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一、引言

實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，必須實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)智能化和自動(dòng)化， MES系統(tǒng) 軟件是實(shí)現(xiàn)企業(yè)制造智能化的有力工具。但目前中國的MES系統(tǒng)軟件市場(chǎng)正處于群雄并起，魚龍混雜的競(jìng)爭(zhēng)階段，市場(chǎng)集中度并不高。絕大多數(shù)MES系統(tǒng)軟件廠商都是摸著石頭過河，跟隨客戶需求進(jìn)行客制化開發(fā)，于是，在MES系統(tǒng)軟件研發(fā)到實(shí)施過程中，MES系統(tǒng)軟件廠商們都發(fā)現(xiàn)以下難點(diǎn)：MES系統(tǒng)軟件產(chǎn)品難以標(biāo)準(zhǔn)化，項(xiàng)目費(fèi)用成本高，開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，項(xiàng)目實(shí)施難度大，用得好的項(xiàng)目少。
因此，本文詳細(xì)分析研究MES系統(tǒng)軟件在制造業(yè)中的難點(diǎn)，并提出應(yīng)對(duì)的建議和對(duì)策，為打算實(shí)施或正在實(shí)施MES系統(tǒng)軟件的相關(guān)企業(yè)提供較好的參考和借鑒價(jià)值。



二、MES系統(tǒng)軟件難以標(biāo)準(zhǔn)化

在同一個(gè)行業(yè)或者說同一個(gè)市場(chǎng)，客戶需求往往具有相似性，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化能快速地進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和實(shí)施部署。然而，我們?yōu)槭裁措y以做到系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化呢？
MES系統(tǒng)軟件的行業(yè)特色十分明顯，要求研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)行業(yè)的工藝生產(chǎn)流程有深入和全面理解。即使同一行業(yè)，企業(yè)的發(fā)展也是千差萬別的，主要表現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

1、 智能制造是以MES系統(tǒng)軟件為核心，與ERP、PLM、APS進(jìn)行對(duì)接。開發(fā)時(shí)必須實(shí)現(xiàn)相互協(xié)同，形成透明產(chǎn)業(yè)鏈。而ERP、PLM、APS等軟件也是定制開發(fā)，各不相同，讓MES系統(tǒng)軟件的開發(fā)也因應(yīng)而變。
2、 管理層對(duì)生產(chǎn)過程管控、數(shù)據(jù)及時(shí)反饋、過程質(zhì)量控制、產(chǎn)品過程追溯、生產(chǎn)成本問題等有不同的目標(biāo)要求，MES系統(tǒng)軟件必須有針對(duì)性地進(jìn)行開發(fā)。
3、 MES系統(tǒng)軟件的開發(fā)是為了實(shí)現(xiàn)與企業(yè)生產(chǎn)制造流程契合，生產(chǎn)流程的差異化要求MES系統(tǒng)軟件必須進(jìn)行定制開發(fā)。
4、 投入標(biāo)準(zhǔn)化研究和頂層規(guī)劃的人力非常昂貴，大多數(shù)MES系統(tǒng)軟件廠商往往迫于生存和短期利益驅(qū)動(dòng)，不愿意投入資金和精力去研究。
5、 MES系統(tǒng)軟件是一種*的生產(chǎn)管理理念，標(biāo)準(zhǔn)化的MES系統(tǒng)軟件必須是科學(xué)、規(guī)范、細(xì)化的生產(chǎn)管理方法。因此，當(dāng)企業(yè)導(dǎo)入這一全新的規(guī)范生產(chǎn)管理工具時(shí)，必然跟該企業(yè)的行業(yè)特色、自身特色以及的生產(chǎn)管理方式有所區(qū)別。MES系統(tǒng)軟件的導(dǎo)入必須滿足到當(dāng)前的生產(chǎn)管理特色。
6、 MES系統(tǒng)軟件具有很強(qiáng)的行業(yè)特點(diǎn)，至今不可能有一個(gè)面向全部行業(yè)的MES系統(tǒng)軟件軟件。

