導讀

面向智能工廠的MES在功能範疇内劃分為4個層次，即固化管理體系、調度有限資源、生産“大腦”和優化外部增值鍊。确定MES功能層次後，MES的系統技術規範在當下或未來有更大的發展，以适應功能性需求的系統實現。未來的MES系統一定是往标準化、模塊化和平台化方向發展，且随之帶來不同應用程序之間能夠基于場景的互操作性。

文章來源

作者：MPDV中國曹海勇博士原創。

圖1：MES系統新規範

01

應用标準化

應該來說，業界對于MES應用程序能否标準化依然存在很大争議。

◉ 一方面，幾乎80%的MES廠商認為實現應用程序标準化是不太可能，因為每家企業的應用千差萬别。

◉ 另一方面，超過8成的客戶認為市場應該提供标準化的産品，這樣能夠大大降低實施風險、提高系統運行穩定性和可維護性。

微軟是一家非常成功的商用軟件企業，其成功之處是提供了開箱即用的标準應用程序。誠然，标準化不可能覆蓋所有的市場需求，但隻要覆蓋80%的業務場景，已經是足夠成功。所有人都清楚，定制化不僅成本高，而且項目的成敗幾乎是依賴于人的能力：顧問豐富的經驗和客戶清晰的需求規範。事實上，在MES領域，經驗豐富的顧問可遇不可求，而客戶很難清晰描述需求。在很多項目上都是邊做邊修改，若成功了，可以說是摸着石頭過河不斷優化的結果。否則就是盲人摸象，雙方互相扯皮，最後精疲力盡，相互妥協，草草收場。有時，即使系統成功上線，維護與擴展成了新問題。過幾年需要升級或變更，客戶都找不到當初做定制的顧問，這種情況屢見不鮮。

标準化的基礎是項目數量，MES廠商必須從大量的客戶需求中進行總結與歸納。假設從甲地到乙地一共有十條路徑，如果你已經走過其中八條。下次有人向你打聽路線時，你可以根據他的實際環境很自然能夠推薦出三條路線供其選擇，而且你也能有理有據呈述不同路線的優缺點。中國有句古話，我走過的橋比你走過的路還多。随着時間的推移，積累的經驗越多就越應該往标準化方向發展，因為這是市場的合理需求。

02

功能模塊化

實現标準化需要技術支撐。這個技術沒有任何神秘性可言，即模塊化。古今中外，管理大師都提出同樣的觀點：任何複雜的事情都可以拆解為一個個最小的問題。樂高玩具已經很好闡述了這個理念。我們會發現盡管玩具最終的形狀千姿百态，但構成的模塊大多數是标準的四方體、圓柱體。

通過模塊化分解制造業務對象是解決MES标準化的有效途徑，也是唯一途徑。今天，我們喜歡使用數字孿生，其實不僅僅是數字化業務場景，其基礎是能夠模塊化生産力三要素。用更為專業的術語就是軟件對象描述物理的制造工廠。

圖2：設備模塊化分解示例

以設備為例，此處我們隻是做一個粗略的拆解，而不去描述與對象無直接關聯的模塊拆解（如數量單位、文件路徑等）：

• 我們需要一個靜态模塊描述不會更改的屬性，如設備名稱；

• 可以将設備配置到不同的組中，如報表組、成本中心組或産能計劃組，以滿足不同的管理要求（OEE，工單成本核算，排産）；

• 增值生産工單，必須控制時間和數量的過賬

• 間接成本工單，如即将到期的維保任務；

• 設備事件，如工序開始、設備電氣故障；

• 結果，如設備電氣故障中斷時間、工序産出數量等；

• 實際狀态或測量值，如當前壓力、轉速等。

标準化與模塊化總是相輔相成，在發展标準化的道路上，因為我們積累了豐富的制造管理經驗，所以我們知道有哪些管理要求，這就對如何拆解模塊有着重要的指導作用。通過模塊化的配置（搭積木），反過來又可以衍生出一些新的業務場景。

03

平台擴展化

随着市場對工業4.0的火熱宣傳，業界關于MES/MOM的讨論也日趨增長。許多人經常詢問MES與MOM的區别。事實上，去甄别MES/MOM無論對軟件廠商或客戶都不重要，因為幾乎沒有一家軟件廠商宣傳可以提供所有功能，也沒有一家客戶會應用所有功能。

智能手機并非一開始就取代傳統手機，智能手機能夠一統手機市場是因為在手機上湧現了大量滿足各種需求的應用程序App。即使如蘋果這樣偉大的智能手機鼻祖，也沒有包攬所有的App，而是開放IOS去建立生态。

尺有所長、寸有所短，既然每家MES廠商都是坐井觀天，如果在未來的MES世界，有一個平台能夠像IOS一樣，運行各家MES廠商的App，那市場将得到廣闊的天空。我們姑且将這個平台稱為MIP（Manufacturing Integration Platform）。MIP具備這些特點：首先是面向制造的；其次是作為工業軟件運行的操作系統；其三是能夠無限擴展App。

如此一來，市場上的解決方案組合将成暴增，最終用戶從中受益。有些廠商專注做實時信息看闆，如業界有名的Peakboard，他們根本無需了解這是數據從何而來；有些廠商可以将人工智能（如面向制造的PerfectPattern）集成到自己的應用中；還可以将一些行業專用的解決方案（如鋼卷行業的分切計劃）集成到通用的排産工具中。

關于MIP的描述，可以參閱MES系列講座 – 制造集成平台。本篇僅抛磚引玉，實現MIP的前提是強大的數據對象建模，即能夠讓任何第三方可以基于通用的、語義清晰的數據對象去做各自的應用。在傳統的IIoT平台上，不同的解決方案供應商需要建立各自的數據庫，不同應用程序需要定義各自的接口規範。

04

系統互操作性

當不同系統在一個MIP上運行時，系統的互操作顯得尤為重要。在生活中，我們将信用卡綁在微信上，然後用微信支付。當用戶确認支付時，盡管這個操作是在微信中完成，事實上這個過賬信息是在銀行系統中真正運行的。

系統互操作性在處理MES第四層任務時顯得尤為重要。例如，當設備産出信号被捕獲後，可以過賬為MES系統中工單産出。此時，另外兩個App分别是供料App和供貨預測App，且着兩個App分别由其他的第三方提供（非MES廠商）。MES中的産出過賬同步觸發了另兩個App中原材料庫存下降和實際進度更新。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!