一、概況

　　第16屆中國國際工業博覽會“工業自動化展”於11月4日開幕。隨後
，為每屆展會增輝的“MES（製造執行係統）開發與應用專題研討會”
，也於11月5日隆重召開。這一由中國自動化學會儀表與裝置專業委員會
、上海市自動化學會自動化儀表及其應用專業委員會、zhongguodianzigongyebiaozhunhuajishuxiehuiqiyexinxihuabiaozhungongzuoweiyuanhuigongtongjubandezhuanyeyantaohui，jinnianyishidishisanjiele。lingrenxingfendeshitayikuayuechangjiangsanjiaozhoudediyu
，juyouyidingdequanguoxingyingxiang。canhuidezhuanjia
、學者、工程技術人員200人中，來自全國各地的幾占一半。

　　在漢諾威展覽公司項目總監伍安世先生致歡迎辭後，有8位專家作精彩的主題報告：有you南nan京jing菲fei尼ni克ke斯si電dian氣qi有you限xian公gong司si杜du品pin聖sheng博bo士shi，冶ye金jin自zi動dong化hua研yan究jiu設she計ji院yuan副fu院yuan長chang孫sun彥yan廣guang教jiao授shou級ji高gao工gong，同tong濟ji大da學xue電dian子zi與yu信xin息xi工gong程cheng學xue院yuan喬qiao非fei教jiao授shou，上shang海hai寶bao信xin軟ruan件jian股gu份fen有you限xian公gong司siMES軟件事業部楊建雄技術總監，上海工業自動化儀表研究院彭瑜教授級高工，GE智能平台大中華區智能製造產品顧問樊昊先生，亞控科技發展有限公司張碩經理，上海辰竹儀表有限公司陸文虎經理。專家們圍繞MESzhuti，duidangqianshijiezidonghualingyuzhongderediangainianhechuangxinjishuzuojingcaijieshao，hairenzhenjiedaledaibiaomendetiwen。shangwuhuiyi
，youzhongguodianzigongyebiaozhunhuajishuxiehuiqiyexinxihuabiaozhungongzuoweiyuanhuizhurencongliqunjiaoshoujigaogongzhuchi。xiawuhuiyi，youyejinzidonghuayanjiushejiyuanfuyuanchangsunyanguangjiaoshoujigaogongyuzhongguozidonghuaxuehuichangwulishi、儀表與裝置專業委員會常務委員任德祥教授級高工共同主持。

　　本次會議突出了三大主題：工業4.0戰略
，數字化工廠
，在工業4.0和數字化工廠的環境下MES的創新技術與創新應用。這不僅使與會者耳目一新，開闊了眼界、拓展了思路，明晰了製造業的未來
，也使他們更深刻地認識到MES在數字化工廠中的關鍵作用。這對我國工業企業推進“兩化融合”
、“工業4.0”戰略和MES的深度推廣應用起到了一定的影響和促進。

　　二、大會報告

　　上shang午wu大da會hui，首shou先xian由you南nan京jing菲fei尼ni克ke斯si電dian氣qi有you限xian公gong司si杜du品pin聖sheng博bo士shi就jiu互hu聯lian網wang自zi動dong化hua是shi實shi現xian新xin工gong業ye革ge命ming的de關guan鍵jian發fa表biao論lun述shu。他ta在zai重zhong點dian介jie紹shao為wei什shen麼me德de國guo要yao推tui動dong工gong業ye戰zhan略lve4.0
，什麼是德國工業戰略4.0以及它給我們的啟示和思考之後指出，從21世紀開始的工業生產已進入互聯網時代
，由聯網的嵌入式係統
、物聯網和基於Web服務這三大要素構成的網絡物理生產係統將帶動我們直上第四次工業革命的道路。工業4.0代表這種互聯網自動化生產製造模式的變革
，它將極大地提高生產力並有力地推動社會的發展。工業4.0的目標：⑴ 生產製造係統的數字化和虛擬化（數字工廠）
；⑵ 將虛擬工廠與實際的對象結合起來（網絡物理係統）；⑶ 機器、工件和組件之間全麵的和點對點的信息通信