因此，MES系統(tǒng)軟件，實(shí)施前還是需要根據(jù)企業(yè)自身的發(fā)展進(jìn)行定制開發(fā)。那么，MES系統(tǒng)軟件能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化？
答案是：能！

三、MES系統(tǒng)軟件該如何實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化

智能制造的廣泛普及和應(yīng)用，對(duì)MES系統(tǒng)軟件提出了更高的要求，如實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)、可擴(kuò)展性、開放性以及能夠針對(duì)外界環(huán)境變化迅速重構(gòu)、快速響應(yīng)市場(chǎng)變化。因此，MES系統(tǒng)軟件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)當(dāng)沿著以下展開的：體系架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)邏輯的模型化和標(biāo)準(zhǔn)化、信息結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化。隨著MES系統(tǒng)軟件實(shí)施方法的成熟，實(shí)施模式和評(píng)價(jià)策略也在逐步走向規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化[]。


MES系統(tǒng)軟件體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化
建立MES系統(tǒng)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)時(shí)，要站在企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的高度，由頂向下規(guī)劃MES系統(tǒng)軟件的總體架構(gòu)體系[]，并對(duì)模型下的每一個(gè)功能模塊進(jìn)行了定義。MES系統(tǒng)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)分為平臺(tái)曾、執(zhí)行層和業(yè)務(wù)層三部分，要求必須能實(shí)現(xiàn)整體過程協(xié)同和全局優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)不同廠商產(chǎn)品間標(biāo)準(zhǔn)化功能接口，提高M(jìn)ES系統(tǒng)軟件對(duì)業(yè)務(wù)和管理持續(xù)變化的適應(yīng)性。

MES系統(tǒng)軟件業(yè)務(wù)邏輯的模型化和標(biāo)準(zhǔn)化
由于經(jīng)營(yíng)理念、開發(fā)目標(biāo)、產(chǎn)品的成長(zhǎng)基礎(chǔ)和歷程不同，MES系統(tǒng)軟件和經(jīng)營(yíng)管理以及其他生產(chǎn)控制系統(tǒng)的邊界往往很難清晰界定，導(dǎo)致系統(tǒng)之間和功能模塊直接存在著較多的重疊。因此，MES系統(tǒng)軟件廠商應(yīng)該根據(jù)行業(yè)不同，把MES系統(tǒng)軟件功能模塊進(jìn)行劃分為生產(chǎn)運(yùn)作管理、庫存運(yùn)作管理、質(zhì)量運(yùn)作管理、維護(hù)運(yùn)作管理等4個(gè)功能區(qū)，并給出這4個(gè)功能區(qū)的詳細(xì)活動(dòng)模型
由于理念、出發(fā)點(diǎn)、產(chǎn)品成長(zhǎng)基礎(chǔ)和成長(zhǎng)歷程的不同，MES系統(tǒng)軟件和經(jīng)營(yíng)管理及生產(chǎn)控制系統(tǒng)的邊界往往很難劃分清楚，軟件系統(tǒng)之間、功能模塊之間存在較多的重疊。因此ISA和 ISO/IEC 避開MES系統(tǒng)軟件 邊界到底在什么地方的爭(zhēng)論，針對(duì)更廣義的制造自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建參考模型。
MES系統(tǒng)軟件的業(yè)務(wù)邏輯標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了系統(tǒng)功能組成及各功能模塊之間的相互關(guān)系，各廠商的MES系統(tǒng)軟件在實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的集成時(shí)只要滿足標(biāo)準(zhǔn)定義的功能關(guān)系和數(shù)據(jù)接口關(guān)系就可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的集成。

MES系統(tǒng)軟件的信息結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化
在功能模型的基礎(chǔ)上分析了MES系統(tǒng)軟件相關(guān)的主要信息類型，辨識(shí)出MES系統(tǒng)軟件應(yīng)該主要考慮的職員、設(shè)備、物料、工藝段、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品信息、生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)績(jī)效等8個(gè)對(duì)象，使用UML定義了這些對(duì)象的模型并給出了相應(yīng)的類及其屬性表。采用通用的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)信息交換機(jī)制和交換方式。

