mes发展现状
mes发展现状(精选6篇)
mes发展现状 第1篇
一、前言
流程工业企业综合自动化系统研究的核心技术问题是企业综合自动化系统的定义以及如何设计构架企业综合自动化系统。
自动化在20世纪90年代以前仍是自动化孤岛模式,进入20世纪90年代以后,国内外企业在国际市场剧烈竞争的刺激下,特别过程工业还受到环境保护的巨大社会压力。节能降耗,少投入多产出的高效生产和减少污染的洁净生产成为企业的生产模式,企业把提高综合自动化水平作为挖潜增效、提高竞争能力的重要途径。集常规控制、先进控制、过程优化、生产调度、企业管理、经营决策等功能于一体的CIPS成了当前自动化技术发展的趋势。
从1973年计算机集成制造的概念提出开始,经过30多年的研究与发展,CIPS开始在石化、化工、食品、制药、炼钢和造纸等行业得到了实施与应用,并已逐步由五层Purdue模型演变为两库(实时数据库、关系数据库)三层(ERP、MES、PCS)的体系结构,如图 1所示,该三层架构已成为西方先进工业国家流程工业CIPS理论和产品的主流框架。也就是说CIPS的主流框架为:以实时数据库、关系数据库为核心,由过程控制系统层(Process Control System-PCS)、生产执行系统层(Manufacturing Execution System-MES)和企业资源规划层(Enterprise Resource Planning-ERP)组成的两库三层体系架构。
图1 企业综合自动化系统架构模型
二、MES的定义
MES是英文Manufacturing Execution System的缩写,它所对应的中文名称一般有两种翻译方式,在制造行业,MES翻译成“制造执行系统”,俗称生产管理系统。在流程工业,MES翻译成“生产执行系统”。对于MES的定义,不同的机构有自己不同的定义。
国际MES联合会MESA(Manufacturing Execution System Association International)对MES给出的定义:MES提供从接受订货到制成最终产品全过程的生产活动实现优化的信息。它采用当前的和精确的数据,对生产活动进行初始化,及时引导、响应和报告工厂的活动,对随时可能发生变化的生产状态和条件作出快速反应,重点削减不会产生附加值的活动,从而推动有效的工厂运行和过程。
美国的咨询调查公司AMR(Advanced Manufacturing Research)对MES给出的定义:MES是一个常驻工厂层的信息系统,介于企业领导层的计划系统与主生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员/管理人员提供生产过程的全部资源(人员、设备、材料、工具和客户要求)的数据和信息。其着重点是将信息技术运用于改善制造过程。
美国的国家标准研究所NIST(National Institute of Standard and Technology)对MES给出的定义:为使从接受订货到制成最终产品全过程的管理活动得以优化,采集硬件/软件的各种数据和状态信息。
虽然不同机构对MES的定义存在一些不同的描述,但是有几点共识是普遍认可:
(1)MES在整个企业信息集成系统中承上启下,是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁。
(2)MES采集从接受订货到制成最终产品全过程的各种数据和状态信息,目的在于优化管理活动。它强调是当前视角,即精确的实时数据。
(3)从对实时的要求而言,如果说控制层要求的实时时间系数为1,那么,MES的时间系数为10,ERP的时间系数为100。
三、MES的发展历史
20世纪70年代
各企业开始开发或引入单一功能的软件产品和软件系统,如设备状态监控系统、质量管理系统、生产管理系统等,所有这些系统可以理解为单一功能的MES系统。
20世纪80年代
为了解决底层各集散控制系统DCS(Distributed Control System)之间没有联系的信息孤岛(island of information)问题和管理层的物料需求计划MRP(Material Requirements Planning)、制造资源计划MRPII(MRPII: Manufacturing Resources Planning)与底层DCS系统之间没有联系问题,而出现了MES原型,即传统的MES(Traditional MES)。传统的MES的主要功能是生产现场管理POP(Point of Production)和车间级控制系统SFC(Shop Floor Control)。
20世纪90年代
1990年,AMR公司第一次提出并使用了MES概念,AMR倡导用三层模型(3rd layer model)表示制造业信息化。将位于中间位置的执行层叫做MES,MES处于企业信息系统ERP/SCM和过程控制系统DCS/PLC的中间位置。
1993年AMR公司提出了MES集成模型,该模型可以概括为实时数据库支持下的4个主要功能:
(1)工厂管理(资源管理、调度管理、维护管理);
(2)工厂工艺设计(文档管理、标准管理、过程优化);
(3)过程管理(回路监督控制、数据采集);
(4)质量管理(SQC-统计质量管理、LIMS-实验室信息管理系统)。
1997年MESA提出的MES功能组件和集成模型,包括11个功能,如图2所示,同时规定,只要具备11个功能之中的某一个或几个,也属MES系列的单一功能产品。MES的11个功能主要如下:
(1)资源分配与状态;
(2)作业计划和排产;
(3)工艺规格标准管理;
(4)数据采集(装置在线连接采集实时数据和各种参数信息,控制系统接口,生成生数据记录、质量数据、绩效信息、台帐累计);
(5)人力管理;
(6)质量管理;
(7)过程管理(过程控制、APC、基于模型的分析与模拟、与外部解析系统接口);
(8)设备维护;
(9)绩效分析;
(10)生产单元调度;
(11)产品跟踪。
1997年美国仪表学会ISA(The Instrumentation, Systems, and Automation Society)启动编制ISA SP95企业控制系统集成标准和ISA SP98批量控制标准。
图2 MESA提出的MES功能模块图
21世纪
从2000年开始,以图1所示的Purdue模型为基础,美国仪表协会(ISA)启动编制了第95个标准,即ISA 95标准,也就是现在所说的MES标准,具体时间进程如下:
2000年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.01模型与术语标准;
2001年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.02对象模型属性标准;
2002年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.03制造信息活动模型(Activity Models)标准;
2003年美国仪表学会(ISA)发布了SP95.04制造操作对象模型标准。
ISA 95标准逐渐成为指导MES开发、实施及解决ERP与MES接口问题的一个重要参考依据,并先后被法国、德国、意大利、日本、英国、肯尼亚等接受为国家标准。从2003年开始,ISA 95标准正式被IEC采用,分别在2003年、2004年和2007年作为IEC62264标准发布。分别为:
(1)2003年的模型与术语(IEC 62264-1:2003 Enterprise Control System IntegrationPart 2 : Object Model Attributes);
