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智能制造时代,MES系统的运用及改进

2021-04-21


智能制造的时代背景


改革开放后,我国制造业发展十分迅速,形成了独立完整、门类齐全的产业体系,极大地推动了现代化、工业化进程,使得我国国力显著增强。但是,中国制造业与世界先进水平相比仍然比较落后,特别是在创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度和质量效益等方面差距明显,所以转型升级迫在眉睫。


MES系统的现状


1、MES系统的国内现状

国内在智能制造系统与技术方面投入很多,但目前大多数仍处在探索人工智能在制造领域中的应用的阶段。这些年,对制造环境的全面“智能化”研究工作还处于刚刚起步阶段,开发出了许多水平各异的面向制造过程中特定环节、不同类型的系统,比如专家系统或者智能辅助系统等。

2、MES系统的国外现状

美国作为世界智能制造思想的发源地之一,智能制造作为领先世界制造中的重要一环,美国政府对智能制造的前景十分的重视。

在1990年日本首先提出了10年的智能制造系统(IMS)的国际合作计划,并与美国,欧洲自由贸易协定国在内的多个国家开展了以克服柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)的局限性为目标的联合研究,通过合作把美国的系统技术和日本工厂和车间的专业技术、欧盟的精密工程技术充分地结合起来,为了开发出不受生产操作和国界限制高技术生产系统。

在2010年欧盟启动了第七框架计划(FP7)的制造云项目E31,德国作为工业强国,在实施智能工厂(Smart factoy)之后,在国家大力支持下又启动了工业4.0(Industry 4.0)项目投入达2亿欧元,目前其已上升为国家级战略。

 

MES系统的优势与不足


1、MES系统的优势

a.MES系统能够通过强化过程管理和控制,优化企业生产制造管理模式达到精细化管理目的。

b.MES系统提高了工作效率,使得各生产部门的协同办公能力加强,降低了企业生产成本。

c.MES系统能及时准确地统计分析生产数据,排除员工的干扰,促使企业标准化管理。

2、MES系统在实际生产中存在的不足

MES的标准化程度不够。虽然国内外已经制定了许多MES的推荐标准。然而,国内企业开和发商在实施MES系统时,却很少关注标准的指导作用,导致国内MES系统产品繁杂,同时不利于MES系统的推广应用。

 

结合实际对MES系统的展望与改进


工厂从层次角度分析,把控制结构可划分为以下几层,分别是工厂层、车间层、单元层和设备层。处于车间层和单元层的一般是MES系统,所以在执行过程中可能会与ERP系统重叠。

在ERP系统负责决策计划指导的前提下,MES系统根据车间生产情况产生的实时数据,对短期生产计划进行分析、通过实时控制实现数据的优化。

所以说,对数据的收集、分析、层层汇总是MES系统优化的主要表现,越来越多的数据使MES系统的功能也是愈加强大。在信息交互方面,MES系统对向上一层提交周期盘点、生产能力、材料消耗、劳动力性能等数据也会进行优化,并向底层执行指令发布各类参数。

 

结论


智能制造的时代背景下,制造企业的转型显得尤为重要。企业生产管理集成的核心软件之一是MES系统。制造企业想要实现智能制造,最重要的就是企业首先要实现数字化工厂,而制造执行系统(MES)作为数字化工厂的核心在制造业的重要性不言而喻。在智能制造和中国制造2025的背景下,可以归纳MES发展前进的方向:

● 移动化,可以使用各种例如手机的移动终端分散控制;

● 标准化,标准化不但有利于MES系统的推广,更有利于信息的共享;

● 精益化,优化生产过程,与生产实际相结合;

● 数据化,智能制造离不开数据支持,企业生产的数据化有利于为智能制造打下基础,学习大数据技术分析,通过数据挖掘,实现数据增值;

● 协同化,即与云平台相结合,实现生产协同;

● 动态化,即根据CPS的原理,实现作业计划动态优化和智能调度;

● 模块化,即参数化可配置,可重构、快速实施。

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