http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:45:41 來源:中國儀表網
當前,我國正處於擴大內需、加jia快kuai基ji礎chu設she施shi建jian設she和he產chan業ye轉zhuan型xing升sheng級ji的de關guan鍵jian時shi期qi,製zhi造zao業ye必bi須xu抓zhua住zhu機ji遇yu,采cai取qu有you效xiao措cuo施shi,加jia快kuai產chan業ye結jie構gou調tiao整zheng,推tui動dong產chan業ye優you化hua升sheng級ji,加jia強qiang技ji術shu創chuang新xin,促cu進jin製zhi造zao業ye持chi續xu穩wen定ding發fa展zhan,為wei經jing濟ji平ping穩wen較jiao快kuai發fa展zhan做zuo出chu貢gong獻xian。
為持續推進兩化融合,促進製造產業優化升級與增效,由中國自動化學會儀表與裝置專業委員會、中國電子工業標準技術協會企業信息化標準工作委員會舉辦的“第十一屆MES(製造執行係統)開發與應用專題研討會”以“有特色的技術,有特色的應用”為主題,於今年11月8日“2012年中國國際工業博覽會——工業自動化展”期間,在上海新國際博覽中心召開。本次研討會受到業界的積極關注,吸引了以企業、最終用戶、廠商為主的150餘位嘉賓參會。
作(zuo)為(wei)開(kai)場(chang)白(bai),研(yan)討(tao)會(hui)的(de)長(chang)期(qi)支(zhi)持(chi)夥(huo)伴(ban)漢(han)諾(nuo)威(wei)展(zhan)覽(lan)公(gong)司(si)總(zong)監(jian)王(wang)樺(hua)女(nv)士(shi)作(zuo)了(le)熱(re)情(qing)洋(yang)溢(yi)的(de)致(zhi)辭(ci)。研(yan)討(tao)會(hui)的(de)上(shang)下(xia)午(wu)場(chang)分(fen)別(bie)由(you)中(zhong)國(guo)自(zi)動(dong)化(hua)學(xue)會(hui)常(chang)務(wu)理(li)事(shi)任(ren)德(de)祥(xiang)教(jiao)授(shou),中(zhong)國(guo)自(zi)動(dong)化(hua)學(xue)會(hui)理(li)事(shi)、中國自動化學會儀表與裝置專業委員會主任委員範鎧教授主持,先後由中國自動化學會儀表與裝置專業委員會、西門子(中國)有限公司、吳忠儀表有限公司、杭州和利時自動化有限公司、上海寶信軟件股份有限公司、寶鋼股份有限公司寶鋼中央研究院、圖爾克(天津)傳感器有限公司的七位專家做了報告。

由於每個報告各有特色,現場反響熱烈,許多與會嘉賓紛紛讚揚:通過這次研討會,進一步清晰了製造業對兩化融合的需求,明確了MES在流程與離散行業應用的特點以及在實施和應用過程中碰到的問題與解決方法,實用性與啟發性較強,為開拓眼界、打開思路,推動MES技術的發展和拓展其應用起了積極作用。

首先由叢力群教授作《製造智能化過程中MES未來發展趨勢的思考》的主旨報告。他從三方麵進行了論述。
①MES發展現狀簡述。目前我國大多數製造企業利潤在5%以下,且麵臨市場競爭的巨大壓力,而製造企業轉型又麵臨主要是企業內部管理跟不上、製造現場不透明等困難,新的經營環境對製造管理也提出許多新的要求,如可視化、分析/決策支持、業務係統同步、關鍵性能指標控製、外協製造進展情況隨時掌握等,為此需要構建實時化、可視化、敏捷化的MES。目前MES在國內外發展的總體狀況是:在發達國家,MES被認為與ERP同等重要;在我國,目前應用MES的企業多集中在自動化程度較高的流程行業,離散等行業因沒有數據來源,應用較少。我國MES發展目前主要的問題是:MES體係不完整,標準不完善;產品成熟度還不夠;底層基礎自動化程度不高影響了MES的應用效果;智能化程度不高,現有MES大多隻提供了一個替代經驗管理方式的係統平台,沒有建立麵向產品設計與製造一體化的知識庫支撐體係;在當前綠色製造背景下,如何高效地利用不可再生能源與生產設備資源,缺乏通過智能傳感器、虛擬仿真、智能優化模型庫等對千變萬化的製造過程進行優化調控的手段。
