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沈斌:MES是生产管理的核心集成软件系统

发布时间:2017-01-07 发布人: 国际跨界智慧企业家联盟 1121

  沈斌:上一世纪80年代末,在我的老师张曙教授领导下,开展了企业信息化的研究和应用工作,参加了中德政府的国际合作项目,我作为中方专家,在1990-1992年赴联邦德国波鸿鲁尔大学进行了为期近两年的科研工作,主要任务是开发立制造岛的生产指挥系统,也就是现在大家所熟知的MES。在这项目中,我们提出了一种适合我国国情的企业技术改造的新模式?立制造岛(AutonomousManufacturing Island)。立制造岛是以成组技术为基础,数控机床为核心,数控机床与普通机床并存,强调信息流的自动化,以软取胜和以人为中心的生产方式。它要求组织、人员和技术三者的有机集成,面向车间,权力下放,综合治理,并以获取经济效益为主要目标。其中MES是生产管理的核心集成软件系统,为立制造岛(车间)的生产管理和协调提供非常实用而操作便利的工具,是企业从底部信息集成,为整个企业集成打下坚实的基础。


  1990-1992年我作为中德政府科技合作项目的中方专家,到联邦德国波鸿鲁尔大学进行项目研究工作。当时我也得到了国家教育部在德国攻读博士的机会,为了该项目在中国企业的实施应用,我听从了我的老师和学校领导的安排,放弃了这一机会(也很遗憾)。回国后,在几个中国企业中进行了实施应用,取得了一定的成效,我的老师张曙教授还为此获得了香港蒋氏工业慈善基金的大奖(当时号称华人世界机械领域的“诺贝尔奖”)。但是,当时MES的重要性未被得到广泛的认识,大家追求所谓的“高大上”,在企业底层没有信息集成的基础上,实现整个企业的信息集成。因此,我们的研究与应用工作没有继续发展。


  想不到在我迟暮之年,在今天工业4.0与中国制造2025的战略引导下,MES愈来愈得到广泛的重视。我今天当选为MES分会的理事长,一是感到高兴,感谢中国机电一体化技术应用协会黎晓东秘书长、王继宏副秘书长亲自参加,并主持这次MES分会成立大会,感谢全体会员代表和理事对我的信任;二是感到责任重大,我们MES分会承担着在为中国制造业培养MES专业人才,为MES技术的开发与实施应用起到引导、培训和合作交流的作用。


  刘成军: 2015年―2016年,在国家大力推进实施智能制造工程的背景下,及区域性、行业性智能制造产业联盟不断涌现,请问为何要成立专业的MES行业组织?


  沈斌:自提出工业4.0和我国出台《中国制造2025》战略以来,社会各界,特别是工业企业界掀起了开展工业4.0与智能制造的热潮。


  中国制造2025战略的一条主线就是信息化与工业化的融合。其基础就是企业必须先实现数字化工厂,而数字化工厂的核心是制造执行系统(MES)。2016年4月25日,工业和信息化部办公厅印发了《关于开展2016年智能制造试点示范项目推荐的通知》,在智能制造试点示范项目要素条件中提出了五种模式,都与制造执行系统相关,特别是离散型智能制造模式和流程型智能制造模式必须建立制造执行系统(MES),将MES提到了极其重要的地位。


  但是,过去的三十年多年企业在实施信息化和自动化过程中,“重硬件、轻软件”,对MES重要性没有得到应有的重视。当前,对广大企业在转型升级中,也逐渐认识到MES统对于提高企业生产率和效益的重要性。因此,对MES需求十分迫切,但是我国目前还没有高质量MES和专业MES供应商,大多数MES供应商是从自动化工程公司或计算机信息工程公司转型过来的,有的引进国外MES的核心模块,进行二次开发,无论从功能上,还是实际应用效果上,还未达到企业的实际需求。实际上,MES融合了制造、生产管理和信息软件等技术。由于过去大学的人才培养模式都是单个技术人才,很难胜任MES开发研究。MES开发和应用实施的人才紧缺。


  在行业需求的强劲,供应不足的背景之下,2016年3月,中国机电一体化技术应用协会领导提出了成立制造执行系统分会,以便能够推动MES技术的理论研究、技术开发和应用实施,并团结有能力、有志于在该领域有所作为的优秀企业和科研单位,依托各会员单位先进而富有特色的制造和信息技术基础,以制造业对MES技术的迫切需求为驱动,以MES软件核心技术与标准为纽带,形成MES开发与应用实施的产业,形成具有自主知识产权的中国版MES。


  刘成军:制造执行系统(MES)是在工业3.0的背景下产生的,它在智能制造框架下是一个什么样的角色?如何打通ERP、MES及设备端等信息化孤岛?


  沈斌:先,根据企业的实际需求,扎扎实实地开展MES的技术开发与实施工作,为工业数字化打下坚实的基础。其二,MES作为企业生产管理的核心软件系统,必须与上层ERP系统、底层生产设备和自动化系统实现无缝的连接;其三,MES是工业3.0的基础上发展起来的,但在工业4.0和中国制造2025的背景下,需要进一步发展,归纳起来叫“七化”:


  一是MES实施的标准化:即ISA95标准、VDI5600等标准


  ISA-95标准是由ISA(仪器、系统和自动化学会)和ANSI(美国国家标准协会)共同发起制定的。德国工程师协会(VDI)制定了VDI5600标准。指出了持续改进过程的潜在发展可能性。


  图1:制造运行管理(MOM)模型


  图2:VDI5600标准MES中实现并维持的循环的活动流


  二是MES模块化:即参数化可配置, 可重构、快速实施


  三是MES精益化:即与精益生产相结合,优化生产过程


  四是MES智能化:即与智能制造系统的结合


  五是MES轻量化:即可使用移动终端,如手机、iPad等


  六是MES协同化:即与云平台相结合,实现生产协同


  七是MES大数据化:即与大数据技术分析相结合,通过数据挖掘,实现数据增值

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