MES系統(tǒng)軟件的實(shí)施模式和評(píng)價(jià)策略標(biāo)準(zhǔn)化
主要給出了制造MES系統(tǒng)軟件的實(shí)施策略和規(guī)范，包指MES系統(tǒng)軟件實(shí)施組織架構(gòu)、實(shí)施過程中各階段的作業(yè)規(guī)范、過程規(guī)范。為導(dǎo)入MES系統(tǒng)軟件的企業(yè)和MES系統(tǒng)軟件供應(yīng)商進(jìn)行產(chǎn)品咨詢服務(wù)和實(shí)施提供有效的依據(jù)。
評(píng)價(jià)策略的標(biāo)準(zhǔn)化主要定義MES系統(tǒng)軟件投入使用后產(chǎn)品運(yùn)行的穩(wěn)定性、 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、響應(yīng)的及時(shí)性、數(shù)據(jù)完整性等技術(shù)性能評(píng)估方法和指標(biāo)以及售后服務(wù)方式，為企業(yè)對(duì)MES系統(tǒng)軟件軟件產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)提供方向工具，也作為MES系統(tǒng)軟件供應(yīng)商的售后服務(wù)指導(dǎo)方案。

四、MES系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)施難點(diǎn)

MES系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施，跟產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化一樣，是一條布滿荊棘的路。

1、工藝及生產(chǎn)組織的難點(diǎn)及對(duì)策
無論是離散型制造業(yè)還是流程型的特點(diǎn)是工藝路線復(fù)雜及生產(chǎn)組織管理困難，一個(gè)零件往往要經(jīng)過多道工序加工才能完成。另外生產(chǎn)組織管理也十分復(fù)雜，如免檢工作中心、報(bào)檢即報(bào)工、首工序送料、輔助班組和工具班組等等。
針對(duì)上述工藝加工及生產(chǎn)組織管理特點(diǎn)，分別必須采用不同的設(shè)計(jì)對(duì)策。首先采用RFID技術(shù)，解決操作工與班組、操作工與所取加工任務(wù)及報(bào)工報(bào)檢、一工序多工步、物料跟蹤與驗(yàn)證、批次分拆等數(shù)據(jù)采集問題；其次PDA結(jié)合條碼技術(shù)解決各種工序加工及生產(chǎn)組織管理流程處理難點(diǎn)及效率問題；再次，在程序設(shè)計(jì)時(shí)，采用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)終端，采用分層設(shè)計(jì)技術(shù)及多線程同步技術(shù)訪問與上下層信息接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“上傳下達(dá)”及信息共享。

2、項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策
MES系統(tǒng)軟件項(xiàng)目的實(shí)施涉及到工藝、生產(chǎn)、車間、質(zhì)量、倉庫、采購、計(jì)劃等企業(yè)運(yùn)營(yíng)的核心部門，項(xiàng)目實(shí)施的范圍廣、參與人員多、周期長(zhǎng)，所以在項(xiàng)目實(shí)施前應(yīng)充分考慮到項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，并尋求資源給予控制。風(fēng)險(xiǎn)主要存在選型不當(dāng)、需求出現(xiàn)較大偏差、不切實(shí)際的期望、業(yè)務(wù)部門參與度低、不認(rèn)可和接受工作習(xí)慣的改變、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的工作量大以及管理層的支持度低等多方面。

 

