MES在我國制造業(yè)中的研發(fā)問題和對策

時間：2024-08-08 07:38:15 工商管理畢業(yè)論文我要投稿

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　　摘要：我國作為傳統(tǒng)制造業(yè)大國，制造業(yè)的信息化直接影響著工業(yè)化的進(jìn)程，面對制造業(yè)信息集成存在的瓶頸問題，MES應(yīng)運(yùn)而生。文章從我國制造業(yè)對MES的研發(fā)現(xiàn)狀出發(fā)，揭示了應(yīng)用MES存在的一些問題，并對解決當(dāng)前問題，實(shí)現(xiàn)MES更好地研究提出了相應(yīng)的對策和建議。

　　關(guān)鍵詞：制造業(yè);MES;問題;對策

　　一、引言

　　20世紀(jì)80年代之后，消費(fèi)者對產(chǎn)品的需求越來越多樣化，全球市場競爭也日漸激烈，企業(yè)信息化在各個領(lǐng)域發(fā)展的過程中越發(fā)重要，然而在企業(yè)信息集成的實(shí)踐中，仍然存在瓶頸等帶來的各種問題，使企業(yè)的發(fā)展受阻，產(chǎn)生這些問題的主要原因仍然是由于生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)相分離，計(jì)劃系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)之間的界限不確定、聯(lián)系不緊密。隨后美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMP，在20世紀(jì)90年代提出了MES的概念，在解決企業(yè)信息集成問題時提供了一個方法，這就是制造執(zhí)行系統(tǒng)。

　　對于MES，國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者、專家及企業(yè)都進(jìn)行了大量的研究。2005年Logical CMG咨詢公司對MES軟件使用情況做了調(diào)查報(bào)告，報(bào)告中指出，國際MES產(chǎn)品的主流技術(shù)包括支持平臺、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用技術(shù)、系統(tǒng)構(gòu)架、系統(tǒng)可配置性等方面的內(nèi)容。美國Aspen Tech公司自1998年使用MES開始后進(jìn)行了不斷的發(fā)展和改善，被很多的大型石油化工企業(yè)采用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)經(jīng)營管理和生產(chǎn)過程控制的一體化。我國對MES同樣進(jìn)行了深入的研究，國內(nèi)每一年都有相關(guān)主題會議涉及到MES技術(shù)。同時，文獻(xiàn)建立了一個能表現(xiàn)分布性、可重構(gòu)、可集成及可擴(kuò)展的離散制造業(yè)MES集成模型，并研究了其中核心的調(diào)度問題。文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了一種基于實(shí)時數(shù)據(jù)采集的多級作業(yè)車間動態(tài)調(diào)度方法，用來解決制造執(zhí)行系統(tǒng)環(huán)境下作業(yè)車間的動態(tài)調(diào)度問題。文獻(xiàn)從建立敏捷制造企業(yè)的車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)出發(fā)分析和論述了制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能和應(yīng)用特點(diǎn)，提出了使用先進(jìn)的制造執(zhí)行系統(tǒng)思想和軟件輔助建立敏捷車間系統(tǒng)。文獻(xiàn)在分析制造執(zhí)行系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢的前提下，以大連機(jī)車車輛廠的車間生產(chǎn)管理實(shí)踐為背景，并結(jié)合863研究項(xiàng)目，對制造執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行了研究。目前國內(nèi)對MES的研究僅限于軟件建模和軟件開發(fā)的角度。缺少了對MES信息本質(zhì)及其運(yùn)動規(guī)律的系統(tǒng)深入研究，并且對產(chǎn)品的自主研發(fā)只是剛開始。

　　本文通過對國內(nèi)外MES的相關(guān)研究進(jìn)行初步總結(jié)，分析MES在我國研究的過程中出現(xiàn)的問題，并根據(jù)問題提出相應(yīng)的對策，以期為我國MES的研究提供新的思路。

　　二、我國ME8研究存在的問題

　　我國對MES的研究時間并不長，當(dāng)前仍然只是停留在MES思想、內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)等方面的研究。盡管一些大學(xué)和科研院所等單位在MES理論與應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方面做了一定的工作。但相比與西方的發(fā)達(dá)國家，我國不論是在MES技術(shù)上，還是在實(shí)踐上都存在很大的差距，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

　　(一)缺乏MES技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　MES在設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)踐、保養(yǎng)等方面缺乏一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這導(dǎo)致系統(tǒng)在這些方面的成本增加，從而影響了MES產(chǎn)品的性能。因此我國MES產(chǎn)品與國外同類MES產(chǎn)品相比，沒有競爭優(yōu)勢。