(3)2007年的制造操作管理活动模式(IEC 62264-3:2007 Enterprise Control System Integration-Part 3 : Activity Models of Manufacturing Operations Management)。
四、MES的现状
MES产业政策
中共十六大明确提出“建设节约型社会,走新型工业化道路”,信息化作为节能减排的重要手段得到了快速发展,而MES作为信息化的重要组成部分,也在此背景下得到了前所未有的重视与关注。
国家科技部目前主要依靠实施国家高技术研究发展计划(863计划)先进制造技术领域“面向行业应用的可配置MES平台及产品”项目计划达到以下目标[6]:
(1)开发一批面向典型行业、具有自主知识产权的MES工具集及软硬件系统平台。
(2)在航空、航天、汽车、船舶、装备、冶金、石化、烟草等典型行业的超过25家企业推广应用(其中在离散行业应用12家以上,在流程行业应用8家以上,在混合型行业应用5家以上);
(3)在MES平台开发与实施的基础上,形成3-6个具有自主知识产权、符合ISO-95标准、相关指标达到国外同类水平、具有市场活力的MES软件产品(其中面向离散行业的软件产品1-3个,面向流程行业的软件产品1-2个,面向混合型行业的软件产品1个);取得不少于10项具有原始创新的多项代表性成果(发明专利、软件著作版权等)。
(4)培育5家以上盈利模式清晰的MES软件供应商,促进MES产品的产业化(其中面向离散行业与流程行业的软件产品各2家以上,面向混合型行业的软件产品1家以上)。
行业会议
每年国内有关主题涉及MES技术的会议不计其数,主要的会议有:由中国仪器仪表学会生产执行系统分会(MES分会)主办的“中国MES年会”和863计划先进制造系统技术主题专家组主办的“中国制造业信息化MES产业技术论坛”。
(1)中国MES年会
中国MES年会由中国仪器仪表学会生产执行系统分会(MES分会)主办,每年举办一次,已举办了两届。
第一届(2006)中国MES年会暨2006中国(杭州)MES技术高峰论坛于2006年11月18日在杭州举办。年会由浙江大学褚健教授和苏宏业教授主持,并由9位行业专家做了9个精彩的大会报告,分别为:国际自动控制联合会前主席吕勇哉的《二十一世纪自动化产业的机遇和创新技术》;中国工程院孙优贤院士的《我国节能降耗的现状和工业控制面临的任务》;北京机械工业自动化所软件工程中心首席专家蒋明炜教授的《离散制造业的MES与ERP》;中石化信息系统管理部李德芳主任的《石化MES应用研究》;石化盈科MES事业部蒋白桦总经理的《石化物料平衡系统应用研究》;浙江大学荣冈教授的《企业多分辨率建模理论与应用》;中国石油规划总院王华副处长的《中国石油MES框架与实施策略》;华北制药集团刘文富总经理的《医药行业MES的应用研究》和宝信软件股份有限公司毕英杰的《冶金工业MES的现状与发展》。
第二届(2007)中国MES年会于2007年10月25日-10月27日在北京举办,共有来自石化、化工、钢铁、烟草等行业的50余家企业、10余家高校及科研院所的150余位会议代表参加了此届年会。
以“优化操作,疏导流程,实现节能减排、精细化管理”为主题的第二届(2007)中国MES年会邀请了业内权威嘉宾并做主题报告,包括中石化信息系统管理部副主任齐学忠先生的《制造业MES发展与展望》;浙江大学王树青教授的《节能减排与MES技术》;石化盈科MES事业部总经理蒋白桦先生的《石化行业MES系统解决方案》;浙江大学荣冈教授的《MES系统与智能工厂》;首钢集团强伟先生的《钢铁制造业信息化建设的实践与思考》;中国科学院软件研究所王宏安先生的《实时数据库系统及应用》;中国科学院沈阳自动化研究所史海波研究员的《卷烟企业MES技术与应用研讨》;华中科技大学张国军教授的《离散制造业MES关键技术与产业化对策》。八个主题报告虽然涉及不同的行业及背景,但是各位专家对MES的前景都同样充满信心,对MES能帮助企业提高生产效率、提高产品质量、降低消耗等作用都有一致的认识,同时也都意识到MES的任重道远。业内专家的权威讲述、听众的积极参与,热烈的会场气氛贯穿始终。大会最后由中国仪器仪表学会生产执行系统分会副理事长、中石化信息系统管理部主任李德芳先生作会议总结报告。
(2)中国制造业信息化MES产业技术论坛
2005年7月23日,由科技部高技术中心和863计划先进制造系统技术主题专家组联合主办的“2005中国制造业信息化MES产业技术论坛”在北京成功召开。科技部高新司冯记春司长出席论坛并致辞,柴天佑院士、褚健教授分别结合国内外MES技术、产品与应用的发展需求和现状和趋势做了主题演讲;“十五”863计划重点支持的钢铁和石化MES课题承担单位介绍了研究开发及应用示范成果,来自西门子、HP、IBM、美国埃施朗、英国博纳冶金系统公司的代表也分别从不同方面介绍了MES研究开发与应用实施的技术与经验。
2007年8月25日,第二届中国制造业信息化MES产业技术论坛在北京举行,业内专家分析了MES在我国制造业,特别是离散制造业应用中存在的难题及应对办法,提出了加强国内制造领域自主研发与使用MES系统对行业节能与产业升级的重要性。
4.3 MES解决方案
4.3.1 Honeywell的Business.FLEX MES
(1)系统特点
Honeywell针对炼油化工行业推出了MES解决方案Business.FLEX MES系统。系统的主要特点为:
* 一体化的数据集成平台
基于ORACLE关系数据库和PHD实时数据库,Honeywell的MES系统构架了数据集成平台,为全厂范围数据采集、存储和管理建立了一体化的应用平台;数据集成平台集成工厂的过程数据、商业管理数据并支持相关应用,可保障工厂的管理部门使用一致的数据,从而用户可方便地建立MES应用的全厂参考数据模型。
* 统一的用户交互及信息发布界面
在用户界面呈现方面,Honeywell的MES产品提供了一个全厂统一的信息界面WorkCenter PKS。WPKS是一个可组态的、基于WEB服务的企业信息浏览中心,无论是工厂底层操作人员还是高层管理者,都可以使用WEB页面进行MES应用信息的交互及浏览:输入生产数据或监视生产状况。
(2)系统的主要功能
Honeywell的Business.FLEX MES主要功能包括五大块内容,分别为:
* 实时数据采集(Uniformance)
* 先进计划及调度优化套件(Advanced Planning & Scheduling Suit)
* 装置的操作管理套件(Operation Management Suit)
* 油品调合及储运自动化套件(Blending & Movement Automation Suit)
* 生产管理套件(Production Management Suit)
(3)系统应用现状
Honeywell的MES系统在全球近100个国家得到了广泛的应用,许多国际知名的石油、化工等大公司都采用此解决方案。目前,中国石油下属的10多家企业正在实施Honeywell的MES系统。4.3.2 西门子的SIMATIC IT MES解决方案
西门子的SIMATIC IT MES解决方案主要特点如下:
(1)图形化建模(SIMATIC IT Framework)
SIMATIC IT Framework是所有产品组合的核心组件,它提供了一个建模环境,通过图形化方式将不同的SIMATIC IT 组件(不同于产品组合)的功能组合在一起定义执行逻辑(显式规则法,explicit rules approach)。SIMATIC IT Framework是根据物理对象(实际的装置和设备)和逻辑对象(产品组合及应用程序)来完成对工厂模型的创建。这些对生产执行逻辑的显式定义,以及对工厂模型中不同对象之间相互作用的定义,都是根据实际的生产作业来实现的。
