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工业4.0时代下MES系统

2019年12月13日 14:34:05来源: 杭州匠兴科技有限公司作者: 杭州匠兴科技有限公司关键词:工业软件,工业4.0
  工业4.0大趋势正影响着制作业的未来,全球商场瞬息万变,制作业有必要有快速的应变能力,以满意客户的需求,创造新的商场时机。在我们所在的年代,信息科技、营运技能和全球大趋势来势汹汹,将改动制作业的商业形式。德国提出工业4.0时指出,其两大中心是才智工厂与智能制作。工业4.0的目标是出产制作体系的数字化和虚拟化、将虚拟工厂与实践的目标结合起来、全面的点对点的信息通信、自配备和自纠正的习惯能力以及使机器能集成人的作用,完成智能制作。

  工业4.0的三大支柱是MES体系(www.hzjux.com)、虚拟与实际的结合和CPS,这也是才智工厂的支撑技能。站在外部的视角,MES体系完成才智工厂的服务化包装,对外提供规范服务接口,依照制作进程的“T、Q、C、S、E”安排出产。能够说,MES体系是智能制作在才智工厂范畴内的承载主体,完成“物理工厂”的“信息范畴”的投影。

  MES体系

  在智能制作的布景下,MES体系将完成传统的数字办理向智能办理形式改变,MES体系A安排给出MES体系功用模型的界说,着重出产进程“出产、质量、消耗及绩效”的事务办理。近十年来MES体系的展开,也是参阅这个功用模型的界说,集中在事务数据采集、事务数据传递和事务计算。经过事务进程的数字化,建立了协同作业渠道,并在此基础上进行数据剖析与计算,根本完成了全面的数字化和透明化办理。但在施行MES体系的进程中都能深切感受到客户对MES体系智能化期望较高:期望能够选用APS主动完成作业任务编列,期望体系能够依据进程改变主动调整方案,期望主动调整工艺参数来确保质量最佳。但事实上,传统基于单据作业形式的MES体系,在数据剖析与处理上并没有下太多的功夫。

  在工业4.0年代,出产改变及灵活性更高,出产要素须主动配备,必定要求在出产全进程的数字化的基础上,添加智能优化办法。工厂的智能化分为两个层次,一个层次是完成微观层面的智能优化。比如在工序层面的操控中,在区域和谐优化中选用智能化技能。或许在某一个专业范畴,如设备的状态预测、质量预警及出产预警。另一个层面是宏观层面,依据出产进程中各要素的数字化,构成方案、排产、质量操控、进程盯梢的闭环反应,选用智能优化算法进行协同优化。

  从未来的需求来看,MES体系会从传统的集成向进程融合展开,尤其是在B2P的商业形式下,制作企业有必要能够快速处理许多的单件制作及特别制作的办法,一起全球化驱动的分散性协同制作成为主流,这就导致了传统规划、方案到出产形式的反响缓慢,严谨的PLM、ERP、MES体系的集成流程太过到刚性。取而代之的是一种新的办法是规划、方案和出产紧密协作、并行履行,基于相同的需求、物料、产能等数据,PLM规划结束之前,柔性出产方案即可快速下达,MES体系实时开端出产履行,一起完成良好的反应机制。这种柔性协同也对体系间规划BOM、出产BOM、数据、模型等共同性和灵活性提出了更高的要求。

  工业4.0年代的MES体系,或许将从头界说,传统的车间办理将向工厂运营渠道展开,在协同制作方面逾越现在内部安排范畴,而扩展至与供货商和客户的衔接;在制作智能方面将不限于搜集、剖析与展现,而将进一步完成现场实时剖析、协同智能决策,及时调整制作履行进程;在事务范畴层面,将扩展智能配备的性能监测与维护、绿色制作的能源办理等内容。在制作履行(Manufacturing Execution)体系将跃变为卓越制作(Manufacturing Excellence)体系。

  中国制作虽然有环境要素、资源要素,但最重要的要素来看,差在哪呢?剖析以为,主要差在“软实力”方面。虽然在硬件层面我们也有显着的距离,但有许多数据比较得出,即便一样建造的出产线(如汽车出产线,我国的功率仍然和邻国日本差一大截,因而不能把责任推到基础硬件层面。工业4.0年代,传统的结构化数据向工业大数据渠道展开,技能的展开为数据的发生(物联网)、存贮、剖析(云技能)、使用(移动互联)愈加方便。因而也能够说,工业4.0的革新是数据驱动型的革新。这个“软实力”提高的主要驱动力是“数据”的使用。MES体系传统上处理各类事务单据,数据仅限于结构化的数据,许多企业在此基础上,也展开了商务智能(BI)的建造与使用,但总体上还在有限的数据范围内进行过后剖析。今日的物联网(包含设备、物料等IIOT及人作业业进程中的HIOT)将发生许多的实时信息,都是表征了出产进程的全息印象。这些数据在采集、办理、剖析与可视化方面,技能上正在逐渐可行。

  在技能完成上,传统的MES体系在逐渐开发及施行的进程中,功用一点点添加,传统的功用套件向模型驱动整合,最终构成覆盖工厂办理需求的一个功用套件集合,即我们常见的套装软件。但这种套装软件从规划本质上是以功能办理为中心的,以软件体系为中心的。在工业4.0年代,面向以客户为中心价值传递,以产品为中心的制作资源重组的要求时,传统的MES体系是力不从心的。有调查表明,在MES体系建成的三年内,50%的工艺(模型)将会或多或少随着出产的持续改从而调整,在工业4.0年代的定制年代这种改变愈加剧烈。这就要求MES体系有必要是一个可习惯、可扩展的体系,其技能的主要特点是选用模型驱动技能来构架体系。将ISA95相关的、在制作业通用功用以组件的办法,而各厂不同的、习惯各自办理及工艺流程的、不同使用体系集成的部分,将经过可配备的模型渠道来完成。当工艺流程发生改变时,只需在线修正模型,而不需调整功用组件,从而完成体系的习惯性。

  从人机协同的视点来看,计算机技能展开到今日,主要存在两个问题没有很好处理。一是计算机的现场使用,一是信息的展现办法。试想,经过键盘、鼠标的信息录入办法完全是要求人们去习惯计算机的需求,选用视窗操作界面,也是今日的计算机操作体系的展现信息的手法。这些都是以计算机为中心,或许说以体系为中心的思维。在工业4.0年代,MES体系也将从传统的视窗界面向虚拟实际改变,物联网技能引发数据海量添加、设备智能化及自主化办理,这些改变将人从“操作员”的人物逐渐提高到“监控者及决策者”,人机交互的办法有必要愈加自然、实时、聚焦要点。虚拟实际及增强实际技能能够有效处理这一点。在工业4.0年代,虚拟世界将与实际世界高度融合。经过计算、自主操控和联网,人、机器和信息互相联接,融为一体,一切的出产数据将被悉数整合到工厂虚拟实际办理体系中。使用三维可视化技能将出产场景真实展现出来,出产数据实时驱动三维场景中的设备,使其状态与真实出产场景共同,从而让办理者充分了解整个出产场景中各设备的运行状况,到达监测、查看、剖析的意图。

  现在,工业4.0相对来说仍处在起步阶段,工业4.0的关键是智能工厂,智能工厂是一种高能效的工厂,它基于高科技的、习惯性强的的出产线。MES体系作为车间履行层面的制作履行体系,可协助不同企业的不同需求,完成个性化智能工厂的构建,精益出产线,完成主动化出产。
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