　　(二)集成性還沒有完全解決

　　因?yàn)槿鄙俳y(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，MES各功能子系統(tǒng)之間及MES與企業(yè)其余相關(guān)信息集成較為缺乏，使得MES作為企業(yè)制造協(xié)同的引擎功能不能得到充分的發(fā)揮。

　　(三)智能化程度不高

　　MES中涉及的信息及決策過程都非常復(fù)雜，因?yàn)槿鄙傧嚓P(guān)的智能機(jī)制，現(xiàn)有MES大多只提供了一個系統(tǒng)平臺，因此需要大量的人工參與，難以保證生產(chǎn)過程的高效和優(yōu)化。

　　(四)MES體系還不完整

　　MES的基本功能還不夠完善，核心模塊的流程管理和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向通常缺乏。對于離散制造業(yè)還沒有完整、系統(tǒng)的解決方案及成熟的軟件產(chǎn)品，特別是優(yōu)化模塊，國內(nèi)幾乎是一塊空白。

　　(五)通用性和可配置性較差

　　現(xiàn)有系統(tǒng)針對的只是某些特定的需求，難以應(yīng)對企業(yè)業(yè)務(wù)流程的重組和變更。針對基于數(shù)據(jù)集成技術(shù)的工廠數(shù)據(jù)模型的不足。使系統(tǒng)的可配置性�？芍貥�(gòu)性，可擴(kuò)展性差。限制了推廣和應(yīng)用MES系統(tǒng)范圍。

　　(六)實(shí)時性不強(qiáng)

　　制造車間的實(shí)時信息系統(tǒng)MES，實(shí)時性是體現(xiàn)MES功能的基礎(chǔ)�，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)收集與信息反饋機(jī)制不準(zhǔn)確、實(shí)時、完整，底層數(shù)據(jù)的實(shí)時收集、多源信息的融合、復(fù)雜信息的處理和快速的決策是非常弱的。

　　三、問題的對策

　　針對我國MES系統(tǒng)研究現(xiàn)狀，無論是為了適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展需求進(jìn)行自行開發(fā)。還是采用已成形的套裝軟件。都應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)。

　　(一)加快對MES技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究

　　標(biāo)準(zhǔn)化是將研究成果轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力的重要橋梁，是組織現(xiàn)代化和集成化生產(chǎn)的重要條件。行業(yè)技術(shù)水平的提升，關(guān)鍵靠主導(dǎo)企業(yè)的發(fā)展。以企業(yè)為主體，如果在相關(guān)部門的監(jiān)督下形成統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對于促進(jìn)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。推動技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)品質(zhì)量、工程質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，推進(jìn)我國現(xiàn)代化，完成工業(yè)化建設(shè)，都具有重要的意義。

　　(二)強(qiáng)調(diào)與外部系統(tǒng)的集成和系統(tǒng)內(nèi)部各模塊的整合

　　當(dāng)企業(yè)在做計(jì)劃時，計(jì)劃層系統(tǒng)如果與MES系統(tǒng)緊密銜接起來，就能發(fā)揮很大作用。因此，為了確保MES系統(tǒng)和計(jì)劃層系統(tǒng)采用的是統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)格式和存取形式，不僅要讓MES提供計(jì)劃層系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，也應(yīng)采用MES系統(tǒng)控制程序。例如，作者在實(shí)施邯鋼信息化改造項(xiàng)目“板材區(qū)物流計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”的過程中，就與德國SAP公司合作，研發(fā)出基于SAPXI(Exchange Infrastructure)組件技術(shù)的ERP與MES系統(tǒng)集成技術(shù)，并對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了有效的實(shí)施，在項(xiàng)目的實(shí)施過程中主要解決了多系統(tǒng)通信、數(shù)據(jù)擁堵、以及數(shù)據(jù)集成問題。

　　(三)重視基于運(yùn)籌學(xué)的過程優(yōu)化并應(yīng)用于MES中

　　MES不僅僅是一個上傳下達(dá)的信息“傳遞手”，更重要的方面在于它的優(yōu)化和智能化功能�！秶沂晃逡�(guī)劃綱要》提出“以信息化帶動工業(yè)化”。由于中國的整個工業(yè)結(jié)構(gòu)的不完善，我國大多數(shù)的企業(yè)經(jīng)營粗放，而今我國出現(xiàn)能源短缺、消耗過多的現(xiàn)象，這與科學(xué)發(fā)展的要求是不一致的。目前流程工業(yè)中最重要的是能源和原材料兩方面，因此需要堅(jiān)持節(jié)能降耗的原則。用MES來優(yōu)化某些流程的原料消耗，并對其進(jìn)行整體的優(yōu)化，全面提升各企業(yè)的節(jié)能降耗水平。因此，提升MES的優(yōu)化功能，是MES研究開發(fā)的一個重要方面。