(2)全集成自动化(TIA)
SIMATIC IT作为西门子TIA体系中的MES解决方案部分,充分利用了TIA体系的开放性,SIMATIC IT 能与西门子其他产品进行集成。
(3)通用行业库
SIMATIC IT通用行业库是在通用的产品平台上开发的,它提供了一组基础构件,包括图形界面、WEB方式界面以及报表,这些构件可以在真实环境中快速开发出符合用户需求的解决方案,以及更准确的估算项目事件和成本。
4.3.3 中控软件的MES-Suite流程工业MES解决方案
中控软件凭借多年流程工业MES项目的开发与实施经验以及对流程工业的深刻理解,为石化、化工、冶金、造纸等流程工业企业提供了完整的流程工业MES解决方案——MES-Suite。MES-Suite,采用先进的计算机技术、网络技术、信息技术、软件技术和监控技术,帮助用户实现对企业“人、机、料、法、环”的跟踪、计量、调度、分析、核算管理,通过建立物料流、信息流、资金流“三流合一”的信息集成平台,做到现场监控可视化、业务调度最优化、能量使用有序化的目标。MES-Suite对提高企业生产效率、提高产品质量、降低消耗具有重要的作用。
作为遵循ISA-95标准的MES供应商之一,中控软件分别针对石化、化工、炼钢、造纸这四个行业开发了行业应用组件包,使得MES-Suite可以满足不同行业的需求。
(1)石化行业应用组件包
石化行业应用组件包主要内容包括:操作指令管理、进出厂管理、罐区管理、物流平衡、油品移动、调度优化、公用工程管理及统计报表等功能模块。
(2)化工行业应用组件包
化工行业应用组件包主要内容包括:生产操作监控、生产工艺管理、班组考核、质量统计分析、流程模拟、能源管理、设备管理及领导辅助决策等功能模块。
(3)冶金行业应用组件包
冶金行业应用组件包主要内容包括:优化排产、产线排序、物流与工艺跟踪、生产调度、质量一贯设计、能源管理、设备资产管理、仓库管理、炉料与合金计算及数据挖掘等功能模块。
(4)造纸行业应用组件包
造纸行业应用组件包主要内容包括:生产操作监控、浆纸平衡、碱平衡、白水平衡、生产方案管理、切纸优化、卡帕值软测量、仓库管理、化验室信息管理及运行绩效管理等功能模块。
目前中控软件与中石化、中石油建立了MES建设的长期策略联盟,并承担了其旗下近百余家分子公司的MES建设项目。同时MES-Suite在石化、化工、冶金、造纸、化纤、水泥、制药、电力等行业中得到了120多个成功的应用,主要客户包括:中石化、中石油、山东海化股份有限公司、天脊煤化工集团有限公司、柳州化工股份有限公司、宜宾天原股份有限公司、湖南泰格林纸集团有限责任公司、广西柳州钢铁(集团)公司、山西新临钢钢铁有限公司等。
4.3.4 石化盈科的石化企业生产执行系统(MES)解决方案
2003年,石化盈科、中控软件、中科院软件所、北京时林等单位联合承担了“863”计划主题“石化企业MES关键技术攻关及应用研究”课题。其研究目标是以大型石化、化工企业为背景,突破制约综合自动化的重大关键技术,形成适合石油、化工行业的石化生产执行系统(SMES)关键技术及应用系统。SMES系统为石油化工行业提供了一套面向生产过程实时和智能管理MES解决方案。
SMES建立以生产物流管理为核心,以数据集成平台和核心数据库为支撑,集物料移动信息管理、罐区及仓储操作信息管理、物料平衡、生产调度、统计信息管理和公用工程信息管理等业务功能为一体的炼化企业SMES系统。SMES主要内容包括:操作指令管理、进出厂管理、物料移动、罐区管理、仓储管理、装置校正、调度平衡、统计平衡、化工辅料、公用工程管理等的11个主要业务功能模块。
目前SMES系统在茂名石化、安庆石化、荆门石化等9家企业得到了成功应用,并正在中国石化进行全面推广。SMES系统的实施为企业带来了巨大的经济效益和社会效益。
SMES 系统在茂名、安庆、荆门分公司3 家示范企业应用以来,取得了良好的经济效益。通过MES 系统物料跟踪及物料平衡,监控物料数据的准确性,做到“及时发现问题、及时处理”,降低了加工损失率;通过MES 公用工程平衡,监控能耗数据,以准确的能耗平衡数据为依据,在满足生产需求的情况下,调整蒸汽等能耗的产量,降低自用率,实现了节能;依据MES 提供的及时准确的平衡数据,及时调整原料及加工方案,优化装置的运行,提升了精细化管理,降低加工损失率和自用率,增加了商品产量,提高综合商品率;通过MES 为炼油的PIMS 计划优化、调度优化系统提供及时准确的生产数据,实现了资源优化利用,提高了高附加值产品。[4]
通过以上途径,SMES 为3 家企业共实现直接经济效益约4755 万元,间接经济效益约3897 万元。[4] 4.3.5 宝信软件的MES解决方案
宝信软件的MES的设计基于国外现有的信息系统软件的分析,采用了中间件技术、三层结构技术等先进技术,同时,又兼顾了目前我国冶金企业信息化水平发展的现状和业务特点以及对企业信息系统的具体需求所开发的系统。
宝信软件的MES解决方案主要功能模块包括:订单管理、生产管理、质量管理、作业计划管理、物料跟踪与实绩管理、工器具与轧辊管理、仓库管理、发货管理、历史数据管理。
宝信软件的MES解决方案的主要客户包括:宝钢、上海益昌薄板公司、马钢、涟钢、邯郸钢铁、包头钢铁、吉林通钢及梅山公司等。
五、总结
本文对MES的定义、发展历史、MES的现状进行了详细的描述与分析,从中可以看出:以Honeywell、西门子等企业为代表的国外提供的MES解决方案在国内外处于领先地位。以中控软件、石化盈科、宝信软件等企业为代表的少数几家国产企业所推出有特色的MES行业解决方案已经在国内取得了一定的业绩,但没有形成完整的、通用的和权威的MES实施方法论,但随着人们对MES认识的逐步加深,MES在企业中的应用必将会逐步深入,广泛推广。
mes发展现状 第2篇
MES系统的发展趋势
MES被称为工业软件的核心,MES系统未来市场空间广阔,复合增速保持在40%左右。从下游应用领域来看,国内MES行业主要集中于五大领域,分别是汽车、电子通信、石油化工、冶金矿业和烟草这五大领域。MES系统的发展趋势 数字工厂包括包括三个维度:工程技术、生产和供应链等角度。过去发展了不同的软件,比如 CAD、CAE、CAM,统称为CAx,订货的角度有客户关系管理、ERP等等。生产是工厂所有活动的核心,因此它是实时反映各个环节活动和交换数据的节点。所以,从产品生产的角度,所有的维度都有一个交集,这个交集就是MES。所以MES是工业软件的核心。MES系统在发展历程中,伴随着功能的完善,和其他软件的发展进程,一共经历了四代产品更替。第一代MES中是单一的,按工业待定要求的应用;此后,MES融合了多种其他应用软件的功能,到第四代MES时,已经是基于指标、基于数据、基于约束的实时的、柔性的、敏捷的制造系统。MES分为流程型和离散型。流程型MES主要用于冶金、化工、钢铁等流程行业,离散型MES主要用于汽车、3C、工程机械等离散行业。从国内目前MES应用来看,流程型MES应用更广泛,离散型MES应用刚刚开始。MES系统未来市场空间广阔,复合增速保持在40%左右。2014年全球MES行业市场规模约为67亿美元,过去5年保持年均21.65%的高速增长,到2020年,MES行业市场规模有望达到150亿美元,未来保持年均18%的复合增速;国内市场来看,我国国内2014年MES行业市场规模约为26亿元,同比增长25%,预计到2018年市场规模将达到100亿元,未来平均增幅保持在40%左右。并且从增速对比,国内MES市场相对于国际市场增速显著更高,这也得益于国内较大的工业自动化改造实践。从下游应用领域来看,国内MES行业主要集中于五大领域,分别是汽车、电子通信、石油化工、冶金矿业和烟草这五大领域。前五大领域应用占比超过50%。从主要公司来看,一些国际巨头公司在国内的行业布局,也是呈现差异化的。国外企业主要集中于食品饮料、烟草、冶金/矿业、汽车等行业,石油化工领域主要是被Honeywell(高端)和国内的中控、和利时、石化盈科占据。国外巨头中,罗克韦尔的主要客户集中于汽车行业,GE和西门子集中于烟草、食品饮料行业。根据研究MES厂商的来源可以分成5类:(1)从自动化设备基础上发展而来,是一种自下而上的集成方式;(2)从专业 SCADA、人机界面操作系统(HMI)厂商发展而来;(3)从专业MES发展而来;(4)从PLM、ERP等领域延伸而来;(5)其它领域发展过来,例如数据采集。
