為集成項目的工業(yè)4.0——是指橫向集成增值鏈，縱向集成所有生產(chǎn)流程和系統(tǒng)，并且集成到自動化層面。生產(chǎn)系統(tǒng)的逐漸細(xì)化并不意味著未來的工廠規(guī)模就會縮小，生產(chǎn)系統(tǒng)的控制會設(shè)計的更加詳細(xì)，從生產(chǎn)計劃和管理的角度來看，小生產(chǎn)單元的優(yōu)勢在于靈活性更高，且更容易優(yōu)化局部的生產(chǎn)。這種在整體化生產(chǎn)中單元式工作模式的關(guān)鍵在于：系統(tǒng)間的集成和標(biāo)準(zhǔn)化的自動通信。

“智能工廠”的一個特征是可重新配置生產(chǎn)系統(tǒng)，它將對相關(guān)生產(chǎn)系統(tǒng)的屬性及參數(shù)進行改變。生產(chǎn)管理系統(tǒng)（如生產(chǎn)控制）必須考慮這一點，所以新的生產(chǎn)管理系統(tǒng)始終需要更新那些會受影響的生產(chǎn)系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)。受影響的系統(tǒng)不僅指的是本地系統(tǒng)，而且還包括所有生產(chǎn)過程中的其它各種系統(tǒng)。整個供應(yīng)鏈的資源供應(yīng)必須是可見的，并且在可用性方面要完全透明。

使用最先進的信息系統(tǒng)管理生產(chǎn)

要符合實際的生產(chǎn)控制通常需要不斷更新數(shù)據(jù)信息，包括現(xiàn)有資源、資源的當(dāng)前特征以及今天和未來的訂單情況。通過深入集成ERP的計劃和實施MES的方式實現(xiàn)對生產(chǎn)的管理。計劃和生產(chǎn)之間的有效控制環(huán)路幫助生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)最高的目標(biāo)。在模擬系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過MES組件制定與目標(biāo)最匹配的假設(shè)場景。

當(dāng)前的生產(chǎn)狀態(tài)必須可以隨時獲取，而且數(shù)據(jù)可靠。對此有標(biāo)準(zhǔn)化的KPI指標(biāo)，與現(xiàn)在應(yīng)用有所不同的是：當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)偏差時以KPI指標(biāo)為基礎(chǔ)的計劃和執(zhí)行系統(tǒng)會對生產(chǎn)進行干預(yù)并更正故障或提供建議消除偏差。通過連續(xù)評估生產(chǎn)的KPI指標(biāo)可以替代“事后分析”的生產(chǎn)控制方式。對此必須將實際生產(chǎn)系統(tǒng)及自動化技術(shù)與IT進行深度的集成。

ERP和MES的集成

挑戰(zhàn)之處在于：在生產(chǎn)制造和計劃單元要求不斷細(xì)化的情況下，把企業(yè)層的（ERP）和車間生產(chǎn)管理層（MES）之間的各工藝接口進行集成。ERP系統(tǒng)控制企業(yè)范圍的行政管理和商務(wù)流程，MES系統(tǒng)則與生產(chǎn)線緊密相關(guān)，用于持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)、記錄生產(chǎn)過程信息與技術(shù)參數(shù)。這些數(shù)據(jù)多種多樣：包括時間和數(shù)量信息、質(zhì)量數(shù)據(jù)、機器和設(shè)備狀態(tài)、故障及其原因。這些信息反映的是生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)，反過來再對ERP系統(tǒng)中的生產(chǎn)計劃產(chǎn)生影響。

我們希望ERP和MES系統(tǒng)之間的界限在工業(yè)4.0環(huán)境下會不斷淡化，企業(yè)層會不斷地整合到車間的生產(chǎn)管理中。MES系統(tǒng)中的一些典型功能將在ERP系統(tǒng)中執(zhí)行，傳統(tǒng)的ERP系統(tǒng)的計劃任務(wù)將轉(zhuǎn)移到MES系統(tǒng)的詳細(xì)計劃中執(zhí)行。

如果是純粹的報表系統(tǒng)，則整個計劃控制權(quán)則留在ERP系統(tǒng)中，MES系統(tǒng)也會承擔(dān)制定部分詳細(xì)計劃的任務(wù)。在產(chǎn)能有約束的情況下，有限能力計劃方案會提供計劃的可選方案，幫助ERP系統(tǒng)執(zhí)行粗計劃。

高度靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)

MES系統(tǒng)能非常精細(xì)地管理生產(chǎn)過程，根據(jù)單個系統(tǒng)組件提供的功能，與ERP系統(tǒng)的集成存在多種方式。通常來說，相互協(xié)調(diào)的且根據(jù)具體應(yīng)用要求量身定制的集成更具有優(yōu)勢。相應(yīng)的MES組件也有效地提升了目前開發(fā)應(yīng)用的計劃系統(tǒng)（如APS）的優(yōu)勢。生產(chǎn)過程的最新信息極大提高了計劃制定的精確性并幫助消除常見的故障。另一方面，MES系統(tǒng)復(fù)雜的詳細(xì)計劃組件能夠執(zhí)行上級ERP系統(tǒng)下達(dá)的粗計劃。通過這樣的方式可實現(xiàn)生產(chǎn)的目標(biāo)和經(jīng)濟生產(chǎn)的目標(biāo)。

除了產(chǎn)生相應(yīng)“智能工廠”的生產(chǎn)技術(shù)之外，項目下一步最重要一項任務(wù)是：開發(fā)供應(yīng)鏈中各個環(huán)節(jié)的集成解決方案。需要為“智能工廠”中的“智能對象”設(shè)計一個參考結(jié)構(gòu)，在未來“智能供應(yīng)鏈”中增加“智能服務(wù)”。這樣的參考結(jié)構(gòu)確保對流程的統(tǒng)一理解以及所有流程中各系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化互動。所有行動的目標(biāo)都是為了形成一個高度靈活、層級少且高效的生產(chǎn)系統(tǒng)。

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