MES:智能制造的灵魂
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工业制造“升级版”的核心在于通过信息化、数字化打通信息流,打造更低成本、更高性能、更大柔性的生产制造能力,实现智能生产制造。

一般地,企业生产运营管理流程可以分为三层,分别是计划层、执行层和控制层。

企业通过计划层管理(ERP、MRP等)系统,根据客户需求、库存和市场预测等情况整合企业现有的生产资源,编制生产计划;执行层根据计划层下达的生产计划制定车间作业计划,安排控制层的加工任务,对作业计划和任务执行情况进行汇总和上报。整个工厂的生产过程并不透明,当生产计划变更、物料短缺、设备故障、出现加工质量等问题时,信息不能有效传导,生产不能及时调整优化。

为了弥补计划层与控制层之间的信息断层现象,控制层MES应运而生,MES对于生产信息实施监控,向上对计划层进行传导,向下对执行层进行控制,将企业上层生产计划系统与车间下层的设备控制系统联系起来,填补了上层与下层之间的鸿沟,打通工厂信息通道,使其成为实现工业制造“升级版”的基础和必要条件。

MES系统是一套面向制造企业执行层的生产信息化管理系统。MES可以为企业提供制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作和设备管理、工具工装管理、采购公里、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块,为企业打造一个扎实、可靠、可行的制造协同管理平台。

MES属于企业信息化的一部分,由美国AMR公司首先提出,随后在美国欧洲得到快速发展。MES软件未来市场空间广阔,复合增速保持在40%左右。2014年全球MES行业市场规模约为416亿元,过去5年保持年均21.65%的高速增长,到2020年,MES行业市场规模有望达到931亿元,未来保持年均18%的复合增速。

MES在中国的需求较为旺盛,2014年MES行业市场规模约为26亿元,同比增长25%,预计到2018年市场规模将达到100亿元,未来平均增幅保持在40%左右,并且从增速对比,国内MES市场相对于国际市场增速显著更高,这得益于国内较大的工业自动化改造实践。

MES主要应用在流程型和离散型两个方面的工业制造领域。流程型制造行业如石油石化、化工、冶金矿业、制药和食品饮料等民生行业;离散型制造行业如汽车、机械制造和电子通信行业。

相比较国外MES,我国MES行业发展历程较短,市场刚刚兴起,通过借鉴外国先进MES厂商的发展模式,根据下设备厂商需求,专门研制符合国内制造业的MES系统。MES在发达国家已实现产业化,并出现了一批领军企业。国内企业现状规模较小,竞争力较弱,但由于国内制造业MES使用率较低,所以市场弹性较足,加之国内软件型人才成本较低和软件服务企业更加了解制造业生产流程,因此国内会比较快速成长出一批优秀的MES企业。

此外,“工业4.0”的产业思潮近年来席卷全球,将会是中国制造业转型升级的方向。工业4.0的核心在于通过信息化、数字化,打通信息流,实现上层、中层和下层之间信息互动,达到智能制造。工业软件存在于智能制造的每一个角落,重要的工业软件包括MES、PLM(PDM)等,MES是智能制造的灵魂,是贯穿各个环节(生产、工程技术和生产制造)的交集。MES 作为制造业企业信息化的重要组成部分,在“工业4.0”时代有着非常广阔的应用前景。

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