　　(四)完善MES的功能模塊

　　特別要注意根據(jù)不同行業(yè)的特點(diǎn)，有針對性地開發(fā)適合本行業(yè)的MES核心模塊�，F(xiàn)如今市場上的大部分的MRPII/ERP系統(tǒng)是來源于離散制造業(yè)，因此這些系統(tǒng)更適合于離散制造業(yè)。在采用套裝軟件或自行開發(fā)的時候，需要注意不同流程企業(yè)的特點(diǎn)，例如在生產(chǎn)計(jì)劃方式方面主要進(jìn)行市場預(yù)測，而在作業(yè)計(jì)劃調(diào)度時以整個流水生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)度等。

　　(五)建立基于行業(yè)的工廠數(shù)據(jù)模型

　　缺乏統(tǒng)一的工廠數(shù)據(jù)模型是我國MES缺乏通用性、可配置性的主要原因。然而建立完全統(tǒng)一的工廠數(shù)據(jù)模型的難度往往很大，而且也給MES具體實(shí)施過程帶來巨大的客戶化工作量。較好的方法是從行業(yè)人手，根據(jù)離散制造業(yè)，流程制造業(yè)的不同特點(diǎn)，或者根據(jù)更為細(xì)化的行業(yè)特點(diǎn)，例如冶金、石化、制藥等行業(yè)建立基于行業(yè)的工廠數(shù)據(jù)模型，以提高M(jìn)ES在同行業(yè)之間的通用性和可配置性。

　　(六)在實(shí)施MES的同時，注重二級PCS的建設(shè)

　　二級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是保證MES和PCS之間生產(chǎn)指令和生產(chǎn)實(shí)績順利下達(dá)上傳的關(guān)鍵，也是保證體現(xiàn)MES實(shí)時性功能的重要環(huán)節(jié)。因此，在開發(fā)MES的過程中，要保證PCS系統(tǒng)各功能結(jié)構(gòu)，特別是與MES接口數(shù)據(jù)庫的有效運(yùn)行。才能實(shí)現(xiàn)MES與PCS之間準(zhǔn)確、及時、完整的數(shù)據(jù)采集與信息反饋，保證ERP、MES、PCS之間的完美協(xié)調(diào)運(yùn)作。

　　四、結(jié)論

　　MES在整個企業(yè)信息集成系統(tǒng)中起著承上啟下的作用。是生產(chǎn)與管理活動過程中信息溝通的橋梁。對于現(xiàn)代化制造加工企業(yè)。如果沒有MES的作用。企業(yè)將很難去組織、管理和優(yōu)化生產(chǎn)適應(yīng)市場的需求。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，很有可能開發(fā)出更加模塊化、更柔性的MES系統(tǒng)，使MES的應(yīng)用和維護(hù)成本將大幅度地降低。所以如果將MES作為流程CIMS的中心，將會在石油、化工、制藥及制漿造紙等流程工業(yè)的綜合自動化進(jìn)程中會有很好的應(yīng)用前景。應(yīng)用MES軟件縮短了企業(yè)計(jì)劃層和生產(chǎn)車間過程控制系統(tǒng)間的距離，MES系統(tǒng)通過應(yīng)用制造過程的整體優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)企業(yè)的閉環(huán)生產(chǎn)，為敏捷制造企業(yè)提供了一個很好的基礎(chǔ)。對于MES相關(guān)的管理思想的深刻理解，并對其未來的發(fā)展趨勢的把握，對于如何在我國正確的應(yīng)用和推廣MES具有重要的理論及應(yīng)用價值。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]Nagesh Sukhiand，Ward Nick Intelligent second-generation MES solutions for300mmfabs[J].SolidState Technology，2000(06).

　　[2]潘穎，孫偉.離散制造業(yè)MES系統(tǒng)建模與調(diào)度研究[D].大連理工大學(xué)，2012.

　　[3]黃振剛，魯建廈，王成.MES環(huán)境下作業(yè)車間多級動態(tài)調(diào)度方法研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2011(11).

　　[4]張書亭，楊建軍，鄒學(xué)禮.面向敏捷制造車間的制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[J].新技術(shù)新工藝，2000(12).

　　[5]劉曉冰，黃學(xué)文.制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的研究和應(yīng)用[D].大連理工大學(xué)，2003.

　　[6]連立峰，左兵群.冷軋薄板生產(chǎn)車間作業(yè)計(jì)劃及調(diào)度系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].冶金自動化，2006(05).

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