風(fēng)險(xiǎn)	對(duì)項(xiàng)目的影響	可能性	解決的對(duì)策
選型不當(dāng)	無法實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)	高	對(duì)供應(yīng)商提交詳細(xì)的解決方案進(jìn)行認(rèn)真評(píng)審，即使提出疑問，要求供應(yīng)商給予解答和承諾
需求出現(xiàn)較大偏差	功能存在差異	低	需求報(bào)告必須經(jīng)各事業(yè)部確認(rèn)，需求調(diào)研時(shí)，各業(yè)務(wù)部門充分參與，終需求由業(yè)務(wù)部門領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行審核。
不切實(shí)際的期望	公司對(duì)系統(tǒng)的接受程度	低	明確需求，實(shí)施過程抓大放小，緊緊圍繞主要目標(biāo)開展工作，一個(gè)階段一個(gè)階段目標(biāo)推進(jìn)和鞏固
業(yè)務(wù)部門參與度不高	影響需求的準(zhǔn)確性及流程的合理性	中	項(xiàng)目實(shí)施過程需業(yè)務(wù)部門的主要負(fù)責(zé)人掛帥，并排除骨干力量參與項(xiàng)目的實(shí)施工作。負(fù)責(zé)人對(duì)MES在本部門的實(shí)施成敗負(fù)責(zé)。
工作習(xí)慣的改變	影響項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度	低	流程的擬定由業(yè)務(wù)骨干負(fù)責(zé)，盡可能貼近實(shí)際，同時(shí)由業(yè)務(wù)骨干負(fù)責(zé)對(duì)本部門用戶的培訓(xùn)工作
數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的工作量	影響項(xiàng)目的進(jìn)度	高	業(yè)務(wù)部門深度參與，嚴(yán)格的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備計(jì)劃和進(jìn)度跟蹤
管理層的支持度	影響系統(tǒng)的執(zhí)行力度	高	方案的評(píng)比、項(xiàng)目的啟動(dòng)、項(xiàng)目的上線等關(guān)鍵性會(huì)議，邀請(qǐng)董事長(zhǎng)、總經(jīng)理參加，并要求各事業(yè)部主要負(fù)責(zé)人參加
對(duì)實(shí)施工作量評(píng)估不足，難度估計(jì)不夠	項(xiàng)目超時(shí)，成本增加	中	嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捻?xiàng)目計(jì)劃、可惜的項(xiàng)目管理、三方的密切配合向項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組、項(xiàng)目支持小組尋求幫助
范圍延續(xù)	項(xiàng)目超時(shí)，成本增加	高	所有范圍改變都應(yīng)由項(xiàng)目經(jīng)理批準(zhǔn)，而且申請(qǐng)上必須說明由此對(duì)整個(gè)項(xiàng)目帶來的影響。
及時(shí)地解決作業(yè)流程和企業(yè)政策的問題	影響工作變化的平穩(wěn)過渡和項(xiàng)目超時(shí)	高	項(xiàng)目中的關(guān)鍵人員必須有充分的決策權(quán)，單位之間的沖突由管理層解決。所有問題必須有正式的記錄，重要性在必要時(shí)提交到項(xiàng)目經(jīng)理

因此，在實(shí)施前和過程中，必須有準(zhǔn)備地找出解決的對(duì)策。
 
小結(jié)

MES系統(tǒng)軟件產(chǎn)品如此難標(biāo)準(zhǔn)化，必須進(jìn)行定制性開發(fā)，而項(xiàng)目的實(shí)施又如此艱巨，但為什么市面上有部分廠商能夠號(hào)稱一周上線？這是極其不負(fù)責(zé)任的行為！因?yàn)镸ES系統(tǒng)軟件上線是一個(gè)復(fù)雜的過程，難免會(huì)有各種測(cè)試和調(diào)整還有用戶培訓(xùn)，都需要一線用戶進(jìn)行全力配合。
因此， MES系統(tǒng)軟件 的選商方面，除了要充分剖析自身企業(yè)實(shí)力，明確企業(yè)信息化目標(biāo)外，還要*了解MES系統(tǒng)軟件供應(yīng)商，對(duì)他們的研發(fā)實(shí)力、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)的安全性、實(shí)施能力、系統(tǒng)集成能力、價(jià)格和開發(fā)周期進(jìn)行深入了解和分析，切勿因?yàn)楣?yīng)商的名氣大、價(jià)格優(yōu)、上線快而作為優(yōu)選導(dǎo)致本末倒置。