国内领头羊企业易往信息在汽车行业具备领先优势。国内MES行业领军企业易往信息,扎根于汽车行业MES产品研发,先后为数十个全国主要汽车生产制造厂商提供各类解决方案。2014年业务收入增长30-40%的高速增长(2013年实现业务收入20-30%增速),其收入中接近80%的比例来自于汽车行业。西门子的MES发展对国内企业的启示。从版本的角度来看,西门子的MES发展可以分为三代:(1)第一代: 2002年到2006年是MES 1.0时代。这个阶段的主要概念是完成数据的采集和集成,能够简单进行数据的分析,同时使产品更满足ISA95,是一个模块标准化的过程。(2)第二代: 2006年到目前的产品大约是MES 2.0时代。推出行业智库,针对离散行业推出解决方案包。离散行业可以分为三类,第一类是产品规格工艺变化不多,但是大批量生产的企业,例如家电、电机、马达、水泵等;第二类是按订单生产的行业,小批量多品种。这类行业的特殊性在于70%的生产是大批量的,但是有30%的产品在装配过程中是需要定制的;第三类是按订单设计的行业,例如高端装备制造业,包括航空、高铁、造船等行业,单件小批,生产工期长。(3)第三代:未来五年内将会推出MES 3.0。在这个阶段将增强MES和PLM的接口,即把PLM和MES组成一个统一的数据库平台,这个开放式的平台会将PLM产品的设计信息实时地与MES互动,产品工艺设计一旦完成,所有关键信息会立刻传递到MES系统中,这样会使得一个企业真正实现从设计到制造执行的信息共享。这样一个强大的接口将是未来西门子在技术上的重大突破。除了统一数据库平台,在MES3.0时代,西门子还将把MES功能扩展到MOM(制造运营管理)平台,增加工厂管理,例如仓库管理、安全管理、能源管理、环境管理等模块。延伸数据库的功能,满足其它的数据采集方式,例如摄像头、电视监控、二维条码等,以及与上下游供应商实现无缝的接口。根据西门子MES未来的战略,在意大利热那亚的全球MES研发中心将会升级为全球工业指导中心,推进MES 3.0版本的发展。了解更多,请点击乾元坤和MES系统。
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石化企业MES应用部署 第3篇
MES作为企业CIMS信息集成的纽带,是实现车间生产敏捷化和实施企业敏捷制造战略的基本技术手段。工厂制造执行系统MES是近10年来在国际上迅速发展、面向车间级的生产管理的实时信息系统。
一、企业MES系统实施准备工作
MES项目是一个系统工程,涉及到全厂的技术进步和管理的变革,为确保项目顺利实施和成功应用,需要严格按照实施计划安排实施工作,严格控制项目实施的进度与质量。全厂关键用户全程参与项目建设,并与MES项目实施顾问紧密配合。本文中以某石化生产企业为例进行MES系统的建立及应用其前期需要很多的准备工作要做:
1.1 MES系统所包含的工厂数据设计范围
国内某石油化工分公司共包括6个生产车间(成品、水气、乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁烯)、7套生产装置(乙烯装置、汽油加氢装置、聚乙烯装置、聚丙烯装置、制氢装置、苯抽提装置、碳四综合利用装置)、1个罐区(47个罐)、2个仓库(聚乙烯成品仓库、聚丙烯成品仓库)、9个进出厂点。
1.2 MES系统建立组织机构设立及职责落实
企业级组织机构为:在该公司设立企业MES项目组,企业MES项目组设企业MES项目领导组、企业MES项目管理组和企业MES实施组,企业MES实施组下设生产组、能源组、技术组三个专业组。
为做好该分公司MES系统实施工作,根据项目要求,成立MES项目领导组、项目管理组和项目实施组。MES项目管理组,由MES项目领导组进行领导,MES项目管理组下辖生产组、能源组、技术组3个MES专业工作组,进行MES项目的现场实施。其中生产组负责炼油装置、罐区管理和调度平衡、统计平衡、仓储管理。能源组负责模块为能源管理、进出厂和部际互供。技术支持组负责模块为数据平台和报表开发。
二、MES在分公司实施的主要计划
2.1项目前期准备
对现场需求进行调研,进行全方位业务调研,走访了整个公司所有的业务单位。
(1) 邀请该单位的业务专家针对不同的专题进行了多次的研讨。
(2) 收集各种业务流程,整理、形成了50多个业务案例。
(3) 收集整理了整个公司生产调度及计划统计的报表20多张。
(4) 初步绘制了整个公司的生产业务流程图,涉及到多个业务流程。
(5) 收集各类业务数据达上万条之多,形成了数据的真实模拟。
(6) 对该单位的7套装置的流程进行了逐一的分析,形成了装置流程图。
2.2基础数据准备阶段
为了保证数据的收集质量,必须让数据收集人员充分理解系统运行原理。因此,在各个业务部门和信息中心的积极组织和紧密配合下,项目组进行了大量必要的培训工作,从而为数据收集工作奠定了良好的基础。
该单位数据收集工作在生产组、能源组同时展开。各业务组在与实施顾问的通力配合下,完成了200多种物料,7套装置,9个进出厂点,59条侧线,68个罐,5万多条罐容数据的收集工作。
2.3业务流程设计及岗位设计阶段
在基础数据准备基础上进行了业务流程设计和岗位流程设计工作,确定了36个业务流程,共完成两份系统差异报告和3份业务流程差异报告,共设计业务报表20张,完成50个业务岗位设计,300个帐户配置,并就设计结果进行了优化,用户签字予以确认。
2.4模型设计阶段
物理层面的模型组态工作,形成了MES工厂模型。完成了工厂模型主数据收集确认、完成工厂模型主数据的系统导入及配置。在月底,完成全部工厂模型主数据,确认了全部工厂模型。
2.5用户测试阶段
在完成数据收集整理工作之后,标志着系统正式进入集中环境模拟试运行状态。十多位关键用户对36个业务流程进行了测试,将指定班次录入系统中,以测试系统是否能够满足生产业务需要。通过1个多月的模拟运行达到了培训骨干操作人员的效果,并使系统的数据与生产同步,一方面能及时查处纠正数据录入的错误,进一步完善了系统功能,优化了系统配置并使系统的数据与生产同步;另一方面能通过对移动解析、生产平衡、统计平衡结果进行分析,规范了物料移动关系录入,使所有岗位基本能按MES规则收集整理现场数据并熟练操作MES系统。
2.6用户培训阶段
项目的实施步入了一个崭新的阶段。开始组织、集中各车间的人员,集中到公司培教中心进行岗位操作培训。为做好最终用户的培训,项目组制订了详细的培训计划,编制完成全部系统模块的培训教材和讲义,之前完成的系统集中测试为培养企业MES中坚力量打下了坚实的基础。这将为系统上线后正常运行打下良好用户基础,同时又额外为考试未及格学员安排多次专人培训,经考核全部通过补考,具备上岗操作MES系统能力。之后,各模块顾问下现场进行跟班培训,进一步提高了用户独立正确操作系统的能力。