②新需求與MES。現在製造企業的需求已遠遠超過對傳統MES應用的要求。例如,如將安全生產體係特別是功能安全的體係納入MES的範疇;MES如何將能源監測、管(guan)理(li)係(xi)統(tong)和(he)其(qi)他(ta)生(sheng)產(chan)要(yao)素(su)統(tong)籌(chou)安(an)排(pai)等(deng),諸(zhu)如(ru)此(ci)類(lei)要(yao)求(qiu)和(he)變(bian)化(hua)今(jin)後(hou)還(hai)會(hui)不(bu)斷(duan)出(chu)現(xian)。但(dan)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)在(zai)解(jie)決(jue)新(xin)需(xu)求(qiu)時(shi)會(hui)麵(mian)臨(lin)許(xu)多(duo)難(nan)題(ti),例(li)如(ru)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)在(zai)構(gou)建(jian)企(qi)業(ye)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)的(de)各(ge)個(ge)層(ceng)次(ci)時(shi)會(hui)采(cai)用(yong)不(bu)同(tong)廠(chang)家(jia)的(de)軟(ruan)件(jian)與(yu)硬(ying)件(jian),在(zai)構(gou)建(jian)MES應用係統時,如何滿足網絡化、集成化和協同化成為最大的難題。現在業內一些領先的廠商開始著手建立由ARC谘詢集團提出的運營管理平台(OMP)來解決這些問題,通過搭建OMP把MES係統內部所有功能模塊和MES與企業級的外部應用係統統一集成,為不同應用係統的集成提供簡單易用、高效可靠的平台,並可快速配置、擴展與管理。OMP的核心是協同;其基本特征是:車間與企業之間的運營互連,可視化的統一數據界麵,係統規模的可伸縮性;其技術架構是一個基於麵向服務的體係結構(SOA)。OMP可以規範和統一多種工廠IT軟件的環境,並給企業帶來很多效益。叢教授還例舉了服裝製造產業實施OMP的案例,簡述了製造運營管理(MOM)和運營管理的IT綜合方法。
③MES將成為智能製造的核心與關鍵環節。20年來,MES係統的結構是在持續演進的,例如以前是傳統的MES,當今MES已納入OMP平台,未來MES將是製造運營管理(MOM)的基石,但20年來,MES在製造管理中的核心地位沒有變。智能製造(IM)是一種由智能機和人類專家共同組成的人機一體化智能係統。智能製造的核心技術包括基於知識的、基於優化的、基於指標的、基於數據的MES。這樣,就能使目前的MES智(zhi)能(neng)化(hua),使(shi)企(qi)業(ye)效(xiao)益(yi)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)。我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)和(he)信(xin)息(xi)化(hua)部(bu)每(mei)年(nian)通(tong)過(guo)發(fa)布(bu)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)裝(zhuang)備(bei)指(zhi)南(nan),以(yi)提(ti)升(sheng)八(ba)類(lei)重(zhong)大(da)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)裝(zhuang)備(bei)集(ji)成(cheng)創(chuang)新(xin)能(neng)力(li)為(wei)重(zhong)點(dian),促(cu)進(jin)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)六(liu)大(da)重(zhong)點(dian)領(ling)域(yu)的(de)示(shi)範(fan)應(ying)用(yong)推(tui)廣(guang)。所(suo)以(yi),實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)是(shi)MES的發展方向。
