在MES定義不嚴(yán)謹(jǐn)，理念不夠與時(shí)俱進(jìn)的情況下，在智能制造浪潮一浪高過(guò)一浪的今天，在制造企業(yè)亟待轉(zhuǎn)型升級(jí)的期盼中，中國(guó)的MES市場(chǎng)應(yīng)該如何發(fā)展?應(yīng)該如何在摸索中前行?如何更好地支撐制造業(yè)對(duì)智能制造的需求?

?????? 作為潛心研究十多年MES的蘭光創(chuàng)新認(rèn)為，除了在平臺(tái)化、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行拓展應(yīng)用以外，作為MES方案的提供者，我們更應(yīng)該站在制造業(yè)使用者的角度，以中國(guó)制造2025為宗旨，以精益生產(chǎn)為主線，以兩化深度融合為突破口，參考德國(guó)工業(yè)4.0等先進(jìn)理念，結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，建設(shè)基于工業(yè)3.0，面向工業(yè)4.0、體現(xiàn)CPS特點(diǎn)的智能MES系統(tǒng)，構(gòu)建“生產(chǎn)精益化+設(shè)備自動(dòng)化+管理信息化+人員高效化”的“新四化”智能車間，為制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

?????? 站在制造業(yè)使用者角度，從功能上講，將來(lái)的MES要體現(xiàn)出以下特點(diǎn)。

1、回歸本質(zhì)
?????? MES之所以叫制造執(zhí)行系統(tǒng)，非常強(qiáng)調(diào)“執(zhí)行”二字：一方面，將ERP的生產(chǎn)計(jì)劃根據(jù)車間實(shí)際情況，將每一工序分解到每一設(shè)備、每一分鐘精細(xì)執(zhí)行，并實(shí)現(xiàn)透明化的精確管理;另一方面，在車間內(nèi)部，形成計(jì)劃排產(chǎn)、作業(yè)執(zhí)行、數(shù)據(jù)采集、在制品管理、庫(kù)存管理、質(zhì)量管理等一個(gè)全閉環(huán)管理，環(huán)環(huán)緊扣，而非簡(jiǎn)單的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

?????? 精準(zhǔn)化、精細(xì)化、協(xié)同化是MES的重要特點(diǎn)，否則生產(chǎn)無(wú)法高效、高質(zhì)的運(yùn)行。那種通過(guò)憑經(jīng)驗(yàn)、靠感覺(jué)進(jìn)行計(jì)劃制訂、現(xiàn)場(chǎng)管理的信息化系統(tǒng)，稱之為MES，從一定程度上講是名不副實(shí)的。

2、貫穿精益
?????? 在邁向工業(yè)4.0過(guò)程中，我們經(jīng)常講：“2.0補(bǔ)課，3.0普及，4.0示范”，那么2.0到底是要補(bǔ)什么，3.0到底是要普及什么?除了實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等這些大家能看到的軟硬件裝備以外，更重要的是補(bǔ)上、普及我們欠缺的工業(yè)文明，比如員工的技能、素養(yǎng)，企業(yè)管理的模式、方法以及社會(huì)上的契約精神、合作精神等等，而作為工業(yè)3.0精華的精益生產(chǎn)，是制造業(yè)所必須補(bǔ)上、必須普及的重要部分。

?????? 在MES系統(tǒng)中一定要充分體現(xiàn)精益生產(chǎn)的理念，通過(guò)MES這個(gè)信息化手段與工具，促進(jìn)精益生產(chǎn)在企業(yè)中的進(jìn)一步落地，比如：
??準(zhǔn)確分析非增值勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率、進(jìn)行有效質(zhì)量管理、降低生產(chǎn)庫(kù)房、工具等輔助成本。

? 科學(xué)準(zhǔn)確自動(dòng)排產(chǎn)、合理解決緊急插單等問(wèn)題、確保生產(chǎn)計(jì)劃更優(yōu)。

??實(shí)現(xiàn)目視化管理、信息透明化。

??生產(chǎn)過(guò)程控制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“流”的生產(chǎn)。

??實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確反饋，提供科學(xué)決策基礎(chǔ)。

3、體現(xiàn)CPS
?????? 德國(guó)人認(rèn)為工業(yè)4.0是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，通過(guò)CPS等先進(jìn)手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

????? 《中國(guó)制造2025》也是強(qiáng)調(diào)“以提質(zhì)增效為中心，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向”。

?????? 我們從這些表述中可以看到，無(wú)論是德國(guó)工業(yè)4.0還是中國(guó)制造2025，均是以智能制造為主導(dǎo)(或者叫為方向)，以CPS技術(shù)為技術(shù)手段。

