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行業資訊

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典型MES軟件及其功能模塊介紹
[來源: ] [ 瀏覽點擊:408 ] [ 發布時間:2017-02-16 ] 字體:[ ]

引言:

當中國制造業正在從野蠻擴張的“量”為先的階段開始向注重質量效率和生產力的“質”為先的階段步履蹣跚時,工業4.0理念的隆重登場以重燃“工業再發現”之勢而大大推進了這一進程。智能工廠面臨的大規模個性化定制的生產問題,必須由各個系統如PLM、MES和SCADA等進行承接和解決。毋庸置疑,MES做為智能工廠的運營管理層軟件成為承載工廠的核心運營平臺和信息樞紐,因此越來越多的企業在新建工廠和給老廠做智能工廠升級時,不僅考慮采購先進的設備,也開始引進MES將ERP、生產自動化、精益生產、質量管控和協同供應鏈等統一到一起。

有行業內專業人士感慨,現在規模以上的最終用戶只有兩種:一是已上或正在上MES的;一是正在計劃上MES的。在2025年之前,MES在規模以上企業的滲透率有望從目前的1%以內擴張到20-30%左右。但在當前階段,智能工廠或MES軟件對整個市場來說還是一個新鮮事物,客戶對自己想要什么還很難有一個系統性的構想,因此我們有必要對市面上的MES提供商和MES的基本功能模塊做一個初步的梳理。這樣企業在上MES時,可以做到先明確企業需求,著眼于最核心的管理痛點,結合MES的系統架構,從小處來著眼,從整體來規劃。企業可以采取務實的做法即先選擇上MES的兩三個基本模塊解決目前最核心的痛點,后續再根據企業的發展和需要來擴展MES系統。

目前市場上知名的MES提供商:

國際上MES提供商大都是于某一個行業發展起來的,他們選擇獨立發展或被大的自動化廠商并購整合。背后的原因也比較清晰,軟件業務可以加強對客戶的黏性和附加值,但和硬件商聯盟則可以放大業務規模和商業模式,而且自動化廠商因此成為一個完整的智能工廠整體解決方案提供商,相應地提高了他們的綜合競爭力。

施耐德電氣MES:施耐德電氣于2012年收購了Invensys英維斯,而Wonderware軟件是英維斯資產中最璀璨的一顆明珠。Wonderware名下的InTouch是全球市場占有率最高的SCADA軟件(InTouch是工業軟件的鼻祖,其創始人后來又創辦了被SAP收購的Lighthammer以及被PTC收購的ThingWorx)。

Wonderware軟件公司成立于1987年,是全球領先MES軟件平臺供應商之一。Wonderware總部設在美國加州的Lake Forest, Wonderware MES提供以系統平臺為基礎的,可逐步添加的功能模塊,包括:生產管理模塊、設備績效模塊、生產質量模塊、工作流管理模塊、能源管理模塊和企業集成模塊等。Wonderware MES軟件在食品飲料、日化、煙草、制藥和3C電子制造等行業占有很高的市場份額,它的典型客戶有雀巢、高露潔、瑪氏、葛蘭索史克、輝瑞、強生、紅河卷煙和富士康等。

羅克韋爾MES:羅克韋爾最初收購了Propac PMX,PMX是專門針對生命科學行業的MES軟件。之后,羅克韋爾收購了Datasweep,并和Factory Talk平臺整合推出了Production Center,作為羅克韋爾的主打MES平臺。在Production Center的平臺上,羅克韋爾又發展出許多針對行業的解決方案,比如:汽車和快速消費品等。

西門子MES:西門子最初收購了比利時的Compex IT Plant Solutions公司的MES產品proCX。2014年,西門子收購在半導體、電子和醫療設備領域的MES廠商Camstar。

國際上獨立的MES提供商一般耕耘于某一細分市場,比如冶金行業的PSI、石化行業的Aspentech等。

國內的MES廠商起步于流程制造行業或汽車行業,比如冶金行業的寶信軟件,石化行業的和利時、浙大中控和石化盈科,汽車行業的江西易往等。而對于工業4.0和智能制造的主戰場 -離散制造領域,MES目前還是啟蒙階段,沒有明顯的領跑者,無疑接下來二十年它將逐步進入一個群雄逐鹿、而后巨頭崛起從而走向最終的整合階段。