；⑷ 機器及設備自配置和自校正的適應能力；⑸ 機器能集成人的作用，適應人的要求。德國工業戰略4.0給我們的啟示有以下方麵：⑴ 應成立由IT、電子
、電氣及設備裝置生產廠商
、研究單位
、大專院校組成工業智能製造戰略平台
，並製定中國工業製造發展綱要；⑵ 要搞工業4.0，首先要完成工業3.0；⑶ IT行業的專家與自動化專家必須一起合作；⑷ 長期的規劃，跨行業、跨專業的整合協調作戰。實現中國工業4.0的建議
；應走四部曲——生產製造自動化，流程管理數字化，企業信息網絡化，智能製造雲端化。其中，流程管理數字化方麵，MES將起到關鍵的作用。

　　冶金自動化研究設計院孫彥廣副院長就“鋼鐵企業能源係統管控一體化”發表演說。他介紹說：鋼鐵企業能源介質有26種，包括燃料（煤氣、天然氣、煤、焦炭）、電、水（不同壓力的水和蒸汽）
、技術氣體（氧氣、氮氣）



、壓ya縮suo空kong氣qi等deng。目mu前qian許xu多duo鋼gang鐵tie企qi業ye能neng源yuan管guan控kong一yi體ti的de體ti係xi尚shang未wei建jian立li
，他ta們men開kai展zhan的de研yan發fa工gong作zuo
，其qi目mu的de是shi解jie決jue鋼gang鐵tie企qi業ye生sheng產chan對dui能neng源yuan質zhi和he量liang的de需xu求qiu。鋼gang鐵tie企qi業ye能neng源yuan係xi統tong管guan控kong一yi體ti的de目mu標biao：使能源達到零放散，能源成本最小（能源消耗一般占鋼鐵企業成本的30%），效益最大。其約束條件是生產所需能源質和量的不確定性。要做好包括能源評價、能源計劃

、能源調控的能源管控一體，就要研發包括生產係統與能源係統（兩者要有接口）的能量流網絡信息模型，其作用是：描述各能源介質在能源使用、能源回收和轉換輸配環節動態變化和平衡關係；分析評價生產係統、能源係統的能效和流程綜合效率
；weigangtieqiyenengyuanxitongyouhuahekongzhicelvetigongdingliangfenxishouduan。tamenyanfadegangtieqiyenengyuanxitongguanlikongyitihuajishuyiyoushijiyingyong，shoudaoxianzhuchengxiao。rushougangjingtanggangtiegongsishishimeiqidongtaitiaokong
，kehuishoujiaolu、高爐、轉爐煤氣
，年經濟效益在3671.8萬元。

　　同濟大學電子與信息工程學院喬非教授敘述“半導體製造係統調度與優化”。現代半導體製造係統包括企業規劃係統（ERP）
、計劃與調度係統（MES）、車間控製係統（SFC）。半導體製造企業現場設備多，有上百乃至幾百台機器，其生產規模大、生產過程複雜、生產參數多且高耦合
，生產狀態、工藝變更及環境的不確定性因素多。因此

，很難用傳統數學模型的解釋方法來描述實際生產問題；若用啟發式方法得到計劃調度解決方案進行理論上的評價有很大的局限性
；在(zai)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)中(zhong)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)多(duo)目(mu)標(biao)優(you)化(hua)，並(bing)在(zai)多(duo)個(ge)互(hu)相(xiang)矛(mao)盾(dun)的(de)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)之(zhi)間(jian)取(qu)得(de)最(zui)佳(jia)平(ping)衡(heng)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)難(nan)題(ti)，在(zai)研(yan)發(fa)半(ban)導(dao)體(ti)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)調(tiao)度(du)與(yu)優(you)化(hua)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)時(shi)采(cai)用(yong)了(le)以(yi)下(xia)對(dui)策(ce)：⑴ 智能化，借助先進的智能化方法求解調度難題；⑵ 集成化，整體內有機配合
，局部間協同組合；⑶ 柔性化
，可因不同製造環境需要而靈活變化
；⑷ 實shi用yong性xing，麵mian向xiang實shi際ji需xu求qiu解jie決jue實shi際ji問wen題ti。經jing研yan發fa的de半ban導dao體ti製zhi造zao係xi統tong調tiao度du與yu優you化hua解jie決jue方fang案an在zai實shi際ji生sheng產chan線xian上shang已yi成cheng功gong應ying用yong
，取qu得de了le減jian少shao人ren力li調tiao度du成cheng本ben，提ti高gao矽gui片pian製zhi造zao生sheng產chan線xian調tiao度du自zi動dong化hua程cheng度du，提ti高gao調tiao度du決jue策ce的de準zhun確que性xing與yu快kuai速su性xing
，改gai善shan矽gui片pian製zhi造zao生sheng產chan線xian的de主zhu要yao性xing能neng等deng應ying用yong成cheng效xiao，可ke提ti高gao設she備bei利li用yong率lv8.7%，縮短加工周期13.2%。