?????? 作為智能制造核心的MES系統(tǒng)，必須要體現(xiàn)以CPS為特點(diǎn)的智能制造。

?????? 德國(guó)人認(rèn)為：“在制造業(yè)領(lǐng)域，CPS系統(tǒng)包括智能機(jī)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施，能夠相互獨(dú)立地自動(dòng)交換信息、觸發(fā)動(dòng)作和控制。CPS將推動(dòng)生產(chǎn)對(duì)象直接或借助互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)M2M(Machine to Machine，機(jī)器對(duì)機(jī)器)通信自主實(shí)現(xiàn)信息交換、運(yùn)轉(zhuǎn)和互相操控。”從本段上我們可以了解到，對(duì)車間中的機(jī)床、機(jī)器人等各類數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)互通，就是德國(guó)人認(rèn)為的CPS在車間的具體應(yīng)用。

?????? 在日前工信部發(fā)布的《信息物理系統(tǒng)白皮書(2017)》中，工信部信軟司副司長(zhǎng)安筱鵬博士在序言《關(guān)于CPS的幾點(diǎn)思考——CPS是什么?如何看?怎么干?》中明確指出：“由傳感器、控制終端、組態(tài)軟件、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)(DCS)和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)是系統(tǒng)級(jí)CPS，由數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、AGV小車、傳送帶等構(gòu)成的智能生產(chǎn)線是系統(tǒng)級(jí)CPS，通過(guò)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)對(duì)人、機(jī)、物、料、環(huán)等生產(chǎn)要素進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備管理、物料配送、計(jì)劃排產(chǎn)和質(zhì)量監(jiān)控而構(gòu)成的智能車間也是系統(tǒng)級(jí)CPS?！睆闹锌梢钥吹?，在智能化車間里，CPS并不神秘，具有互聯(lián)互通功能的智能化生產(chǎn)線就是一種CPS，智能化的MES也是一種CPS，兩者結(jié)合在一起，以數(shù)字化設(shè)備、設(shè)備互聯(lián)互通系統(tǒng)、MES系統(tǒng)組成的整個(gè)智能化車間就是一個(gè)更優(yōu)質(zhì)的CPS系統(tǒng)。

?????? 因此，在MES中要體現(xiàn)CPS特點(diǎn)，車間中設(shè)備的互聯(lián)互通是基礎(chǔ)。

4、智能是趨勢(shì)
?????? 本次工業(yè)革命的核心就是智能制造，打造智能化車間，就是要在設(shè)備等物理實(shí)體、MES等賽博虛體中充分發(fā)揮自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的優(yōu)勢(shì)，打造出虛實(shí)融合、具有CPS特色的智能化MES系統(tǒng)。

?????? 基于這些年的研究與思考，于2015年提出了智能制造下的“六維智能”理論，并用“六維智能”指導(dǎo)蘭光MES的研發(fā)與實(shí)施，取得了很好的應(yīng)用效果。“六維智能”是分別從計(jì)劃源頭、過(guò)程協(xié)同、設(shè)備底層、資源優(yōu)化、質(zhì)量控制、決策支持等6個(gè)方面著手，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理與控制。
?

六維智能

1)智能互聯(lián)互通
?????? 通過(guò)實(shí)施設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將車間中機(jī)床、機(jī)器人、AGV、熱處理設(shè)備等數(shù)字化設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，包括加工程序的網(wǎng)絡(luò)化傳輸、設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程自動(dòng)采集、工業(yè)大數(shù)據(jù)智能化分析與可視化展現(xiàn)，生產(chǎn)設(shè)備由信息化孤島變?yōu)橐粋€(gè)個(gè)信息化節(jié)點(diǎn)，物理設(shè)備融入到賽博空間，構(gòu)成了一個(gè)設(shè)備層面的CPS系統(tǒng)，這是智能MES的物理基礎(chǔ)。

2)智能計(jì)劃排產(chǎn)
?????? 通過(guò)APS優(yōu)質(zhì)排產(chǎn)算法,按照交貨期、生產(chǎn)周期等多種排產(chǎn)方式，將每一道工序、分解到每一設(shè)備的每一分鐘，可更大程度地減少交期延誤，以及更大程度從整體上提升設(shè)備的有效利用率。只有從源頭上做到計(jì)劃的智能化，才能保證生產(chǎn)過(guò)程的有序、高效。

3) 智能生產(chǎn)協(xié)同
?????? 十幾年來(lái)，蘭光創(chuàng)新已經(jīng)為500余家軍工等企業(yè)實(shí)施了設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，根據(jù)這些一手的數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)絕大部分企業(yè)的機(jī)床利用率徘徊在30%左右，遠(yuǎn)低于日本90%，歐美70-80%的水平。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，企業(yè)機(jī)床利用率低的原因主要原因是串行準(zhǔn)備，比如工人忙于編程序、模擬軌跡、找刀、找料、裝夾等各種輔助活動(dòng)，機(jī)床真正干活的時(shí)間卻少