)相關(guān)信息予以記錄。5.WIP管理在供應(yīng)鏈中，主要有不合格品、成品、半成品及原料等環(huán)節(jié)，其中，半成本的管理環(huán)節(jié)即WIP，可用于指導(dǎo)物料、設(shè)備及人員的協(xié)調(diào)，并根據(jù)工作狀態(tài)，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)予以可視化管理。當(dāng)然，管理者還可以通過(guò)生產(chǎn)任務(wù)單號(hào)、單元以及生產(chǎn)線別，了解各工序、倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)品信息。對(duì)于供應(yīng)商而言，可以實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)線消耗原料數(shù)量、庫(kù)存數(shù)量，并對(duì)其予以動(dòng)態(tài)填補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)拉動(dòng)式JIT管理，對(duì)于客戶而言，可能夠?qū)崟r(shí)查詢生產(chǎn)進(jìn)度。結(jié)論：綜上所述，在21世紀(jì)的今天，企業(yè)若想贏得用戶和市場(chǎng)，則必須要以先進(jìn)的技術(shù)為基礎(chǔ)，我國(guó)制造業(yè)領(lǐng)域的傳統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理僅僅是“黑箱作業(yè)”，已不滿足多樣化的競(jìng)爭(zhēng)需要，無(wú)法及時(shí)找出產(chǎn)品的問(wèn)題所在，MES系統(tǒng)則剛好可彌補(bǔ)該空白，通過(guò)負(fù)責(zé)調(diào)度執(zhí)行、生產(chǎn)管理，提供統(tǒng)一平臺(tái)上集成生產(chǎn)調(diào)度、文檔管理、質(zhì)量控制等功能，并利用大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)：[1]張道弘.基于MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智慧工廠的解決方案[J].建材世界,2019,204(05