2.7试运行阶段
完成该企业MES系统生产服务器部署,包括1台数据库小型机,2台应用服务器。
通过系统测试运行,使得该企业各MES业务岗位都参与其中,关键用户把关,各操作岗位实际应用前段时间的培训内容,起到了很好的效果,强化了培训成果。同时,通过人员与系统地磨合,也进一步改进了各部门间的协调过程,使部门间的合作更加紧密,提高了协同工作的能力。高密度的系统操作,也检验出了许多程序方面的问题,经开发部门统一解决以后大大提高了系统的可用性和稳定性。
2.8系统上线运行阶段
提交了项目上线申请,进行单轨运行。
为确保项目能够长期稳定运行,在公司ERP支持中心、生产部、信息科成立一级运维中心,第一时间处理各二级单位上报的各类系统运行问题和需求,不能处理和解决的问题,第一时间上报总部运维小组,保证问题的及时解决,为生产运行提供保障。各二级单位分别成立二级运维中心,由调度负责集中处理各车间岗位用户运行期间出现的各类问题和需求,不能处理的问题第一时间提报一级运维中心。通过半年多的运行,包括春节期间,两级运维体系得到了有效应用,应急预案及时启动,第一时间对现场运行问题进行处理,保障了系统稳定运行。
明确各岗位用户职责,严格按照MES系统业务操作规范要求考评用户,通过管理力度的逐步落实到位,岗位用户提交的数据质量稳步提升,达到了系统要求。运行期间强化数据考核,从生产环节开始到调度和统计每一个层面都严格把关,通过用户对系统认识的不断提升和责任心的增强,应用的不断深化,为提升企业生产精细化管理水平提供有力的支持。
项目组成立攻关小组,日夜奋战,投入多名技术骨干,开发完成了一系列生产报表,满足了生产、统计以及计量部门的管理要求。调度报表开发包括装置生产日报、产品与中间原料库存、产品交库与出厂、杂项等,罐情动态、上传化工事业部报表等,同时开发了多个数据录入的接口及页面。
在此期间完成了详细的用户操作手册,包括数据平台操作手册、化工装置操作手册、罐区管理操作手册、进出厂管理操作手册、仓储管理操作手册、生产平衡操作手册、统计平衡操作手册、ERP接口操作手册、公用工程管理操作手册、系统维护操作手册、报表系统操作手册、报表展示操作手册等。同时制定了M E S操作岗位的管理制度,规定了M E S操作人员的职责。
运行期间系统基本稳定可靠,基层岗位用户已经严格按照管理要求提交生产数据,保证了生产数据源的完整性、及时性和准确性,为生产平衡和统计平衡提供了有利的数据支撑。目前调度每班平衡,当班问题当班解决,调度日报全部单轨运行,日报已经能够满足调度工作需求和公司管理需要。统计每天日平衡(周末平衡一般统一在周一完成),每旬月平衡已经完全基于日平衡结果再进行综合平衡,旬月平衡数据已经正式进入ERP系统,已实现与技术经济指标系统集成,并为其提供完整的物料平衡数据支撑。
三、业务流程优化
原业务流程如表2所示。
优化后的业务流程共形成36个业务流程,覆盖了企业生产过程中实际岗位的全部流程。详细如表3所示。
企业根据新的业务流程,设置了M E S系统操作与管理相应岗位职能,主要包括:装置操作与管理岗位、罐区操作和管理岗位、仓储操作与管理岗位、进出厂操作与管理岗位、生产平衡操作与管理岗位、统计平衡操作与管理岗位、公用工程计量岗位、公用工程平衡岗位、系统运行维护岗位以及相关的操作与管理岗位,有力地保障了系统建设应用以及长期稳定运行。
通过分析石化流程行业的生产管理特点,并综合考虑该企业总部对企业生产管理的要求和生产企业的实际情况,进行了优化调整,以物料平衡和能源管理为主线,包括生产计划、生产调度、生产统计、物料移动、能源管理五个方面,涉及企业的生产操作、生产调度、计划统计、ERP支撑等四个层面,体现了总部对企业生产管理业务要求,符合该企业炼化企业生产管理业务特点和业务需求,符合“日平衡、旬确认、月结算”业务目标,体现了生产管理精细化的要求,主要体现在以下几个方面:
(1) 强调了生产管理业务流程的适用性、实用性、简约性和规范性。
强调了业务协同,信息共享,实现“跟踪物流、发现问题、提升管理”。
强调了基于现有的计量条件,采用“多层递阶”的物料平衡策略实现物料平衡。
四、MES系统实施的功能设定
4. 1 MES系统主要功能与功能模块设立
系统功能主要包括:炼油装置管理、化工装置管理、仓储模块、罐区管理、进出厂管理、生产调度、生产统计、公用工程管理和综合展示。
系统接口主要包括:ERP系统、LIMS、实时数据库、衡器数据库、总部生产营运系统、IC卡系统、权限管理域认证(该公司)等。
炼油装置管理主要包括:班次数据监控、装置指标管理、炼油装置收付、实时数据库接口(RTDB)等。
化工装置管理主要包括:仪表计量、料仓计量、装置投入产出、化工装置收付、实时数据库接口(RTDB)等。
罐区管理主要包括:罐区收付、罐检尺、化验分析、进出厂班量、互供班量、移动检尺分析查询、计量单查询、互供查询、进出厂点仪表计量、互供仪表计量、实验室管理信息系统接口(LIMS)、实时数据库接口(RTDB)等。
仓储管理主要包括:仓库出/入库管理、仓库库存管理、升降级管理、临时入库管理、临时转正管理、一般移动管理、物料变更管理、退库管理、登帐管理、日数据解析、盘点等。
进出厂计量单管理包括:火车进/出厂装卸单、管输进/出厂计量单管理、火车进/出厂计量单管理、汽车进/出厂计量单管理、衡器数据库接口等。
生产调度管理主要包括:解析器展示、移动盈亏检查、移动超差检查、生产平衡、多工厂推量互供点消除、多工厂推量平衡、装置平衡分析、生产平衡收拨存分析、通用解锁页面、装置指标配置、规则配置等。
生产统计管理主要包括:装置投入产出、区域收拨存、物料收拨存、实物转换、汇总及扣减、统计分析客户端、工厂模型、ERP接口、技术经济指标统计系统接口等。
能源管理主要包括:仪表数据录入校正、测量点合计、确认节点量、管网平衡、车间结算量录入、能源结算等。
4.2 MES系统主数据设计
建立了36个业务流程,1个MES工厂的物流模型,1个MES工厂的统计模型,1个MES工厂的计量模型,1个MES工厂的公用工程平衡模型,1个分公司公用工程平衡模型,为今后系统的扩展应用打下了良好的基础。
在目前MES系统中,业务报表33张,36个业务流程参考模型中纳入31个组织机构、30多类关键岗位, 50个业务岗位,300个帐户配置,规范了企业的业务流程。
全厂物流模型中包括了200多种物料9套装置(包括2套虚拟装置),10个进出厂点,1个罐区,59条侧线, 68个罐及不少于5万条罐容数据的收集工作。
此外分公司的能耗介质种类繁多,共计17种之多,点多,面广,地理位置分散,数据自动化程度低,计量条件差,通过MES系统成功实施,建立了全厂能源消耗数据的采集网络,实现了对全厂能源消耗数据的及时采集和管理,共采集能耗介质数量17种;能耗计量点数量766个。
4.3客户化定制开发工作
根据该单位要求,原MES系统提供的生产调度报表不能满足生产管理的要求,生产管理需要的数据亦不能全部通过MES取得(如计划、装置运行情况数据等)。为了保证系统上线后能减轻一线职工的工作负担,信息部门主动承担了相关报表的开发。信息部门领导牵头,成立攻关小组,日夜奋战,投入多名技术骨干,开发完成了33张生产报表,满足了生产、统计以及计量部门的管理要求。调度报表开发包括装置生产日报、产品与中间原料库存、产品交库与出厂、杂项等,罐情动态、装置生产日志、上传化工事业部报表等,同时开发了多个数据录入的接口及页面。
4.4用户数及权限设置
