“十二五”或将重视精细化生产 MES迎来发展机遇

     编者按：当今世界正处在科技创新突破和新科技革命的前夜，在今后的10年至20年，很有可能发生一场以绿色、智能和可持续为特征的新的科技革命和产业革命。中国科学院“创新2050：科技革命与中国的未来”系列报告指出，“后IP”网络的新原理/新技术研究和试验网建设、高品质基础原材料的绿色制备、资源高效清洁循环利用的过程工程、农业动植物品种的分子设计、泛在感知信息化制造系统、艾级(1018)超级计算技术的突破将对我国的信息化进程产生重大影响。为了全面实现小康社会和现代化建设目标的战略任务，面对可能发生的新科技革命，我国必须及早准备。

     “十二五”制造业信息化突出“个性”

      今年是“十一五”制造业信息化的收尾期，“十二五”制造业信息化战略即将开始。以“两化融合”为切入点，带动制造业信息化、走新型工业化之路，实现由“制造大国”到“制造强国”的转变将是“十二五”以及今后中国的长期国策和核心工作内容。因此，那些显示度好、带动性强、覆盖面广、具有较强的前瞻性和战略性的技术、产业和重要领域将得到支持和发展。

      例如，现代设计/制造技术、集成与协同支撑平台、XG工业应用支撑技术、下一代工业网络关键技术、传感器网络及智能信息处理技术，面向核心应用的信息安全技术等核心技术将取得突破；装备制造业信息化应用、国家重大专项应用、制造服务、节能降耗中的信息技术应用以及中小企业信息化共性支撑应用等领域将受到重点政策扶持。嵌入式系统(芯片及软件)，工业软件数控、DSC(集散控制系统等)，MES(制造执行系统)、工业总线，工业传感器及系统等将是“两化融合”的重大产业化领域。

      随着制造业的发展和当前市场竞争的加剧，企业要在产品结构和管理上寻求差异化，以增强企业核心竞争力。当企业之间在产品、技术、成本、设备、工艺等方面的同质化越来越强，差异性越来越小时，企业个性化的压力就越来越明显。要追求差异化，个性化，而生产现场作业管理，是企业个性化非常强的地方，因此生产现场的“精细化管理”将得到越来越多企业的需求。

      制造业信息化专家吕思澄表示，过去一说到精细化管理，说到上ERP、MES，人们总会很容易想到国外大型软件，但是这些企业提供的都是套件，是解决共性问题的，而我们现在要关注的是，在共性问题得到解决的基础上，如何满足企业的个性需求，这也是现代制造服务业的一次机会。

      尽管通过嵌入式系统开发、掌握核心技术也能够增强企业的核心竞争力，但随着新材料技术、新能源技术和信息技术的深度融合，由于设备、工艺的不同以及通用的成套软件不能涵盖所有个性化需求，一个企业已经无法全面掌握所需的所有技术，必须借助外部力量才能完成产品的研发、制造、管理、维护、回收等活动。

      精细化生产管理推动MES应用

      现代生产制造企业的产品结构及生产工艺大都由传统的人工粗狂管理模式向自动化管理的工作模式进行转化，但自动化的程度却各不相同，而且由于行业不同，工艺设计中的难点与关键技术也各不相同，那么针对各种行业，千变万化的工艺管理方法应运而生。

      随着市场竞争的加剧，各级企业的要求越来越多样化，产品的批量少批次多，生命周期越来越短，流程型企业竞争力面临严峻挑战。其中不断提高过程信息、管理信息的集成和应用能力，实现管控一体化是提高企业竞争力的一个重要环节。作为企业生产管理的一个重要环节，车间级信息化不约而同地受到了企业与厂商的共同关注。

      制造执行系统（MES）是为制造企业在其核心业务——产品形成过程的所有活动所建立的集成的信息技术平台。制造企业利用MES可以对它的产品形成过程实现透视现状、协同管理、快速准确应变决策，达到提高资源利用、加快在制品流转、降低成本、提高质量，保证交付的效果。

      据了解，使用MES的制造企业生产力更高,并且在前3年比其他制造企业具有更快的发展速度,使用MES的制造企业的生产力增长了大约70%至600%，在3年内利润增长了400%。此外,使用MES的制造企业比不用MES的制造企业能够更大幅度地减少成本。统计数据显示，中国制造企业已有14.36%应用了MES系统，而中国巨大的市场潜力也吸引了不少国外知名厂商进入，未来还将陆续有国际厂商进入。

      发展数字化工厂，MES是核心关键

      数字化工厂和MES都是作用在制造现场的信息化概念，但是它们分别从两个不同角度出发。MES作用在产品实体的形成过程，是针对制造企业生产管理的专业化应用系统。而数字化工厂则更多的关注技术和信息的模式、传递的方式。两者最终是会“殊途同归”——出现完全支持产生和传递数字化信息的新型的“数字化MES”

      MES作为生产现场集成的信息技术平台，为数字化设施的集成和互联提供基础。分布在各个作业点上的微电脑、移动终端、RFID/条码设备、软件PLC、便携式坐标测量机和无线工业以太网都被集成的连接在MES系统中。

      数字工厂的虚拟模型一方面来自3D的产品和工艺设计，另一方面需要MES提供订单、计划、设备、控制、生产状态的数字模型和数据。特别是进行数字化工厂布置和流转的模拟优化时，缺少MES提供制造环境的数字化信息是不可能进行的。

      MES不仅能生产线排除障碍，同时还通过多种手段保证生产的连续和顺畅：针对各工序的生产工单，以工序、设备、动力等作为对象，生成生产作业指令，并进行指令信息的发布；对生产过程中产生的各类业务数据进行采集归档工作，及时准确地反映生产情况、设备运行情况、自动化物流情况等；通过对生产工单和所定义的批次定义信息，以及对应生产过程中所产生的各项业务数据追溯生产历史，实现成品的生产过程追溯以及质量回溯。

      MES的挑战：数字化、可集成

      如今，经过“十一五”的发展，企业的信息化建设有了长足的发展。在生产管理方面，以企业资源计划(ERP)为核心的经营管理信息系统得到广泛应用，实现企业的供应链优化。在生产过程自动化方面，通过实施集散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制系统(PLC)、数据采集与监视控制系统（SCADA)等实现过程控制的优化。

      然而，由于对MES的理解与定位不明析，现有企业管理体制的限制以及重复性建设，导致了MES在国内应用推广的困难。而且，MES是行业性非常强的解决方案，需要与行业特点和工艺流程进行紧密的结合，同时又要考虑软件产品的商品化。

      而且，MES在技术规范性和成熟程度方面还有较大的差距。如何解决行业适应性，使得MES更加贴近行业需求，对标准化、可集成、数字化、智能化MES的需求呼之欲出。

      可集成MES作为连接企业上层事务处理和低层设备控制的中间层，在保护企业现有信息资源，将发挥重要的桥梁作用，是未来工厂综合自动化过程必不可少的组成部分。