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      2. 工業4.0與MES的關系,你知道嗎?

        德國工業4.0以CPS(Cyber-Physical System)為核心系統,人機物等實體聯網并自主控制,從而實現高度柔性和敏捷性,支持廉價個性化制造和少人化工廠,強調橫向整合(供應鏈智慧化和實時化)、縱向整合(MES從計劃到執行)和全價值鏈端到端的設計整合。

        ● TheManufacturing Execution System IT solution now constitutes a central com

        ponentfrom start to finish – from design through to assembly and operation.

        ● CPS-Cyber-Physical System。把人(移動、穿戴設備等)、機(生產線,設備,機器人等)、物(智能產品,滑橇,倉儲系統,搬運設備等),通過工業云聯網并自主控制,這些實體既與MES交互,又相互協同。

        CPS是實現“廉價個性化”制造和“少人化工廠”的核心平臺。

        ● 工業4.0強調橫向整合(供應鏈的整合和智慧化)、縱向整合(訂單、排產、排程,直到裝配和加工)和設計整合(含眾包設計和客戶設計)。

        ● 從設計直到裝配和作業,MES自始至終都成了核心系統。

        以鞏固德國制造業未來地位為目的的工業4.0戰略,從2011年提出至今,在業界的影響力逐步顯現,對第四次工業革命的討論越來越多。我們認為,工業4.0是技術發展的必然結果,對全球制造業必將產生革命性的影響,對之前業內廣泛關注的智慧工廠支撐平臺MES(制造執行系統)提出了更高的要求。

        工業4.0的主要改變

        工業4.0是回歸“私人定制”,前三次工業革命,生產規模逐步加大,同時個性需求被壓抑。工業4.0是“廉價個性化”,請注意這里有兩個要點“廉價”和“個性化”,如果有的企業提供了廉價的個性化產品,你不能提供,你就失去了競爭力;如果你能夠提供個性化產品,但是沒有別人廉價,你也會失去競爭力。工業4.0就是要給企業“以大規模生產的價格提供個性化產品” 的能力。

        工業4.0要實現操作工人能夠“在家上班”,工廠里只有少數值班人員負責處理異常情況。這一切通過信息化和智能化來實現,機器人的廣泛使用是必然的選擇,體力工人的數量會大大減少,生產設備可遠程“照顧”,實現“無人工廠”。

        工業4.0時代的生產體系,在大力度的橫向整合和縱向整合之后,社會生產結構將逐步演變,對設計而言上下游緊密協同,客戶也可不同程度參與;生產設備“不分你我”,設備資源廣泛共享,設備利用率大大提高;“服務互聯網”將為客戶提供售后服務。工業的核心競爭力,將是知識產權,而不是生產工廠。

        工業4.0的技術之路

        工業4.0的核心系統是CPS(Cyber Physical System),是指把人(移動終端,穿戴設備等)、機(設備,機器人等)、物(倉儲系統,傳送、搬運設備,滑橇等)等實體,通過計算機網絡技術(比如工業云)實現聯網并實現自主控制(分布式控制為主)。這樣的生產系統是高度柔性的,能夠支持個性化的生產,能夠實現遠程控制。

        制造業的橫向整合,指的是供應鏈的智慧化,供應商通過工業云與主機廠實現設計協同、物流協同和管理協同,供應商把自己的生產能力、生產和采購計劃、庫存信息“共享”給主機廠,以便主機廠生產決策快捷化;提供給客戶的產品是可定制的,比如你要買一臺汽車,你可以選擇座椅的樣式、面料、顏色,可以設計座椅上的刺繡圖案,主機廠要有每臺產品的“檔案”,售后服務要記錄到檔案中。采購物流、現場物流、成品物流和備件物流必須要進行優化,不能以簡單的“零擔”方式應對。

        制造業的縱向整合,主要有兩條線,一條是設計線,從產品設計、知識積累,到設計改動或設計客戶化,再到現場生產工藝、質量控制,必須敏捷化,對于復雜的工業產品,比如汽車,哪些部分提供選配(比如,汽車的后視鏡,可以提供幾種供用戶挑選,一種車型可能有幾十個選配部位,每個選配部位可能有幾個到幾十個備選零部件可供選擇),哪些部分可用戶設計(比如前面說的座椅刺繡),主要是滿足個性化要求。

        另一條線是生產和物流,客戶訂單要優化地排入計劃,生產和物流能夠優化協同地進行,對客戶提供生產和物流的全程“可視化”??v向整合要改造現有的技術體系和計劃體系,能夠敏捷地一路向下,把技術和計劃傳遞到制造作業管理MOM、過程控制和操作控制環節。

        呼喚高水平的MES

        工業4.0為工業化和信息化提供了參考標準,要靠技術創新來實現,離工業4.0要求最近的技術平臺是MES。MES是以“智造”為核心的,經過二十多年的發展,MES已經成為精益生產的支撐平臺,對降低生產成本、提高生產質量正在發揮著不可替代的作用。MES是生產的指揮平臺,在異常頻發的生產環境中能夠Hold住,能夠實時掌控生產全貌,為計劃優化和調度調整提供決策建議,能夠敏捷地應對生產的各種“狀況”,通過過程中的質量控制和成本控制,來優化質量和成本。

        MES本身就是針對小批量生產和個性化生產而設計的,能夠滿足工業4.0的基本要求。 縱觀全球的MES產品,多數能夠達到CPS的基本要求、提供部分縱向整合能力,能夠提供橫向整合能力和全面縱向整合能力的相對較少。參數化、平臺化的MES產品,功能強大,高度靈活,能夠快速適配客戶,能夠隨著客戶管理水平的提高而演進,將成為工業4.0時代的智造平臺。

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