智能制造时代,MES系统的运用及改进

智能制造时代，MES系统的运用及改进摘要现在市场竞争十分激烈，制造企业想要获取更多利润，就得要降低成本，而工厂的生产 管理占了工厂成本很人的比例，通过对MES系统的细致研究，搜集包扌舌物料，设备，人员， 流程指令在内的所有工厂资源去帮助企业更加专业更加高效的管理车间，提高企业的竞争力, 企业的生存环境是实时变化的，通过对MES系统的研究，能让公司的管理顺应时代的变化， 特别是智能制造时代的来临，作为企业车间信息化管理技术的系统，制造执行系统MES在实 现生产过程的自动化、智能化、网络化等方面发挥着重要作用，因此研究MES就显得特别重 要，企业想要搭上智能制造的快车，就得在MES系统的研究上不断投入。关键词：智能制造；MES系统的运用；MES系统的改进1 MES概述1.1 MES的概念ARM将MES定义为：管理信息系统属于中间的车间层，就工艺本身指导工业控制。”1.2 MES系统国内外发展史MES的国内外发展分为五个阶段。第一阶段:70年代的专用MESfPoint MES: P-MES) o效果:为 了解决制造周期的竞争力、产品积压、产品质量低、设备利用率低、缺乏过程控制等，提供 相应的软件系统来解决这个问题，是一个独立的系统。优点:对特定的问题找到最优的解决方 案。缺点:信息共享和集成比较困难。第二阶段：80、90年代的集成MES。效果:基于P-MES的 开发，提供一套可同时解决多种生产问题的一套集成应用软件。优点:功能多样，一体性强， 在一定的范闱内实现了数据共享。缺点:对车间环境过于依赖，过于固定化、难开发性、可重 构性差，不好扩充以及修改，难以适应各种复杂多变制造环境。第三阶段:传统 MES(Traditiona) MES:T-MES)o基于第一阶段信息控制技术，信息系统是比较传统的MES,这 种系统很不稳定，在生产过程的一些小变化就可能让系统不能正常运行，隐含了较人风险， 系统稳定性也比较差。第四阶段:可集成MES(lntegratabieMES: l-MES)o效果:在T-MES的基 础上发展起来，在MES的系统开发中应用模块化应用组件。优点:能更容易实现各个厂商之 间系统的集成，是目前MES的发展方向。第五阶段:智能第二代解决方案。MESII其核心目标 是记录以获取更多的数据来更方便的进行生产管理、通过更精确的过程状态和更完整地的数 据，它通过分布在设备中的智能来保证生产的自动化。MES与ERP能智能的联结和断开，具 有更加智能的操控系统。2 MES系统的现状和发展前景2.1智能制造的时代背景在改革开放后，我国制造业发展十分迅速，形成了独立完整、门类齐全的产业体系，极人地 推动了现代化、工业化进程，使得我国国立显著增强。但是，中国制造业与世界的先进水平 相比仍然落后，特别是我们的创新能力，还有资源利用效率和产业结构水平，以及信息化程 度和质量效益等方面差距明显，所以转型升级迫在眉睫。2.2 MES系统的现状2.2.1 MES系统的国内现状国内在智能制造系统与技术方面投入很多，但目前人多数仍处在探索人工智能在制造领域中 的应用的阶段。这些年，对制造环境的全面“智能化“研究工作还处于刚刚起步阶段，开发出 了许多水平各异的面向制造过程中特定坏节.不同类型的系统，比如专家系统或者智能辅助 系统等。2.2.2 MES系统的国外现状美国作为世界智能制造思想的发源地之一，智能制造作为领先世界制造中的重要一环，美国 政府对智能制造的前景十分的重视。在1990年口本首先提出了 10年的智能制造系统(IMS)的国际合作计划，并与美国，欧洲自由 贸易协定国在内的多个国家开展了以克服柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS) 的局限性为目标的联合研究，通过合作把美国的系统技术和口本工厂和车间的专业技术、欧 盟的精密工程技术充分地结合起来,为了开发出不受生产操作和国界限制高技术生产系统。在2010年欧盟启动了第七框架计划(FP7)的制造云项目E31,德国作为工业强国,在实施智能 I?) (Smart factoy)之后，在国家人力支持下又启动了工业4.0(lndustry 4.0)项目投入达2亿欧 元，目前其己上升为国家级战略。3 MES系统的优势与不足3.1 MES系统的优势a、MES系统能够通过强化过程管理和控制，优化企业生产制造管理模式达到精细化管理目 的。b、MES系统提高了工作效率，使得各生产部门的协同办公能力加强，降低了企业生产成本。c、MES系统能及时准确地统计分析生产数据，排除员工的干扰，促使企业标准化管理。3.2 MES系统在实际生产中存在的不足MES没能标准化。虽然MES的推荐标准在国内外已经制定了许多。然而，国内企业开和发 商在实施MES系统时，却少有关注标准的指导作用，不但国内MES系统产品繁杂，同时不 利于对MES系统进行推广。4结合实际对MES系统的展塑与改进工厂从层次角度分析，把控制结构可划分为以下几层，分别是工厂层、车间层、单元层和设 备层。处于车间层和单元层的一般是MES系统，所以在执行过程中可能会与ERP系统重叠。在ERP系统负贵决策计划指导的前提下，MES系统根据车间生产情况产生的实时数据，对 短期生产计划进行分析、通过实时控制实现数据的优化。所以说，对数据的收集、分析、层层汇总是MES系统优化的主要表现，越来越多的数据使 MES系统的功能也是愈加强人。在信息交互方面，MES系统对向上一层提交周期盘点、生产 能力、材料消耗、劳动力性能等数据也会进行优化，并向底层执行指令发布各类参数。5结论在智能制造的时代背景下，制造企业的转型显得尤为重要。企业生产管理集成的核心软件之 一是MES系统。制造企业想要实现智能制造，最重要的就是企业首先要实现数字化工厂，而 制造执行系统(MES)作为数字化工厂的核心在制造业的重要性不言而喻。在智能制造和中 国制造2025的背景卞，我们需要把MES系统进一步向前看，我进行了以下归纳移动化，可以使用各种例如手机的移动终端分散控制：标准化，标准化不但有利于MES系统的推广，更有利于信息的共享；精益化，优化生产过程，与生产实际相结合；数据化，智能制造离不开数据支持，企业生产的数据化有利于为智能制造打下基础，学习 大数据技术分析，通过数据挖掘，实现数据增值：协同化，即与云平台相结合，实现生产协同；动态化，即根据CPS的原理，实现作业计划动态优化和智能调度。模块化，即参数化可配置，可重构、快速实施；参考文献王爱民制造执行系统（MES实现原理与技术M.北京：北京理工大学岀版社.2014：23 422柯裕根,雷纳尔.戴森罗特.HYDRA制造执行系统指南完美的MES解决方案M.北京:电 子工业出版社.2017:36883范玉顺.企业信息化整体解决方案M.北京：北京科学出版社.2007:13564荣冈，张泉灵.MES的现状及发展J.自动化博览.2006刘飞制造执行系统研究应用现状与发展展塑J. 2006中国制造执行系统MES技术研讨会. 2006孙宇，陈杰，张世琪先进制造系统车间控制器研究卩江苏机械制造与自动化.2013:44-657朱建江，戴勇,王宁生.基于Holon的可重构MES的研究J冲国机械工程.2002