典型MES的模塊和功能介紹:

MES是美國先進制造研究機構AMR在80年代中期提出的,旨在加強MRP計劃的執行功能,把MRP計劃通過執行系統同車間作業現場控制系統聯系起來。很顯然,MES 自落地之日起,就定義了自身的使命:MES,為連接中樞而生。1997年,MESA(制造執行系統協會)提出的MES功能組件和集成模型包括11個功能。同時規定,只要具備11個功能之中的某一個或幾個,也屬于MES系列的單一功能產品。

我們以施耐德Wonderware MES為例來介紹一下MES的功能模塊和功能,Wonderware MES把它的功能模塊劃分為三大類:

一、 生產管理 (Operations):包括實體建模、產品建模、工藝建模、訂單管理、規格參數管理、標準客戶端和系統報表。

生產管理模塊的可配置化和客戶化的程度非常高以確??梢詼蚀_地模擬企業生產過程。

二、績效管理 (Performance):包括監控設備利用率和管理設備績效。

1)      監控設備利用率,包括監測和捕捉設備利用率事件、查看設備相關事件、監控和記錄設備狀態、自動或手動指定原因代碼。

2)      管理設備績效,包括計算設備/生產線的OEE(全局設備績效)、觸發和顯示事件、分析事件出現的頻率或持續時間、指定影響OEE計算的各種原因。

績效管理能在如下幾個方面給客戶帶來價值:I) 提升現有設備的生產能力:通過提高設備操作效率和對非計劃性停機事件和原因的識別;II) 降低制造成本:通過提高設備和資源的利用率;III) 降低固定資產的開銷:通過從企業持續運營的角度來識別最具生產能力的設備和資產;IV) 提高企業持續改善的能力:通過對設備的實施績效等KPI和工廠運營的最佳實踐的可視化的分析。因此,最終幫客戶降低成本、提高設備效率和ROI(投資回報率)。

三、質量管理 (Quality):通過質量規格和SPC(統計過程控制)減少過程差異。包括:

1)      質量規范管理:從物料,設備以及操作工序的角度定義產品和工藝相關的規范;

2)      定義質量抽檢采樣計劃:包括需要收集哪些質量特征值,以及什么時候收集,采樣計劃可以通過多種方式觸發。比如:基于時間,數量和生產事

3)      執行質量抽檢采樣計劃:執行質量抽檢采樣計劃,收集樣本數據(手動,自動或半自動)并顯示計劃執行的狀態。

4)      SPC(統計過程控制):方便地配置質量管理參數的范圍和質量控制的規則;標準的SPC圖表;對質量控制違規的實時分析與反饋。

質量管理模塊給客戶帶來的價值:I) 將質量管理同現場生產緊密結合起來;II) 能迅速地識別任何質量異常狀況和趨勢;III) 通過專業的SPC分析工具能更快速、便捷地分析質量異常的根本原因;IV) 通過提高產品質量降低生產浪費和通過執行改正措施來提搞客戶滿意度。

Wonderware MES的主要功能模塊:

企業在上MES時選擇一個平臺軟件和模塊化軟件將對后續的系統擴展非常重要。而Wonderware MES是目前市場上最好的平臺軟件,它和Wonderware名下的SCADA軟件InTouch、批處理軟件InBatch和企業資產管理軟件Avantis等基于一個統一的系統平臺,無疑是客戶的一個理想選擇,客戶分批分階段上這些軟件或功能模塊時可以充分享受到Wonderware軟件的平臺化和模塊化。

MES系統實施后給客戶帶來的利益:

國際MES協會(MESA)對上MES系統的企業進行綜合調查后結果表明,企業上MES系統為企業帶來的效益主要體現在如下幾個方面:I) 生產周期縮短45%;II) 數據輸入工作減少75%;III) 半成品的積壓減少24%;IV) 交接班的紙面工作減少61%;V) 縮短生產提前期35%;VI) 次品減少18%;VII) 交貨時間縮短27%。


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