在该单位M E S系统中,设置了30多类关键岗位,50个业务岗位,300多个帐户配置。MES用户权限数据的维护是指对MES现有的用户、角色、权限数据进行增加和修改,完成角色权限、用户角色的配置。MES维护的权限数据分为两大类:MES项目组制定的页面权限和企业按照MES项目制定的权限编码规则进行编制的数据权限。
根据MES框架, M权限包括页面权限和数据权限两大类。其中页面权限主要用于对用户所能操作的页面的控制,数据权限从物料、组织机构、工厂、库位、罐等方面对用户操作进行控制。
页面权限涵盖所有页面,为各模块权限编码划分了编码码段,数据平台模块页面权限还缺分了读/写控制。MES中的数据权限有:MES工厂、组织机构、装置、罐区、装卸台、仓库、能源介质、辅料区域、辅料组等。
五、MES系统标准化工作
5.1 标准模板、编码及数据集成
该单位的MES系统共形成26个标准业务流程模板,其中:进出厂6个、仓储管理7个、罐区管理5个、装置校正2个、生产调度2个、生产统计8个、能源管理6个。
采用统一 的编码原 则、编码 原理和方 法来实现对各个模板中的数据进行编码。采用统一的Web Service方式实现数据集成,通过定制的不同应用适配器,实现与实时数据库和LIMS集成,实现为ERP和技术经济指标统计等系统提供支撑。
5.2数据组织及整理
为了保证数据的收集质量,必须让数据收集人员充分理解系统运行原理。因此,在各个业务部门的积极组织和紧密配合下,项目组进行了大量必要的培训工作,从而为数据收集工作奠定了良好的基础。
数据收集工作在统计、调度和计量同时展开。各业务组在与实施顾问的通力配合下,全厂物流模型中包括了200多种物料9套装置(包括2套虚拟装置),10个进出厂点,1个罐区,59条侧线, 68个罐及不少于5万条罐容数据的收集工作。
完成了物理层面的模型组态工作,形成全公司生产模型,完成全部工厂模型主数据。
5.3测试工作
集成测试
由顾问和部分用户对MES进行了单元测试和集成测试,目的在于验证模型的正确性、合理性、完整性,同时也对提供功能进行一次全面的检验。经过集成测试发现了单元测试阶段忽视的问题,并对收集到的数据进行了修正调整,从而帮助调整业务模型过程及时规避日后的实施风险。
用户接收测试
在完成数据收集工作之后,标志着系统正式进入集中环境模拟试运行状态,10多位关键用户对业务流程进行了测试,将指定班次数据录入系统中,以测试系统是否能够满足生产业务需要。通过1个多月的模拟运行达到了培训骨干操作人员的效果,并使系统的数据与生产同步,一方面能及时查处纠正数据录入的错误,进一步完善了系统功能,优化了系统配置并使系统的数据与生产同步;另一方面能通过对油品解析、生产平衡、统计平衡结果进行分析,规范了物料移动关系录入,使所有岗位基本能按MES规则收集整理现场数据并熟练操作MES系统。系统经过测试人员按照测试用例的测试,对其各个功能模块和主流程进行了生产数据的验证,整个系统与预期的结果基本吻合,其差异均在许可的范围内,系统基本通过用户测试,2008年11月20日用户提交了接收测试报告。
5.4验收测试
受该企业信息部委托,MES项目测试组于对该项目进行了现场测试。测试主要工作包括:讨论和确认了测试大纲,审查了项目文档资料,对系统进行了测试。通过测试,与会专家认为该项目较好地完成了可研报告和合同技术附件规定的内容和要求,基本满足了企业生产管理需要,同意通过测试。
经测试验证:
(1) 该单位M E S系统实现了M E S工厂系统架构,实现了“日平衡、旬确认、月结算”。
(2) 数据集成平台实现了用户权限的统一授权与访问控制,实现了系统操作日志服务与管理,提供了工厂模型及工厂模型主数据的维护功能,具备与实时数据库和LIMS访问接口的功能。
(3) 装置校正模块以生产装置班(12小时)为单位进行数据采集,具有数据自动校正、大误差侦破功能。
(4) 罐区、仓储、进出厂等物料移动模块,实现了基于事件的物料移动关系管理和罐量自动计算功能。进出厂管理模块通过集成企业衡器数据库,实现了衡器进出厂数据的采集。
(5) 公用工程管理模块实现了公用工程数据的部分自动采集、平衡和管理,能够生成公用工程统计报表,并为ERP提供所需公用工程数据。
(6) E R P支撑模块及技术经济指标统计系统接口,实现了对ERP系统和技术经济指标统计系统的数据支撑。
(7) 报表模块能够定制设计生产管理所需要的相关报表,通过企业客户化开发,实现了生产调度日报、统计日旬月报表、车间生产报表及各类综合报表的发布与展示。
(8) 生产平衡模块在解析装置校正、罐区、仓储、进出厂等操作信息的基础上,通过模型求解器实现物料平衡计算,以图形化形式展示了从原料进厂、装置加工、物料收付到产品出厂全过程的物料移动信息。
mes发展现状 第4篇
关键词:工业4.0;中国制造2025;物联网引言:MES系统作为一套信息化管理系统,对企业的建设和发展起到至关重要的作用,它的不断完善与发展成为中国制造2025或德国工业4.0的总线。针对中国制造企业,其MES的应用与发展具有自身的特点和适用性。以下通过对MES的应用剖析和其在工业4.0中的作用,结合中国制造业现状来浅析中国特色制造业的发展。
一、MES应用剖析
MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统,位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间,为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料等)的当前状态。
从管理角度,MES是企业现代集成制造系统(CIMS)信息集成的纽带,可以为企业提供包括制造数据管理、生产调度管理、计划排程管理、库存管理、人力资源管理、质量管理、工作中心/设备管理、采购管理、工具工装管理、成本管理、生产过程控制、项目看板管理、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块。从应用角度,MES系统为公司级生产管理系统、工艺设计管理平台、产品物料管理系统、质量信息管理系统、制造资源管理系统的集成接口,实现现场生产、工艺、物流、设备、检验等数据的贯通,通过应用基于MES的工序计划详细调度,实现 车间现场生产管理的柔性化、智能化、数字化。可提升制造现场的管理水平,优化工艺流程,改善产品质量,实现精益生产,降低能源损耗,减少库存,降低成本等,并给管理人员及领导层提供决策支持,以便能够对市场变化快速准确地作出反应。
二、MES在工业4.0中的作用
随着物联网、大数据和移动应用等信息技术的发展,全球化的工业升级已经进入实质阶段。无论是德国工业4.0、美国工业互联网或者是中国制造2025等,不同战略的战略部署,都是以“信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向”。 信息技术为工业4.0完全是以基础,以智能化处理系统为纽带,所建立起来的人与人、人与物、物与物间的智能生产综合体。工业4.0主要研究两方面,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及自主分析并实施的生产应用等。
工业智能化的程度是代表智能工厂的发展高度。物联网(The Internet of things)所代表的智能工厂、智能生产是以MES系统的发展的必经阶段。因此无论是现在还是将来,智能工厂应该完全包括MES系统,MES系统作为工业4.0 的核心,成为目前企业发展的必经之路。
三、机械制造业现状
