離散制造業MES需要實現與設備層集成

離散制造業MES需要實現與設備層集成導讀：當前我國在制造執行系統MES的研究和應用方面，流程制造業已明顯走在了前面，其理論研究成果、MES產品、應用效益等都比離散制造業突出的多，相比之下，離散制造業MES研究和應用更加任重道遠。

離散制造業MES相比流程制造業MES有很大的不同。它除了要支持訂單→計劃→調度→加工制造→反饋這條制造業務管理的閉環主線外，還需要支持另一條產品設計制造全過程為流程的產品開發主線，即：產品設計→工藝規劃→復雜調度→加工制造→（設計更改）→動態調度→信息反饋。

這是由離散制造業的特殊復雜性決定的：多品種小批量甚至單件的生產模式使新產品開發頻繁，產品設計是離散制造業主要行為之一；產品結構復雜性導致的制造工藝和流程變化差異很大，工藝規劃復雜，導致調度過程十分復雜；理想追求是產品開發一次成功，實際上由于產品結構復雜性和工藝復雜性，設計更改工作量很大，使得設計過程和制造過程的集成就更加重要。

離散制造業MES的兩條主線都將在加工制造過程交匯。加工制造過程的載體是設備層（設備、操作人員等），因此，MES系統需要與設備層進行有效的集成。MES與設備層的集成包含的內涵非常廣泛，包括：二維三維圖紙、工藝流程和參數、生產任務等信息的電子化下達；數控程序的下載和上傳與管理；加工過程訪真、裝備過程動畫示教；設備運行狀態、生產進度、質量狀況、人員狀態、設備故障信息等信息的在線采集等等。MES與設備層的集成方案之一是通過面向設備層的數據采集與信息交互平臺來實現。

設備層是產品加工制造的載體，也是現場信息產生的源頭。MES與設備層的集成對實現制造過程的可視化、敏捷化和過程優化具有重要的意義。如：

1. 能夠動態掌握設備層（設備、操作人員等）狀態，有利于生產計劃的動態調度和優化調度，有利于支持車間生產的高效組織和運行；

2. 能夠支持制造過程的無紙化，有利于提高制造過程信息交互的速度和效率，實現制造過程對生產計劃的快速響應；

3. 實現生產現場加工狀態信息動態采集，可為ERP或管理層提供生產進度、在制品狀況、設備利用狀況等關鍵數據支持，提高企業管理水平，降低在制品庫存、提高設備利用率；

4. 實現數控程序直接下載上傳和管理，有利于數控程序快速下達，縮短設備準備時間；特別是有利于數控程序的優化編制方式和程序資源的再利用；

5. 支持企業間網絡化協同制造，有利于產業鏈優化運行等等。

現有離散制造業MES系統與設備層的集成還少有實現。其主要原因是與設備層的集成實現難度較大。主要難度包括：制造設備種類繁多，大多數設備與信息化系統集成困難；設備層人員主體是工人，信息交互平臺需要面向工人操作；離散制造車間環境相對比較惡劣，對軟硬件一體化的集成平臺要求較高等。

離散制造業MES與設備層的集成是一項企業信息化的深化工程，需要學術界和產業界的共同努力。首先，需要對離散制造業MES與設備層的集成模式進行研究，形成適合離散制造過程的系統集成模式，如MES與設備的集成模式、MES系統與操作工人的集成模式、以及與集成模式相對應的數據采集和信息交互方法等；第二，標準化是離散制造業MES與設備層集成的必然要求，要遵循相關的國際標準，要避免標準不同帶來的系統異構性以及由此帶來的系統集成的難度；第三，離散制造業MES與設備層的集成需要基于開放平臺和工業標準的實時數據采集和信息交互集成平臺的支撐，在研究系統集成模式和方法的基礎上要逐漸形成商品化的實時數據采集和信息交互集成平臺，以支持在不同環境下離散制造業MES與設備層的集成；第四，在離散制造業MES與設備層的具體實施過程中應結合企業的實際情況，通過MES與設備層集成的不斷深化，最終實現企業信息化達到企業最底層的突破。

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