　　上海寶信軟件股份有限公司MES軟件事業部技術總監楊建雄的“合同優化排程提升企業智能製造能力”報告指出：在鋼鐵企業實施MES後，在ERP與生產過程控製之間建立了有效的聯接，生產物流平衡
、庫存控製和合同準時交貨等問題得到一定改善，但還遇到不少困難。如在合同計劃業務方麵，由於存在訂單小批量、品種規格繁多，生產工序繁多
、排產工藝複雜
，生產管理業務需求多樣化、yilaijingyanherenjijiaohu
，rengongjiaohuoduodengxianzhuang
，yincicunzaibushaokunnan。ruhejiehedingdanxuqiuhechangneideshengchanshijizhuangkuangshixianquanchangchannengpinghengyouhua，shixianjizuzuidahualiyong；如何實現物流平衡和庫存優化，保證生產物流的順暢，降低在製品庫存和庫存資金的占用
；如何有效控製合同交期，支持合同的準時交付，提高客戶滿意度
，建立行業競爭優勢；如何動態響應市場訂單的變化和生產過程的被動
，及時高速生產組織安排
，實現敏捷製造等。針對上述問題研發了合同優化排程（OPC）解決方案，其技術特色是支持合同與物料自動匹配結果統計分析手段
；能實現產能最大化和IIT（準時生產）混合排產；支持按不同交貨期模式控製合同準時交付；支持控製庫存結構的物流平衡
；支持定時集批生產
、批量組批生產
、品種切換生產；內置豐富的生產業務規則
；支持靈活、可擴展的KPI（關鍵績效指標）；提供圖形化展示和多版本分析等。該OPC解決方案已在某特種型材廠某特鋼集團成功應用。

　　上海工業自動化儀表研究院彭瑜教授級高工作“工業4.0背景下的MES及其適應性轉換”的主旨報告，他重點介紹：MES在數字化智能工廠的作用，MES近些年來的發展趨勢
，製造運營管理MOM，一個行業解決方案的案例。他說：西門子今年曾闡述工業4.0的三大支柱：MES、虛擬和現實的結合和CPS物理信息融合係統，在這三大支柱中，MES將會起到更加重要的作用。這是迄今為止
，將MES在工業4.0中的作用詮釋得最清晰的論斷。工業4.0的核心是建立數字化智能工廠
，實現數字化生產。數字化工廠的架構，應該是用工程技術、生產製造、供應鏈三個維度來描述工廠的全部活動
，通過建立描述這三個維度的信息模型
，利用適當的軟件就能夠完整表達圍繞產品設計
、技術支持，生產製造及原材料供應、銷(xiao)售(shou)和(he)市(shi)場(chang)相(xiang)關(guan)的(de)所(suo)有(you)環(huan)節(jie)活(huo)動(dong)。如(ru)果(guo)這(zhe)些(xie)描(miao)述(shu)和(he)表(biao)達(da)能(neng)夠(gou)得(de)到(dao)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)的(de)支(zhi)持(chi)，還(hai)能(neng)夠(gou)實(shi)時(shi)下(xia)達(da)指(zhi)令(ling)指(zhi)導(dao)這(zhe)些(xie)活(huo)動(dong)，並(bing)且(qie)為(wei)實(shi)現(xian)全(quan)麵(mian)的(de)優(you)化(hua)能(neng)在(zai)這(zhe)三(san)個(ge)維(wei)度(du)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)交(jiao)互(hu)，可(ke)以(yi)肯(ken)定(ding)地(di)說(shuo)這(zhe)就(jiu)是(shi)我(wo)們(men)理(li)想(xiang)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)。而(er)MES在數字化工廠中是實時貫通各個環節的交集點，也是實時反映各個環節活動和交換數據的節點。近20年來
，MES係統結構是持續演進的，當今第四代MES建立在SOA的基礎上，是製造運營管理（MOM）的基石。運營管理需要三大IT工具：現代IT技術平台與架構
；寬泛的連通和同步，以支持與外部係統、人員的連接；綜zong合he應ying用yong軟ruan件jian套tao件jian，為wei所suo有you的de運yun營ying提ti供gong就jiu地di操cao作zuo的de功gong能neng
，並bing把ba所suo累lei積ji和he取qu得de的de性xing能neng向xiang中zhong央yang經jing營ying係xi統tong報bao告gao。製zhi造zao運yun營ying管guan理li係xi統tong通tong常chang需xu要yao將jiang五wu個ge方fang麵mian的de運yun營ying管guan理li集ji成cheng進jin來lai：⑴ 企業/經營係統（P2B）；⑵ 設計和工程係統；⑶ 自動化
、控製裝置和其他工廠層的應用