随着中国机械制造业的不断发展,高端设备在大、中、小企业中都有不同程度地应用,但其数字化、信息化的应用程度参差不齐。对部分中小型民营加工作坊,高端的数控加工设备仅仅只是满足和应用其数字化的加工方式为目的。简单的零件加工主要以手动编程为主,数控只是起自动加工作用。复杂点的零件虽涉及到数字加工,但大多为单岗操作。其他智能型设备也只是简单应用其基本功能,没有有效的管理和深层次应用。
部分大中型加企业中,虽然数字化、信息化有一定程度应用,但也仅仅只限于上层计划管理的ERP系统应用。企业上层的计划管理系统与底层的工业控制之间,生产管理环节方面,信息化平台缺失,生产数据无法得到实时的采集和共享,企业生产管理人员不能有效地监控计划进度、外协进度、质量信息、班组/人员/设备状态等,整个生产过程都处于黑箱的模式下。
随着机械制造业不断发展,企业竞争越来越大,订单式生产的应用已经逐渐被一些加工企业所看好,但对于企业信息化的要求越来越高。一些离散式的中小型企业的竞争力不足日趋凸显。提升企业的核心竞争能力,生产制造信息化成为中小企业的最薄弱的环节。MES系统作为解开生产过程的黑箱、连接ERP与车间管理的关键技术,越来越多的得到制造企业的关注和认可,并将MES系统的应用纳入信息化发展规划的重要环节之中。而中国制造2025规划的提出,以及中德工业4.0合作的发展,MES系统的核心作用更加明显,也逐渐成为中小型企业提高生产管理能力的中要手段和途径。
四、建立中国特色式MES
为何为“中国特色式MES”,主要是基于制造企业不同生产组织模式而讲的。对于一些企业,MES系统已经有一定程度的应用,其发展路线基本按照工业4.0的规划来发展。但对于很多中小型企业,如果完全按照MES来建设,首先从资金以及人员配置和综合技术能力上都有很大不足。但是要想能够在发展中不被淘汰,也必须以MES系统的思路来发展自己。但是这种建设和发展可以完全根据自身的需求和特点来建设,比如,实现DNC、实现数据采集、实现自动办公等。从自身角度逐渐完善MES的功能,降低内部能耗,最终逐渐组成完善的MES系统。无论是第一种还是第二中都是从不同的角度去向工业4.0来靠拢,最终实现中国式的工业4.0。
结束语:MES系统作为工业4.0的核心平台,完整贯穿工业的各个管理系统插件。无论何种生产组织模式的制造企业,其最终的发展都是围绕MES平台的各个功能来实现,而MES的不同发展方式和发展阶段,标识着中国式智能制造企业的发展之路。
参考文献:
mes发展现状 第5篇
MES作为新兴的市场,在中国的潜能巨大。在全国1200家工业企业中,有1007家企业对MES有潜在需求,占比高达84%。
《中国制造执行系统(MES)市场发展研究报告(2014版)》是e-works研究院立足自身专注于制造业的优势,在对全国工业企业进行大范围调研的基础上,完成的MES市场研究报告。此次调研收集到全国1200家企业的有效问卷,分别对已实施MES系统的企业和未实施MES系统的企业数据进行对比分析。调研报告从企业选型与实施的现状入手,分析MES系统的应用现状与应用需求,探寻市场的机会与发展方向。调查显示,中国制造企业对MES的投资迫切。企业对MES投资的重视程度高,投资金额较大,近三成企业的累计投资金额在500万以上;此外67%的企业对MES项目的累计投资金额超过100万。尤其是50亿以上的大型企业投入明显,52%的企业MES的累计投资超过500万;22.5亿~50亿规模的企业在各个投资区间的分布较平均;3~22.5亿规模的企业呈现“中间高、两端低”现象,投资金额集中在50万~500万间;在3亿以下规模的中小企业中,有68%的企业对MES的累计投资在200万以下。
目前,MES商业化软件的应用率不高。企业在实施MES时购买商业化MES系统的企业不足1/3,38%的企业选择自主开发MES系统,27%的企业选择合作开发MES系统。
企业对MES系统的认知需进一步提升。主要表现在,MES系统实施完后达到项目预期的仅为55%,还有45%的企业MES项目的实施并没有达到初期的目的。从各行业的应用来看,冶金与石化行业的MES应用率最高为62%,最低是机械与装备行业为49%。电子电器行业与汽车与零部件行业的MES应用率居中,分别是59%和60%。
MES作为新兴的市场,在中国的潜能巨大。在全国1200家工业企业中,有1007家企业对MES有潜在需求,占比高达84%。中国的MES市场处于快速的成长和发展期,未实施MES的企业需求固然巨大,但已实施了MES系统的企业对MES的升级需求占比也较高。MES厂商应该对MES的升级需求保持高度的关注度。未应用MES的企业需求占比69%,已应用MES的企业需求占比31%。
中国的MES厂商数量繁多,背景繁杂。在MES商业市场中,既有国际自动化硬件设备背景的厂商如西门子、GE等,又有数据采集人工界面或工业自动化控制系统起家的厂商如Wonderware、应创云相;既有专注于MES系统的厂商如Camstar、艾普工华,也有由某个或某几个专业领域起家的厂商如中渊科技、速威软件;既有大型制造企业自动化部门衍生的MES厂商如宝信、石化盈科,也有传统管理软件提供商起家的厂商如SAP、Oracle、兰光创新、明基逐鹿等。目前厂商数量已经超过100家,市场上相对活跃的厂商数量大约有50余家。
企业对MES品牌的认知有一定的差异。调查显示,已实施MES的企业和未实施MES的企业对MES供应商的品牌认知存在一定的区别,相对而言国际厂商由于较为关注市场推广和品牌塑造,在知名度排名中普遍靠前。
MES产品发源
MES产品
代表公司
典型应用 1 2 自动化领域厂商 专业SCADA、HMI厂商
在自动化设备基础上发展起来的 在自动控制软件的基础上发展起来的
台湾电子行业MES系统在大陆的推广
实施MES中发展起来的
GE Fanuc、西门子、罗克韦尔等 Wonderware、Citech、比邻等
大众汽车、奇瑞汽车等 夏新电子、ut斯达康、中心通讯等 台湾电子行业信息化厂商
资通、羽冠、宝成、明基逐鹿等 Furious 4 国内流程行业大型公司
上海宝信、石化盈科等 宝钢、中国石化 6 PLM厂商
自动识别、质量管理厂商
从PLM延伸发展出来的 向MES领域进行渗透的
UGS等 今朝、灵蛙等
兰普照明 广州本田等 专业的mes软件公司 为制造企业提供专业的信息化软件系统服务
盖勒普(SFC-MES)中船重工等
【关于e-works Research】e-works Research是中国制造业信息化领域最具影响力的独立研究机构,自2002年成立以来,一直专注于制造业ERP领域、PLM领域和IT基础架构领域的市场、技术、应用和产业研究,定期出版PLM、ERP、MES、CAE、信息安全、信息化投资等方面的研究报告。e-works Research也为制造业信息化供应商提供市场调查、产品评估、案例撰写、白皮书策划等专业咨询服务,为制造企业提供信息化评估、需求分析、总体规划、产品选型、项目监理等第三方咨询服务。
e-works Research隶属于e-works中国制造业信息化门户网。e-works是中国制造业信息化领域领先的专业门户网站,拥有67万会员,其中包括5万多名制造企业CIO和高层业务负责人。e-works每年举办40多场信息化专业会议和培训,超过3000家制造企业高层负责人现场交流。
目 录 报告摘要……………………… ……………………………………………………… 7 2 调研背景……………………………………………………………………………… 10
