實現(xiàn)工業(yè)4.0，必須實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)智能化和自動化， MES系統(tǒng) 軟件是實現(xiàn)企業(yè)制造智能化的有力工具。但目前中國的MES系統(tǒng)軟件市場正處于群雄并起，魚龍混雜的競爭階段，市場集中度并不高。絕大多數(shù)MES系統(tǒng)軟件廠商都是摸著石頭過河，跟隨客戶需求進(jìn)行客制化開發(fā)，于是，在MES系統(tǒng)軟件研發(fā)到實施過程中，MES系統(tǒng)軟件廠商們都發(fā)現(xiàn)以下難點：MES系統(tǒng)軟件產(chǎn)品難以標(biāo)準(zhǔn)化，項目費用成本高，開發(fā)時間長，項目實施難度大，用得好的項目少。 因此，本文詳細(xì)分析研究MES系統(tǒng)軟件在制造業(yè)中的難點，并提出應(yīng)對的建議和對策，為打算實施或正在實施MES系統(tǒng)軟件的相關(guān)企業(yè)提供較好的參考和借鑒價值。
二、MES系統(tǒng)軟件難以標(biāo)準(zhǔn)化
在同一個行業(yè)或者說同一個市場，客戶需求往往具有相似性，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化能快速地進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和實施部署。然而，我們?yōu)槭裁措y以做到系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化呢？
MES系統(tǒng)軟件的行業(yè)特色十分明顯，要求研發(fā)團(tuán)隊對行業(yè)的工藝生產(chǎn)流程有深入和全面理解。即使同一行業(yè)，企業(yè)的發(fā)展也是千差萬別的，主要表現(xiàn)以下幾點：
1、 智能制造是以MES系統(tǒng)軟件為核心，與ERP、PLM、APS進(jìn)行對接。開發(fā)時必須實現(xiàn)相互協(xié)同，形成透明產(chǎn)業(yè)鏈。而ERP、PLM、APS等軟件也是定制開發(fā)，各不相同，讓MES系統(tǒng)軟件的開發(fā)也因應(yīng)而變。
2、 管理層對生產(chǎn)過程管控、數(shù)據(jù)及時反饋、過程質(zhì)量控制、產(chǎn)品過程追溯、生產(chǎn)成本問題等有不同的目標(biāo)要求，MES系統(tǒng)軟件必須有針對性地進(jìn)行開發(fā)。
3、 MES系統(tǒng)軟件的開發(fā)是為了實現(xiàn)與企業(yè)生產(chǎn)制造流程契合，生產(chǎn)流程的差異化要求MES系統(tǒng)軟件必須進(jìn)行定制開發(fā)。
4、 投入標(biāo)準(zhǔn)化研究和頂層規(guī)劃的人力非常昂貴，大多數(shù)MES系統(tǒng)軟件廠商往往迫于生存和短期利益驅(qū)動，不愿意投入資金和精力去研究。
5、 MES系統(tǒng)軟件是一種先進(jìn)的生產(chǎn)管理理念，標(biāo)準(zhǔn)化的MES系統(tǒng)軟件必須是科學(xué)、規(guī)范、細(xì)化的生產(chǎn)管理方法。因此，當(dāng)企業(yè)導(dǎo)入這一全新的規(guī)范生產(chǎn)管理工具時，必然跟該企業(yè)的行業(yè)特色、自身特色以及的生產(chǎn)管理方式有所區(qū)別。MES系統(tǒng)軟件的導(dǎo)入必須滿足到當(dāng)前的生產(chǎn)管理特色。
6、 MES系統(tǒng)軟件具有很強(qiáng)的行業(yè)特點，至今不可能有一個面向全部行業(yè)的MES系統(tǒng)軟件軟件。
因此，MES系統(tǒng)軟件，實施前還是需要根據(jù)企業(yè)自身的發(fā)展進(jìn)行定制開發(fā)。那么，MES系統(tǒng)軟件能否實現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化？
答案是：能！
三、MES系統(tǒng)軟件該如何實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化
智能制造的廣泛普及和應(yīng)用，對MES系統(tǒng)軟件提出了更高的要求，如實現(xiàn)柔性生產(chǎn)、可擴(kuò)展性、開放性以及能夠針對外界環(huán)境變化迅速重構(gòu)、快速響應(yīng)市場變化。因此，MES系統(tǒng)軟件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)當(dāng)沿著以下展開的：體系架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)邏輯的模型化和標(biāo)準(zhǔn)化、信息結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化。隨著MES系統(tǒng)軟件實施方法的成熟，實施模式和評價策略也在逐步走向規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化[]。
MES系統(tǒng)軟件體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化
建立MES系統(tǒng)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)時，要站在企業(yè)經(jīng)營管理的高度，由頂向下規(guī)劃MES系統(tǒng)軟件的總體架構(gòu)體系[]，并對模型下的每一個功能模塊進(jìn)行了定義。MES系統(tǒng)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)分為平臺曾、執(zhí)行層和業(yè)務(wù)層三部分，要求必須能實現(xiàn)整體過程協(xié)同和全局優(yōu)化，實現(xiàn)不同廠商產(chǎn)品間標(biāo)準(zhǔn)化功能接口，提高M(jìn)ES系統(tǒng)軟件對業(yè)務(wù)和管理持續(xù)變化的適應(yīng)性。
MES系統(tǒng)軟件業(yè)務(wù)邏輯的模型化和標(biāo)準(zhǔn)化