西門子(中國)有限公司戚鋒博士介紹《西門子數字化工廠助力產業升級》。他重點闡述:①數字化工廠。其理念的核心是創新、協同,內容包含數字工程(即ji通tong過guo虛xu擬ni製zhi造zao技ji術shu對dui生sheng產chan過guo程cheng仿fang真zhen,來lai提ti前qian解jie決jue實shi際ji生sheng產chan中zhong可ke能neng出chu現xian的de問wen題ti,利li用yong計ji算suan機ji技ji術shu優you化hua實shi際ji生sheng產chan過guo程cheng,以yi及ji整zheng個ge生sheng產chan係xi統tong的de性xing能neng)和未來工廠(這依賴於集成係統、自動化以及強大的信息網絡技術)。由於數字化工廠實現了製造過程的數字化、信息化與自動化,不僅大大提高製造的精度與效率,而且能夠縮短產品開發時間,努力實現產品一次開發成功。數字化、信(xin)息(xi)化(hua)與(yu)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)整(zheng)體(ti)協(xie)同(tong),將(jiang)最(zui)終(zhong)實(shi)現(xian)工(gong)廠(chang)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua),提(ti)高(gao)企(qi)業(ye)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)。數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)的(de)理(li)念(nian)及(ji)技(ji)術(shu),西(xi)門(men)子(zi)曾(zeng)在(zai)本(ben)公(gong)司(si)某(mou)一(yi)工(gong)廠(chang)裏(li)實(shi)踐(jian),以(yi)追(zhui)求(qiu)最(zui)佳(jia)與(yu)完(wan)美(mei),應(ying)用(yong)結(jie)果(guo)取(qu)得(de)計(ji)劃(hua)編(bian)製(zhi)、工藝標準下達、生產過程時間縮短,質量信息得到實時反饋,減少庫存資金占用等效果。②如何實現數字化工廠。最重要的是要實現產品設計,工藝設計、生產製造、服fu務wu維wei護hu的de閉bi環huan營ying運yun,並bing通tong過guo共gong享xiang一yi個ge數shu據ju庫ku使shi生sheng產chan各ge個ge環huan節jie得de到dao優you化hua。現xian在zai西xi門men子zi的de軟ruan件jian產chan品pin已yi經jing有you覆fu蓋gai產chan品pin全quan生sheng命ming周zhou期qi的de能neng力li,特te別bie是shi西xi門men子zi的deMES(SIMATICIT)是數字化工廠的依托,可覆蓋生產製造層麵各個角落,通過研發、生產與製造智能之間的高度協同,無縫集成,構建企業的數字化工廠。③數字化工廠的典型應用。如從事航空產業的Rolls-Royce公司,它有遍布全球80多個工廠,
吳忠儀表公司陶錚先生在《控製閥製造執行係統的設計與分析》報告中,闡述離散製造企業先天的離散製造環境,約束著離散製造的批量與效率。離散製造要像流程工業“流”起來,就必須開發新的因果關係構建MES,消除人為的離散性、挖(wa)掘(jue)科(ke)學(xue)的(de)連(lian)續(xu)性(xing),提(ti)升(sheng)離(li)散(san)製(zhi)造(zao)的(de)過(guo)程(cheng)水(shui)平(ping)。他(ta)指(zhi)出(chu),離(li)散(san)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)向(xiang)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)學(xue)習(xi),應(ying)變(bian)開(kai)環(huan)為(wei)閉(bi)環(huan),在(zai)總(zong)體(ti)離(li)散(san)製(zhi)造(zao)環(huan)境(jing)中(zhong),開(kai)發(fa)出(chu)局(ju)部(bu)的(de)連(lian)續(xu)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)。