2.1 分析说明………………………………………………………………………………10 2.2 样本情况………………………………………………………………………………10 2.3.1 调研企业区域分布情况…………………………………………………………10 2.3.2 调研企业行业分布情况……………………………………………………………11 2.3.3调研企业规模分布情况……………………………………………………………12 3 MES实施与选型分析………………………………………………………………… 13
3.1 MES投资分析……………………………………………………………………………13 3.2 MES应用模式分析……………………………………………………………………14 3.3 MES项目主导分析………………………………………………………………………15 3.4 MES实施周期分析………………………………………………………………………15 3.5 MES选型要素分析………………………………………………………………………16 3.6 MES项目需求分析………………………………………………………………………17 3.7 主要结论………………………………………………………………………………19 4 MES的应用现状分析………………………………………………………………… 20
4.1 MES各功能模块应用概况……………………………………………………………20 4.2 MES各功能模块应用难点……………………………………………………………22 4.3 MES各功能模块应用效果……………………………………………………………23 4.4系统数据采集与集成应用现状………………………………………………………26 4.5 MES系统应用效果与效益分析………………………………………………………27 4.6 MES应用成功率分析…………………………………………………………………28 4.7 MES应用难点分析…………………………………………………………………28 4.8主要结论……………………………………………………………………………29 5 MES应用需求分析…………………………………………………………………… 30
5.1 MES实施周期预期分析………………………………………………………………30 5.2 MES投资预算分析……………………………………………………………………31 5.3 MES拟应用模式分析……………………………………………………………………32 5.4 MES应用需求分析……………………………………………………………………33 5.5主要结论………………………………………………………………………………34 6 MES厂商知名度分析…………………………………………………………………36
6.1 总体情况分析…………………………………………………………………………36 6.2已应用MES的企业厂商知名度排名…………………………………………………36 6.3 未应用企业的厂商知名度排名………………………………………………………39 6.4 主要结论………………………………………………………………………………39 7 MES市场趋势发展综述………………………………………………………………43
7.1未来市场的整体评价…………………………………………………………………43 7.2未来技术的发展趋势…………………………………………………………………44 8 e-works研究院简介……………………………………………………………………46
图目录
MES个人总结 第6篇
在经过了短短八周的课堂学习和近两个月的编程语言学习和软件制作,我们小组经过了很多弯路,我也在其中学到了很多。
在前期我们决定用Dephi语言进行编程,但是没有基础,进程慢;然后决定用大二学期学过的VC++,但是在数据的导入和甘特图输出方面又到了问题,而且不会用VC++进行界面的制作;于是我们决定用VB来实现界面的制作和甘特图输出等工作。
前期觉得界面的制作有基础,所以就有偏重。但是随着软件制作的进行,对比在展示中其他同学们的进度,我们觉得界面制作不是最重要的,而遗传算法和甘特图输出相对最为重要。
因为前期我一直在进行甘特图的制作,只是在输出的颜色、大小方面还存在一些问题,所以我自己独立承担了甘特图的输出工作。刘磊、谢俊杰同学开始辅助Matlab遗传算法的编程。
但是同时我们也在进行着VB遗传算法的编写。但是因为Matlab做得比较成熟,所以一直以Matlab展示为主,同时VB甘特图输出也一直在完善修改。
在倒数第二次答辩的时候,我已经能够根据给的一个一维数组进行甘特图的输出。但是还在颜色上面存在问题。同时也发现其他的同学进展很快,软件有的已经很完善,不完善的也在积极的修改。
可是我们面临的一个问题是VB的甘特图输出和Matlab遗传算法其实是相对独立的。因为一开始我们就存在一些小分歧,在最终选择Matlab还是VB输出上始终没有一致的意见。
我认为我们应该应该以application即exe的形式作为最后结果,能够在任意一台电脑上运行。而Matlab功能确实十分强大,但是有一个前提,就是这台电脑上是装有Matlab的程序的。可是这在工业实际中不是很现实。而且我认为生产排程作为MES的一个部分,最好能够和其他部分比如质量管理等功能在软件里融合,而Matlab是不能实现的。
所以我们决定分成两部分,由我和刘磊负责VB软件的编写,丁文翔和谢俊杰同学负责Matlab的优化分析等工作,张盼望负责用户手册书写和后期软件完善等工作。
在那次答辩之后,我们开始了接近疯狂的追赶。丁文翔同学和谢俊杰以及张盼望同学不断地在原有基础上对Matlab进行完善和案例分析。我和刘磊同学在理解遗传算法的基础上,进行了软件的制作。
不断地修改和改进,终于实现了优化算法,同时结合原有的甘特图输出基础,在搜索资料之后对颜色进行了修改。最后得出了一个exe的文件。并进行了界面的美化,最终实现了遗传算法和甘特图的输出。
在这次的大作业中,我学到了很多,也收获了很多:
1:知识一定要打扎实。大一的时候学习的VB,现在只能依稀记得操作方法。功夫要下在平时,考前突击的结果只能是一时的,只有平时的积累才能够完全的理解掌握,而且不会随着时间推移而被忘却。
2:懂得了沟通和包容的重要性。每次在软件的界面、输出的方式等问题上存在争论和分歧的时候,是一个不断妥协不断包容的过程,只有这样,最后的成品才能够被广泛的认可。在软件制作过程中,和刘磊同学经常就某输出方式、软件背景等问题进行沟通。我们才能够了解彼此对于一个问题的看法,最后制作出来的软件,我们一致认为很好,很美观很合理。
3:懂得了团队合作的重要性。在给一个一维数组,甘特图能够输出的情况下,VB没有形成一个exe,主要是因为没有学会合作。遗传算法是用Matlab编的,而甘特图输出是用VB编的,两个不能衔接。后来在和刘磊同学的合作中,制作出了能够完成遗传算法并且能够进行甘特图输出的exe。如果没有合作,是绝对不会制作出来的。
4:懂得了坚持努力的重要性。在接近疯狂的软件制作过程中,我们小组每个人都付出了很多,有时候会熬夜到很晚,有时候会被迫推掉其他很重要的事情。但是就这样不断地坚持,不断地努力,我们使用Matlab进行了非常漂亮的分析,同时软件也制作出来,甘特图输出也很漂亮,很合理。
5:感谢小组的每一个成员。虽然有时候争论到面红耳赤,但是我们最后经过努力,做出来了结果,而且我们认为无论Matlab分析还是VB的exe软件都做得很好。谢谢每一个人的用心参与。
最后,还是要谢谢老师。感谢老师每次认真详细地告诉我们目前存在的问题,提醒我们下一步的规划和分工。没有老师的监督,我们不会那么用心的去完成一件事情。
mes发展现状
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