MES系统与德国的工业4.0

发布时间 : 2017-08-16     来源 :

  德国工业4.0以CPS(Cyber-Physical System)为核心系统,实现人、机、物等实体的联网并自主控制,这些实体既与MES交互,又相互协同,从而实现高度柔性和敏捷性,支持个性化制造和无人化工厂,强调横向整合(供应链智慧化和实时化)、纵向整合(MES从计划到执行)和全价值链端到端的设计整合。从设计直到装配和作业,MES自始至终都成了核心系统。

  德国工业4.0战略,从2011年提出至今,在业界的影响力逐步显现,对第四次工业革命的讨论越来越多。我们认为,工业4.0是技术发展的必然结果,对全球制造业必将产生革命性的影响,对之前业内广泛关注的智慧工厂支撑平台MES(制造执行系统)提出了更高的要求。

  一.工业4.0的主要改变

  工业4.0是回归“私人定制”,前三次工业革命,生产规模逐步加大,同时个性需求被压抑。工业4.0是“廉价个性化”,请注意这里有两个要点“廉价”和“个性化”,如果有的企业提供了廉价的个性化产品,你不能提供,你就失去了竞争力;如果你能够提供个性化产品,但是没有别人廉价,你也会失去竞争力。工业4.0就是要给企业“以大规模生产的价格提供个性化产品” 的能力。

  工业4.0要实现操作工人能够“在家上班”,工厂里只有少数值班人员负责处理异常情况。这一切通过信息化和智能化来实现,机器人的广泛使用是必然的选择,体力工人的数量会大大减少,生产设备可远程“照顾”,实现“无人工厂”。

  工业4.0时代的生产体系,在大力度的横向整合和纵向整合之后,社会生产结构将逐步演变,对设计而言上下游紧密协同,客户也可不同程度参与;生产设备“不分你我”,设备资源广泛共享,设备利用率大大提高;“服务互联网”将为客户提供售后服务。工业的核心竞争力,将是知识产权,而不是生产工厂。

  二.工业4.0的技术之路

  工业4.0的核心系统是CPS(Cyber Physical System),是指把人(移动终端,穿戴设备等)、机(设备,机器人等)、物(仓储系统,传送、搬运设备,滑橇等)等实体,通过计算机网络技术(比如工业云)实现联网并实现自主控制(分布式控制为主)。这样的生产系统是高度柔性的,能够支持个性化的生产,能够实现远程控制。

  制造业的横向整合,指的是供应链的智慧化,供应商通过工业云与主机厂实现设计协同、物流协同和管理协同,供应商把自己的生产能力、生产和采购计划、库存信息 “共享”给主机厂,以便主机厂生产决策快捷化;提供给客户的产品是可定制的,比如你要买一台汽车,你可以选择座椅的样式、面料、颜色,可以设计座椅上的刺绣图案,主机厂要有每台产品的“档案”,售后服务要记录到档案中。采购物流、现场物流、成品物流和备件物流必须要进行优化,不能以简单的“零担”方式应对。

  制造业的纵向整合,主要有两条线,一条是设计线,从产品设计、知识积累,到设计改动或设计客户化,再到现场生产工艺、质量控制,必须敏捷化,对于复杂的工业产品,比如汽车,哪些部分提供选配(比如,汽车的后视镜,可以提供几种供用户挑选,一种车型可能有几十个选配部位,每个选配部位可能有几个到几十个备选零部件可供选择),哪些部分可用户设计(比如前面说的座椅刺绣),主要是满足个性化要求。另一条线是生产和物流,客户订单要优化地排入计划,生产和物流能够优化协同地进行,对客户提供生产和物流的全程“可视化”。纵向整合要改造现有的技术体系和计划体系,能够敏捷地一路向下,把技术和计划传递到制造作业管理MOM、过程控制和操作控制环节。

  三.呼唤高水平的MES

  工业4.0为工业化和信息化提供了参考标准,要靠技术创新来实现,离工业4.0要求最近的技术平台是MES。MES是以“智造”为核心的,经过二十多年的发展,MES已经成为精益生产的支撑平台,对降低生产成本、提高生产质量正在发挥着不可替代的作用。MES是生产的指挥平台,在异常频发的生产环境中能够Hold住,能够实时掌控生产全貌,为计划优化和调度调整提供决策建议,能够敏捷地应对生产的各种“状况”,通过过程中的质量控制和成本控制,来优化质量和成本。MES本身就是针对小批量生产和个性化生产而设计的,能够满足工业4.0的基本要求。 纵观全球的MES产品,多数能够达到CPS的基本要求、提供部分纵向整合能力,能够提供横向整合能力和全面纵向整合能力的相对较少。参数化、平台化的MES产品,功能强大,高度灵活,能够快速适配客户,能够随着客户管理水平的提高而演进,将成为工业4.0时代的智造平台。

相关文章
深圳效率科技有限公司logo