具(ju)體(ti)而(er)言(yan),在(zai)計(ji)劃(hua)層(ceng)與(yu)製(zhi)造(zao)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian),增(zeng)加(jia)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng),實(shi)現(xian)基(ji)於(yu)多(duo)時(shi)間(jian)分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)“再計劃”、“再指令”的總體協同、局部連續的製造模式。這種由原來的逐層管控,改造為“遞階分布式”的計劃、協調、管控模式會遇到很多問題,如首先是產品複雜,吳忠儀表廠生產的常用控製閥涉及100多個產品係列,近千萬個品種規格;其次是製造工藝複雜,製造工藝的並行性、重入性很強。解決這些問題關鍵是要實施並行工程,其目的是追求總體上最省時間、最有效率、最少浪費。並行得當才能提高效率,但“並行”是很講條件的,如同時並行的多條工藝工序流,各自的誤差要小,重入的次數要少、工gong序xu間jian的de交jiao互hu要yao少shao。並bing行xing工gong程cheng的de關guan鍵jian要yao素su,既ji不bu是shi機ji器qi的de同tong時shi開kai動dong,也ye不bu是shi物wu料liao的de同tong時shi到dao達da,而er是shi管guan理li和he操cao作zuo機ji器qi的de人ren們men之zhi間jian具ju有you共gong同tong的de知zhi識shi、共(gong)享(xiang)的(de)信(xin)息(xi)和(he)一(yi)體(ti)化(hua)的(de)行(xing)為(wei)。然(ran)而(er),要(yao)達(da)到(dao)這(zhe)樣(yang)的(de)水(shui)平(ping)困(kun)難(nan)很(hen)多(duo),唯(wei)一(yi)的(de)辦(ban)法(fa)是(shi)實(shi)施(shi)控(kong)製(zhi)閥(fa)製(zhi)造(zao)執(zhi)行(xing)係(xi)統(tong),依(yi)靠(kao)兩(liang)化(hua)融(rong)合(he),追(zhui)求(qiu)並(bing)行(xing)與(yu)協(xie)同(tong)。“並行 協同”是離散製造業MES的精髓,其實現的基礎是要充分發揮信息係統、產品設計、車間作業、計劃、調度等人員的作用;其實現方法是進行“軟”實時控製;其資源變量是時間分辨率(製造計劃層、調度層、車間執行—反饋層的時間分辨率分別為周、月,日,小時、分鍾);其控製技術是“反饋 前饋”;其實施對象是工序管理點。這些,也是我們離散製造企業對MES的需求。談到控製閥製造執行係統設計,他說明吳忠儀表廠的控製閥產品采用的是多品種、中小批量、單件定製與成批生產相結合的製造模式,企業最關心的是什麼時間生產什麼,以及什麼時間在生產什麼,因此,MES應兼有精益、敏捷、柔性和集成這四種製造模式特征。為此,需構建遞階式與扁平化相結合的控製閥MES的體係結構。遞階控製結構表現為基於企業ERP主計劃擴展而來的“高級計劃與排程”;扁平化則通過MES的“實時調度與協調”,與分布式執行製造指令的“車間實時作業排程”相鏈接,形成具有並行和並發機製的執行控製反饋機製,以此來簡化複雜的控製問題。總之,吳忠儀表廠的MES應是以精益、敏捷、柔性和集成為特征的重要製造管理信息係統。

杭州和利時自動化有限公司是本研討會的長期支持夥伴。這次,鄧全亮博士以《MES在精細化工顯身手》為題材,講述了精細化工生產特點是:品種多、更新快;產品質量穩定,對產品要求純度高;既包括化學合成,還包括劑型加工和商品化;大多以間歇方式小批量生產;精密的工程技術。精細化工對MES的要求是:能提供全麵的質量管理,詳細的工藝遠程管理,能提供生產計劃排產,能提供批生產管理以及安全監控等。具體應用案例如:某一精細化工廠主營業務為不飽和聚酯樹脂、苯乙烯、苯酐、加氫苯以及相關聯產品與副產品。項目係統模塊多;業務複雜;有批次與連續生產;采用DCS自動化基礎好等。係統規模:采集層有11套係統(DCS有9套);實時數據庫,采集10000點;MES功能模塊有11個;調度中心建設;視頻監控集成等。MES應用係統總體架構為:自下而上,有生產綜合自動化(含DCS、PLC,智能儀表,手工錄入),生產數據中心(實時生產數據庫、關係數據庫),生產管控平台(應用建模、工作流、係統運行平台),應用子係統(MES功能模塊),分析子係統(生產與質量控製指標,生產成本分析,節能減排分析),用戶整合(生產門戶)。其中,MES的總體功能為:shishijiankong,shengchanjihua,gongyiguanli,shengchantiaodu,kucunguanli,zhiliangguanli,nengyuanguanli,shebeiyibiaoguanli,shengchantongji,anquanyuhuanbaoguanli。gaixiangmushishihou,jingjixiaoyitixianzaizengjiaanquan、提高質量、節約能源、提高效率四方麵。管理效益為整合企業資源,實現無紙化辦公;規範管理模式,提高管理水平,提升企業形象;提高員工素質;加快信息流動,提高信息資源的利用率;提高產品市場競爭能力。