；⑷ 供貨商、外購件的製造運營、合作夥伴工廠、運輸和物流；⑸ 產品支持運營。兩化融合不僅要體現在MES上，還要體現在MOM與CPM（協調生產管理）上，而MES/MOM是把IT創新技術融入工廠運營管理的運載工具，其生命在於連通、集成、執行。彭教授最後例舉了美國一個行業的解決方案——包裝行業智能製造的最佳實踐PackML
，它能促使包裝線的運行達到世界級的水平。

　　GE智能平台大中華區智能製造產品顧問樊昊先生介紹“MES係統與企業智能製造”
，他說：當前各國都在推進自動化與數字化，迎接以智能化工廠為核心的第四次工業革命。協同生產、敏捷製造
、大規模客戶定製
、互聯網、大數據
、雲計算
、傳感、物聯網等已成為當代製造業的新需求。為此，在美國成立了智能製造領袖聯盟（SMIC），由GE等26家公司、8個生產財團、6所大學和1個政府實驗室參加，其目標：一是構建“智能製造平台”提升競爭力；二是為智能製造中的應用和數據平台製定標準
，在多個行業領域中構建商業、互用性和技術方麵的模型、演示
、基礎設施以及項目團隊。當今，GE與Cisco（思科）、IBM公司一起，通過物聯網（包括機器
、數據和人的網絡）、智能設備（通過嵌入式軟件提升機器智能化）
、大數據（海量信息轉化為智能）和分析（通過檢測和預測，生成數據驅動的見解，提高資產性能）等創新技術
，推動以工業互聯網技術平台為基礎的智能製造。GE具有產品全生命周期管理的軟件
，其中Proficy MES能助力智能製造。GE的Proficy智能製造行業解決方案有三個：混合流程（如清潔、化妝用品等的快速消費品、食品飲料、煙草
、造紙等）
，離散製造（汽車及零部件等）
、複雜離散製造（飛機發動機等）。GE的MES已在常德卷煙廠
、三元乳業、中國石油、太原重工等企業成功應用。

　　亞控科技發展有限公司張碩經理重點介紹“亞控在汽車甩汽車零配件行業的MES成功案例”，他說：亞控具有完整的自動化
、信息化軟件產品
，如數據采集平台King IO Serve（支持近5400種驅動），設備和工段級監控平台King View係列（即組態王）

，跨平台高端SCADA軟件，實時數據庫平台King Historian
，廠級和集團級全麵監控平台King RTIP和King Fusion（，工業領域可組態雲平台King Cloud。亞控豐富的軟件產品及領先的兩化融合解決方案已廣泛地應用於各行業。例如長城汽車股份有限公司的“生產天津30萬輛乘用車項目”，包括衝壓、焊裝、塗裝、總裝、試驗等相關配套設施
，生產的產品主要為轎車和高端SUV等乘用車。該項目采用GE公司的MES

，亞控負責MES的APS計劃排產模塊項目

，APS項目建設目標：⑴ 提高編製效率  將計劃員從繁雜的Excel操作中解脫出來，集中精力編製更好的計劃；⑵ 計劃編製與執行全過程管理  全麵覆蓋計劃的需求接收
、計劃編製
、審核下發、執行調整

