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柴天佑院士科研开发运用共促MES发展

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来源: 作者: 2019-05-16 22:17:52

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柴天佑院士:科研、开发、运用共促MES发展2005/6/10来源:作者:分享 “十五”期间,国家863项目研究,将MES作为重点研究项目下达了研究课题,并且将流程工业领域的MES技术研究作为突破口,以期实现最终目标:获得MES技术研究成果、构成系统平台、实现产品的工程应用。目前,MES已经在钢铁、石化等行业得到运用,其应用效益得到用户认可,并且推进了企业信息化不仅仅停留在ERP实施,不断深化,部分企业的MES已成为信息化的主体。

面向“11五”,MES科研、产品开发和工程应用将如何发展?最近,本刊就MES在我国的发展和未来趋势等问题采访了柴天佑院士。

柴天佑院士认为,MES技术的研究者、软件系统开发商与企业三位一体,紧密结合,才能实现MES的优化和智能化。

MES起步:面向运用需求

在国家“十五”计划以前,国内企业信息化管理领域的技术和产品的研究,主要精力都集中在MRPII到ERP,而MES技术研究几乎是空白。其缘由,相对ERP等离线管理系统而言,MES要求生产和制造过程的数据、信息等是实时,MES面向企业的生产过程和制造进程的管理比较困难,这是其一,其二由于企业底层制造进程信息化弱,针对制造过程的管理困难,企业MES需求没有突显出来。

“九五”末期,面向21世纪,新一轮的“十五”科技发展规划,CIMS专家组组织流程工业课题研究,由国内主要高校和宝钢等单位参与研究。课题组经过近一年时间,探讨了国内外流程工业、生产管理与高技术的结合、企业应用等方面发展和趋势,对MES在国外和未来制造业发展中的重要性达成共识。结合当时国内流程工业制造过程信息化基础和水平,相比离散制造业信息化更高的现状,专家组提出了“制造执行系统”概念,明确了MES前沿技术研究方向。不仅如此,专家们认为,对于制造业而言,信息技术应用效益的产生,除了制造业本身的制造进程信息化以外,制造过程的管理信息化也是十分重要的。

“十五”期间,国家863项目研究,将MES作为重点研究课题,流程工业领域MES成为技术研究的突破口。

流程工业最突出的特点是,生产线自动化程度高,制造过程的信息已取得,具有了信息数据基础,MES的重要性充分显现出来,企业对MES产生了迫切需求,流程工业MES实行条件基本成熟。由此,在2001年,国家863/CIMS主题将流程工业中,钢铁、石化行业的MES技术和应用的研究作为重点项目立项,下达了首批研究课题,最终目标是取得MES技术研究成果、构成系统、实现产品的工程应用。

目前,MES已在钢铁、石化行业等到应用,MES应用效益得到用户认可,并且推进了企业信息化的深度,不单单停留在ERP系统实施上,MES成为企业信息化的主体。

我国离散制造业的重要矛盾是产品设计,并且,企业生产制造端,即企业底层自动化、信息化距离实施MES的差距比较大,相当多的企业设计、制造和管理没有实现集成、一体化,相应地,MES在离散制造业还没有被提到相当重要的位置。但是,我认为,这个时间不会很久,离散制造业也将对MES产生迫切需求。国外MES的运用最重要的领域就是在离散制造业。

MES突破:深化应用

我国MES技术研究已经取得了一些成果,但仍有待不断深入研究,实现创新和技术突破。

首先,在MES系统体系架构、功能等方面的研究取得了一定进展。过去,MES的研究和开发,将ERP系统中计划和调度等相关功能移植到MES体系架构中。从技术层面看,流程行业MES体系架构、功能、平台的技术开发基本掌握,并形成系统平台。其次,围绕国内生产管理的国情,开发合适国内企业运用的MES,研究开发单位和应用企业已在向这个方向努力。第三,MES系统在工程界、企业中已得到应用,并且见到了运用成效。

但是,国内MES的研究开发和技术应用仍然与国外有相当大差距,主要表现在以下两个方面。

MES中很主要的内容是生产过程管理,其中必然要涉及生产计划,包括产品的质量计划、消耗计划、成本计划等等,这些计划最终通过调度指令、生产活动。过程优化问题是我国MES研究中的弱项。

MES的智能化,也是我国MES研究开发与国外有差距的一个方面。过去,生产过程管理,凭借管理人员和操作人员的经验,我国MES系统仅仅提供了一个替代经验管理方式的操作系统平台,但是,如何将生产管理者的经验固化在MES系统中,在我国MES研究开发中还没有涉及。MES智能化是未来我国MES实现跨越发展的主要方向。

今年已经是我国“十五”计划的最后一年。经过近五年的研究开发,MES系统平台开发基本完成,MES在钢铁、石化行业企业的示范应用取得一定效果。提高MES优化、智能化水平将是“11五”期间的研究方向和重要的工作。更重要的任务是使得MES在企业得到推广应用。要形成完整的MES,在未来的五年,离散制造业MES的研究开发必不可少。

MES产业:市场空间很大

我国MES软件供应商发展和产品产业化难以满足企业需要。做得比较理想的是宝信和石化盈科公庆丰包子铺成立包子研究中心 将推芝士馅包子
司。

在未来的发展中,除了从前沿技术的角度,还有很重要的一条,从满足企业的需求角度,不断实现商品化和产业化。目前,我国MES开发的产品主要是软件供应商、企业自主开发、企业与科研院所共同开发几种主要的研究开发途径,最终殊途同归,在MES技术发展成熟阶段,必然催生专业供应商的产生。

国外MES软件供应商在ERP系统中贯通了部份MES功能,但是,由于他们对中国本土化的生产制造过程不了解,特别是针对生产制造过程的实时性、行业特性等很难开发出相应的应用模块。由此,国内MES市场的生力军应当是国内供应商。

由于MES制造业运用的特殊性,MES的产业化,国内自主版权软件供应商具有极大的开发前景和市场空间。

MES发展:科研、开发、应用相结合

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业需求迫切程度不高,国内有MES迫切需求的企业,依然停留在经济效益好、企业生产过程控制管理先进的企业中。随着企业信息化水平逐步提高,企业势必产生MES需求。

另一方面,客观地讲,从MES系统研究开发的角度看,系统的研究开发没有达到企业的要求。仅仅提供了一个系统平台,并没有为企业提供最核心的、迫切需求的内容,即实现计划调度,下降能耗和物耗。

MES对提高企业生产效率、提高产品质量、降低消耗具有至关重要的作用。企业要以发展的眼光,看到MES需求的长远性。

科研、产品研发、工程应用三者紧密结合是MES发展的必然要求和发展趋势。

首先,由于企业生产制造系统的时实性和复杂性,对MES的智能化、管理经验固化、执行力的要求很高,前沿技术研究必须与生产密切结合;其次,MES与企业的管理和运行控制构成交叉,技术研究的难点也在于此。第三,MES是一个工程应用性产品,必须加强工程应用研究。第四,面向国家全部制造业的发展,需要MES产品化、产业化,应用于绝大多数企业中。

由于MSE应用的特殊性,必须长期不懈地坚持科研、技术开发和工程运用3者的有机结合才能真正获得成效。但是,适合我国MES研究开发三位一体的科研机制尚未建立起来,研究队伍、组织尚未构成,有待于进一步发展。

要实现MES的优化、智能化,需要MES技术的研究者、软件系统开发商与企业三位一体,紧密结合。最终,MES将从系统平台技术的应用走向与行业、企业、生产制造进程密切的结合、集成与统一。

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