上海寶信軟件公司王森總監著重介紹《麵向中小製造企業的MES平台開發與技術應用》。他敘述:寶信從2011年開始,著力麵向中小企業MES的開發與應用。中小企業MES整體解決方案應滿足的需求是:完(wan)整(zheng)的(de)企(qi)業(ye)運(yun)營(ying)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),滿(man)足(zu)特(te)定(ding)行(xing)業(ye)的(de)個(ge)性(xing)化(hua)需(xu)求(qiu),功(gong)能(neng)靈(ling)活(huo)適(shi)應(ying)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)新(xin)需(xu)求(qiu),產(chan)品(pin)易(yi)用(yong)性(xing)好(hao),整(zheng)套(tao)係(xi)統(tong)可(ke)快(kuai)速(su)部(bu)署(shu),產(chan)品(pin)總(zong)體(ti)擁(yong)有(you)成(cheng)本(ben)低(di)。寶(bao)信(xin)MES技術平台總體架構:從橫向看,包括項目實施指南及最佳實踐,開發標準及規範、組件、組件管理及係統監控以及MES集成開發平台;從縱向看,自下至上包括統一資源管理(含資源庫、組件庫、Web服務、數據庫、NoSQL、其他係統),組件,客戶端代理/負載均衡,客戶端(瀏覽器、移動終端、RichClient)。中小企業MES技術重點要加強麵向服務的技術架構;高效率,采用C 編製的業務邏輯運行效率(毫秒級),支持跨平台、跨數據庫;支持國際化、高可靠性、豐富的組件、強大的安全體係保障係統;可配置程度較高,引入建模技術。為適應不同企業的需求,MES解決方案采用MES標準產品與行業庫(MES客戶化軟件)相結合的技術,並引入核心技術——分層機製,每層都有版本控製,而且互不影響,層次變化及其他所有的變化由平台來控製;保證每層的編程語言一致性。實現分層機製的有效方法是應用集成開發平台,進行工廠建模和業務建模。未來,寶信MES平台技術的發展,將主要從“雲計算”技術探索和應用和仿真技術應用兩方麵進行。“雲計算”即分布式計算的應用,有利於加強對分布式係統的支持,為此需開發“雲平台”,它采用SaaS運營管理方式,支持“多租戶”管理、多種計費方式以及安全管理。未來寶信的MES產品要有仿真,仿真的目的:如板坯庫仿真,可實現對板坯庫存儲和物流能力進行評測,對運作計劃進行驗證和評價,對不同的設計方案、不同的動作計劃進行分析對比,結合人機交互對板坯庫的動作進行計劃排程,達到動作實施周期縮短。
寶鋼中央研究院吳建鋒教授圍繞《精益生產中過程控製麵監的問題與對策》詳(xiang)述(shu)了(le)由(you)於(yu)鐵(tie)礦(kuang)石(shi)漲(zhang)價(jia),市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)的(de)激(ji)烈(lie),寶(bao)鋼(gang)原(yuan)先(xian)的(de)優(you)勢(shi)已(yi)不(bu)複(fu)存(cun)在(zai),為(wei)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben),進(jin)行(xing)綠(lv)色(se)製(zhi)造(zao),寶(bao)鋼(gang)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)高(gao)精(jing)度(du)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)的(de)精(jing)益(yi)生(sheng)產(chan)。