由于經(jīng)營理念、開發(fā)目標(biāo)、產(chǎn)品的成長基礎(chǔ)和歷程不同，MES系統(tǒng)軟件和經(jīng)營管理以及其他生產(chǎn)控制系統(tǒng)的邊界往往很難清晰界定，導(dǎo)致系統(tǒng)之間和功能模塊直接存在著較多的重疊。因此，MES系統(tǒng)軟件廠商應(yīng)該根據(jù)行業(yè)不同，把MES系統(tǒng)軟件功能模塊進(jìn)行劃分為生產(chǎn)運(yùn)作管理、庫存運(yùn)作管理、質(zhì)量運(yùn)作管理、維護(hù)運(yùn)作管理等4個功能區(qū)，并給出這4個功能區(qū)的詳細(xì)活動模型
由于理念、出發(fā)點、產(chǎn)品成長基礎(chǔ)和成長歷程的不同，MES系統(tǒng)軟件和經(jīng)營管理及生產(chǎn)控制系統(tǒng)的邊界往往很難劃分清楚，軟件系統(tǒng)之間、功能模塊之間存在較多的重疊。因此ISA和 ISO/IEC 避開MES系統(tǒng)軟件 邊界到底在什么地方的爭論，針對更廣義的制造自動化系統(tǒng)構(gòu)建參考模型。
MES系統(tǒng)軟件的業(yè)務(wù)邏輯標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了系統(tǒng)功能組成及各功能模塊之間的相互關(guān)系，各廠商的MES系統(tǒng)軟件在實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的集成時只要滿足標(biāo)準(zhǔn)定義的功能關(guān)系和數(shù)據(jù)接口關(guān)系就可以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的集成。
MES系統(tǒng)軟件的信息結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化
在功能模型的基礎(chǔ)上分析了MES系統(tǒng)軟件相關(guān)的主要信息類型，辨識出MES系統(tǒng)軟件應(yīng)該主要考慮的職員、設(shè)備、物料、工藝段、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品信息、生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)績效等8個對象，使用UML定義了這些對象的模型并給出了相應(yīng)的類及其屬性表。采用通用的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)信息交換機(jī)制和交換方式。
MES系統(tǒng)軟件的實施模式和評價策略標(biāo)準(zhǔn)化
主要給出了制造MES系統(tǒng)軟件的實施策略和規(guī)范，包指MES系統(tǒng)軟件實施組織架構(gòu)、實施過程中各階段的作業(yè)規(guī)范、過程規(guī)范。為導(dǎo)入MES系統(tǒng)軟件的企業(yè)和MES系統(tǒng)軟件供應(yīng)商進(jìn)行產(chǎn)品咨詢服務(wù)和實施提供有效的依據(jù)。
評價策略的標(biāo)準(zhǔn)化主要定義MES系統(tǒng)軟件投入使用后產(chǎn)品運(yùn)行的穩(wěn)定性、 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、響應(yīng)的及時性、數(shù)據(jù)完整性等技術(shù)性能評估方法和指標(biāo)以及售后服務(wù)方式，為企業(yè)對MES系統(tǒng)軟件軟件產(chǎn)品性能評價提供方向工具，也作為MES系統(tǒng)軟件供應(yīng)商的售后服務(wù)指導(dǎo)方案。
四、MES系統(tǒng)軟件設(shè)計與項目實施難點
MES系統(tǒng)軟件設(shè)計和項目實施，跟產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化一樣，是一條布滿荊棘的路。
1、工藝及生產(chǎn)組織的難點及對策
無論是離散型制造業(yè)還是流程型的特點是工藝路線復(fù)雜及生產(chǎn)組織管理困難，一個零件往往要經(jīng)過多道工序加工才能完成。另外生產(chǎn)組織管理也十分復(fù)雜，如免檢工作中心、報檢即報工、首工序送料、輔助班組和工具班組等等。
針對上述工藝加工及生產(chǎn)組織管理特點，分別必須采用不同的設(shè)計對策。首先采用RFID技術(shù)，解決操作工與班組、操作工與所取加工任務(wù)及報工報檢、一工序多工步、物料跟蹤與驗證、批次分拆等數(shù)據(jù)采集問題；其次PDA結(jié)合條碼技術(shù)解決各種工序加工及生產(chǎn)組織管理流程處理難點及效率問題；再次，在程序設(shè)計時，采用嵌入式技術(shù)設(shè)計終端，采用分層設(shè)計技術(shù)及多線程同步技術(shù)訪問與上下層信息接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“上傳下達(dá)”及信息共享。
2、項目管理風(fēng)險及對策
MES系統(tǒng)軟件項目的實施涉及到工藝、生產(chǎn)、車間、質(zhì)量、倉庫、采購、計劃等企業(yè)運(yùn)營的核心部門，項目實施的范圍廣、參與人員多、周期長，所以在項目實施前應(yīng)充分考慮到項目的風(fēng)險，并尋求資源給予控制。風(fēng)險主要存在選型不當(dāng)、需求出現(xiàn)較大偏差、不切實際的期望、業(yè)務(wù)部門參與度低、不認(rèn)可和接受工作習(xí)慣的改變、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的工作量大以及管理層的支持度低等多方面。
小結(jié)
MES系統(tǒng)軟件的選商方面，除了要充分剖析自身企業(yè)實力，明確企業(yè)信息化目標(biāo)外，還要完全了解MES系統(tǒng)軟件供應(yīng)商，對他們的研發(fā)實力、行業(yè)經(jīng)驗、數(shù)據(jù)的安全性、實施能力、系統(tǒng)集成能力、價格和開發(fā)周期進(jìn)行深入了解和分析，切勿因為供應(yīng)商的名氣大、價格優(yōu)、上線快而作為優(yōu)選導(dǎo)致本末倒置。
