目前,制造企业所面临在市场竞争中面临巨大压力,用户的要求日益提高,按订单生产成为企业生产的常态;客户对产品的质量要求越来越高,合同的交货期也越来越短。所以,如何最大限度地满足用户的特殊加工要求,如何把握合同的进度、实现按期交货,成为争取客户的一个重要因素。客户对产品的品种、规格需求越来越多样化,企业必须具备灵活的调整计划和调度生产的手段,实现敏捷制造。激烈的市场竞争导致产品价格不断降低,利润空间越来越小,从而迫使企业必须增强内在素质,以降低生产成本。
制造企业转型会面临一些瓶颈,首先就是制造现场的生产情况不透明,无法保证客户的订单交货期;产品质量不稳定,操作结果因人而异;无法掌握生产现场实际执行情况,不能动态的对计划做出调整;生产计划改变时应对不及时,协调困难;多数企业还停留在靠经验指挥生产、靠手工传递生产命令、生产数据单据、质量信息单据的方式组织生产;生产现场的绩效衡量困难,被考核者完全无法控制考核绩效情况;企业管理决策缺乏充分的依据,只能进行粗放式管理。
MES在制造管理中的核心地位未变,MES的核心作用为前后贯通整条产线,实现全过程的一体化产品与质量设计、计划与物流调度、生产控制与管理;上下连通现场控制设备与企业管理平台,实现数据的无缝连接与信息共享。同时MES随着智能制造也进一步升级成为智能的MES。
智慧型MES是基于知识的MES,系统中融入专家知识,并通过平台传承知识。可以在系统中建立制造关键工艺专家库和设备状态与生产调度知识库。MES可以使工艺规程的模型化,可自动进行工艺规范设计,可进行动态调整等。建立知识管理体系后,并通过平台有效积累和传承,可以将成熟的生产管理流程、专家经验、成熟制造技术诀窍固化在MES系统中,使得新工厂的制造活动具有更加高的技术水平,通过对现场制造过程的监控与大量实时数据的分析,可以修正、完善制造工艺规范,提高工厂的制造工艺水平。
智慧型MES也是基于优化的MES,可以实现“人——机”一体化方式下的制造过程优化,可以采用数学模型与智能优化算法,进行工厂制造工序的综合能力平衡,编制人工很难做好的复杂工序排产计划;通过与仿真系统的联动,建立虚拟制造的环境,通过建立工厂模型,进行排产计划的模拟运行,预测生产作业的负荷情况、订单交期完成情况、产品质量性能情况等,并提出优化的调整方案;依据专家经验,在操作设备上设定管理控制指标,通过与智能监控系统设备(如:自动化生产线、智能数控装备等)实时采集的信息闭环,改善制造产品的质量,同时,可依据现场状态情况,自动修订操作指令信息。
智慧型MES还是基于指标的MES,生产车间将成为基于指标约束的实时闭环系统。建立贯穿产品全制造周期的综合指标体系,通过管理指标的层层分解,使得车间管理形成管控闭环。通过实时监控生产全过程和过程控制统计分析,将生产实绩与控制指标进行实时比对,及时发现生产过程中质量、工艺、能耗、环保、工序成本等实绩与标准指标间的差异,采取措施,达到控制成本、质量、能耗、排放的目的。
最后智慧型MES是基于数据的MES,系统具有海量数据的智能挖掘与分析重构机制,数据分析是最常用的手段之一,知识的提炼和传承、优化策略的生成、指标体系的重构等,经常是基于数据完成的,以适应制造环境和制造流程的改变;制造过程中产成大量的工艺、设备、产品规范、质量、能耗、操作信息,通过数据挖掘与分析,提取信息,进行决策。