寶(bao)鋼(gang)熱(re)軋(zha)精(jing)益(yi)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi):鋼材溫度、組織成份、尺寸、形狀、表麵與內在質量。各種消耗,包括鋼材氧化皮、電耗、輥耗、廢水、其他材料損耗、廢fei次ci品pin等deng是shi決jue定ding成cheng本ben的de主zhu要yao因yin素su,也ye是shi決jue定ding熱re軋zha領ling域yu綠lv色se製zhi造zao水shui平ping的de關guan鍵jian。為wei了le進jin行xing精jing益yi生sheng產chan,熱re軋zha過guo程cheng控kong製zhi麵mian臨lin的de新xin問wen題ti很hen多duo,如ru工gong藝yi路lu徑jing的de變bian化hua,產chan品pin設she計ji的de需xu質zhi量liang控kong製zhi要yao求qiu,以yi及ji過guo程cheng控kong製zhi難nan點dian。針zhen對dui上shang述shu問wen題ti,精jing益yi生sheng產chan中zhong采cai取qu的de對dui策ce是shi:憑借對冷卻係統技術的全麵掌握,以不斷實現產品目標;冷卻模型的精益控製,為產品試製提供便利;模型數據處理與分析,為產品質量穩定提供服務;針zhen對dui更geng高gao冷leng速su需xu求qiu,模mo型xing對dui厚hou板ban冷leng卻que設she備bei能neng力li進jin行xing了le量liang化hua分fen析xi等deng。通tong過guo這zhe些xie措cuo施shi釋shi放fang設she備bei的de最zui大da冷leng卻que能neng力li,穩wen定ding流liu量liang與yu壓ya力li控kong製zhi,優you化hua響xiang應ying時shi間jian,提ti高gao模mo型xing設she定ding精jing度du,實shi現xian奪duo取qu板ban軋zha後hou的de多duo目mu標biao控kong製zhi,以yi提ti高gao生sheng產chan節jie奏zou,降jiang低di生sheng產chan成cheng本ben。
三、效果與反響
①反響強烈:七位專家從不同行業、不同側麵介紹了MES的特色技術和特色應用,講述內容極具知識性、實用性、前瞻性。不少代表說:參(can)加(jia)這(zhe)次(ci)會(hui)議(yi),有(you)預(yu)想(xiang)不(bu)到(dao)的(de)收(shou)獲(huo)。特(te)別(bie)是(shi),有(you)的(de)代(dai)表(biao)讚(zan)揚(yang)叢(cong)力(li)群(qun)教(jiao)授(shou)吸(xi)取(qu)學(xue)會(hui)與(yu)寶(bao)信(xin)有(you)關(guan)專(zhuan)家(jia)的(de)見(jian)解(jie),演(yan)講(jiang)內(nei)容(rong)全(quan)麵(mian)有(you)深(shen)度(du),使(shi)人(ren)增(zeng)長(chang)知(zhi)識(shi),開(kai)闊(kuo)眼(yan)界(jie)。有(you)的(de)代(dai)表(biao)敬(jing)佩(pei)陶(tao)錚(zheng)先(xian)生(sheng)的(de)報(bao)告(gao),認(ren)為(wei)像(xiang)他(ta)這(zhe)樣(yang)清(qing)晰(xi)、專業地分析離散製造企業的特點、需求與對MES係統設計的構想,還是第一次聽到。
②業績喜人:西門子、和利時與寶信在會上介紹了MES的解決方案與應用業績令人振奮,特別是MES在精細化生產、精益生產、綠色製造、智能製造、數字工廠中的應用引人注目。其中,西門子的MES應用於實行全球設計、全球生產、全球銷售的跨國企業,取得的驕人業績令人印象深刻。寶信在會上講到未來中小企業MES重點需加強的若幹技術中,也響亮地提出要“支持國際化”。這表明,支持跨國企業應用、開拓國外市場將是MES技術未來發展的一大方向。
③前景看好:七位專家介紹了不少新概念、新技術,例如,叢力群教授介紹了運營管理平台(OMP)與製造運營管理(MOM)的新要領;陶錚先生會上曾指出物聯網(IOT)是離散製造業的第一技術;王森總監在介紹未來寶信MES平台技術時,重點闡述了“雲計算”與仿真技術。這些新概念、新技術將引領未來MES的發展。