、查詢分析等業務，實現計劃業務的數字化和集成化
；⑶ 提升計劃性能  tongguozidongjihuagongneng，chongfenliyongjisuanjideyouhuajisuannengli，shixianjihuabianzhidezidonghuahezhinenghua
，yidadaotishengjihuajingzhunlv，jianshaojihuatingxianshijian，tigaoziyuanliyonglvdemubiao。gaixiangmuyiyu2011年成功投產。

　　上海辰竹儀表有限公司陸文虎經理扼要介紹“中小型機電企業智能製造案例分享”。辰chen竹zhu公gong司si是shi中zhong國guo儀yi器qi儀yi表biao行xing業ye協xie會hui推tui薦jian的de小xiao型xing企qi業ye信xin息xi化hua標biao杆gan。
，由you於yu中zhong小xiao型xing機ji電dian企qi業ye缺que乏fa懂dong管guan理li的de人ren才cai，信xin息xi化hua不bu可ke能neng全quan方fang位wei的de投tou入ru
，但dan許xu多duo企qi業ye的de生sheng產chan製zhi造zao模mo式shi正zheng在zai努nu力li從cong工gong業ye2.0（人工流水線）到工業3.0（自動化流水線）的轉變。辰竹公司實施信息化對信息係統的要求：有可以逐步實施的各類模塊，可以組態的流程管理，各模塊有著可交互的數據接口。辰竹的企業信息化框架采用四層架構：對外交互（互聯網）
，流程化辦公管理平台
，基礎數據中心（ERP）
，製造執行管理（MES）。辰竹企業信息化建設方法是通過購買通用軟件（ERP），建立基礎數據應用；逐步完善和實施各功能模塊
；各平台數據融合，以基礎數據為統一規範
，達到數據共享
；通過自行的二次開發，補充公司特有流程，使通用軟件變為個性化軟件。辰竹生產製造過程信息應用框架由生產過程信息采集係統、產品數據導入、精益化生產安排、現場電子看板
、質量等數據分析

、chanpinzhiliangzhuisutixidenggoucheng。shengchanzhizaoguochengxinxihuadezhongdianshijingyishengchanguanlihezhiliangkongzhiguanli
，yeshizhuyaodexuqiu。qiyexinxihuashishizhijin
，shengchanxiaolvyiyouhendatigao

，shengchandechanpinyicong2011年的13.3萬台件上升到2013年的27.8萬台件，而產品返修率已從2011年的0.5%降低到至今的0.2%。

　　三、小結

　　本次研討會突出地研討了工業4.0戰略、數字化智能工廠、製造運營管理（MOM）等新概念
，深入交流了MES的創新技術與創新應用，深深地吸引了聽眾，會後代表們反響熱烈
，認為對下列四方麵有了較深刻的認識。

　　⑴ 德國的工業4.0戰略：其核心內容是把互聯網和物聯網（IOT）引入製造業，建立數字化智能工廠
，實現數字化智能製造。

　　⑵ 中國對工業4.0的積極響應：我國多年來推行兩化融合的方針，當德國工業4.0戰略發布後
，已引起我國政界和經濟界、學術界、企業界的關注與重視。主辦本屆MES專題研討會的三個學術組織這次率先在國內研討工業4.0戰略與MES的關係
，並提出建議：我國應成立由IT
、電子
、電氣及設備裝置生產廠商、研究單位、大專院校組成的工業智能製造戰略平台，製定中國工業製造發展綱要
，並開展我國生產製造業構建數字化通知工廠的應用示範工程。⑶ MES是工業4.0的支柱之一，可見在整個數字化製造中， MES還有很大的發展空間。

　　⑷ MES的創新技術與創新應用。本次研討會上，深度交流了MES的創新技術與創新應用，如鋼鐵企業能源係統管控一體化和合同化化排程，半導體製造係統調度與優化，MES在中小型機電企業智能製造及在汽車與汽車零配件行業的成功應用案例等，體現了國內MES的發展動向與技術水平。而美國GE公司的Proficy MES在我國卷煙廠
、乳業、發動機
、機車車輪、石油製造等行業的應用，體現了當今MES的世界先進技術與多元化應用。

　　中國自動化學會儀表與裝置專業委員會

　　2014年11月