基于軟組件的可重構制造執行系統的設計研究

邊疆　周軍

摘 要：經濟和技術的變化導致世界各地的行業對本公司生產技術重新定位。整個工業領域也正在經歷一場制造業的大變革，它將邁向定制化、信息化、數字化、綠色化。西門子將現實和虛擬的生產世界相結合，著力推動制造業未來的發展。其前瞻性的遠景規劃、完整的產品線和豐富的行業知識，為工業數字化企業平臺的未來發展奠定了堅實的基礎。西門子是唯一一家從產品設計、生產規劃、生產工藝、到生產實施及服務的全產品生命周期中可為企業提供一系列產品組合和解決方案的公司。通過數字制造及整合創新，提供高效生產與節能環保相結合的可持續發展解決方案幫助中國工業企業實現升級轉型，以更高生產力、更高效能、更短產品上市時間、更強靈活性在國際競爭中更上一層樓。

關鍵詞：無線互聯科技；MES；制造執行系統

MES是一款集高科技、高效益等多種技術手段于一身的制造執行系統，它是各個產業在信息化管理上的里程碑，也是提升管理力的一個重要組成部分。項目的圓滿成功，預期目標的實現，管理更加輕松，客戶更加滿意，這些都是MES制造系統完美嵌入的結果。

1 生產規劃和生產工程

西門子致力于成為面向整個產品開發與生產過程的整合型供應商，覆蓋從產品設計和生產規劃直至生產工程、生產實施以及后續服務的整個過程。這便是智能制造與數字化企業平臺。對于制造業的未來，西門子向我們展示了如何通過眾多的產品、解決方案、服務和全面的縱向市場專業知識為客戶提供支持，助其提高生產率和效率。為所有客戶統一部署智能制造與數字化企業平臺技術。憑借廣泛的產品組合，深厚的縱向市場專業知識，在這一次再次得到證明，并且再度覆蓋全球，以及對客戶的極大重視，確保帶來最佳的工業產品和解決方案，滿足不同客戶的需求。擁有廣泛的自動化技術、工業控制及驅動技術、工業信息技術與軟件以及行業服務，為世界各地的客戶提供覆蓋整個價值鏈的全面支持，包括從產品設計到生產規劃，從過程工程一直延伸至生產實施和后續服務。

利用虛擬機工具進行生產規劃。現代化機床耗資不菲，而且必須充分發揮其能力才能讓企業獲得最大的投資回報。如果將機器閑置不用，將是很大的損失。當機器投入運轉時，要確保其各項功能發揮穩定，并盡可能提高運作效率。如果在生產中需要不斷重復設置機床，或將其改裝用于培訓用途，將會產生機器被白白閑置的時間。然而，這種情況只要借助虛擬機工具即可避免，它像實體機床一樣運轉，但完全是通過工業信息技術與軟件程序來模擬的。西門子就有這樣一款解決方案，其名稱很貼切地被稱為虛擬機工具，是智能制造與數字化企業平臺的重要組成部分。它可被用于設定機床設置，還可供培訓和驗證子程序之用，大大節省使用實體機床的時間。虛擬機工具可縮短機床的非生產性操作時間，其仿真度很高，可減少對實體機床的非生產性利用，進而顯著提高生產效率和能源效率。它為制造業的未來提供了卓越的范例。

2 獨立的信息技術

信息技術與軟件可以控制日益復雜的流程，以智能方式連接來自機器設備中傳感器的數據，并幫助正確解讀信息——在工業和醫療領域均如此。這是在可持續發展的基礎上提高生產率、效率和質量的唯一方式。西門子結合主要的軟件應用與智能信息技術，對業務進行改善。獨立式和嵌入式軟件是西門子幾乎所有產品不可分割的組成部分，并已成為公司的競爭優勢之一。對復雜應用的深入了解——無論是面向智慧城市的基礎設施解決方案，譬如，用來提高生產率和效率的智能電網、工業軟件，還是通過健康信息技術優化工作流程，推動上述軟件得以不斷發展，并使西門子領先于競爭對手。隨著工業信息技術和軟件的日益普及，網絡安全發揮著日益重要的作用。作為醫療和工業軟件的主要供應商之一，西門子正竭盡全力使自己的產品更加安全，并在全球各地提高客戶對數據安全性的認識。

3 制造自動化，智能工廠

隨著產品開發和生產日益走向自動化，對于能集成并可靠控制不同過程和系統的應用的需求日益增長。制造執行系統（MES）在這一方面起著至關重要的作用。依托SIMATIC IT軟件，西門子提供了一個能捆綁所有生產數據并實現其可視化的系統，該系統還支持端到端監測與控制。COMOS生產流程越來越多地被提前模擬和優化。實際生產的實現就基于這個計劃平臺。面向過程工業的TIA Portal和COMOS等西門子工程軟件，用于通過SIMATIC自動化技術，實現從模擬到現實的過渡。TIA Portal可為用戶提供一個針對整個制造自動化項目的清晰的整體視圖，讓他們能夠直觀、快速和高效地進行編輯。COMOS具有面向對象的數據平臺，可為系統制造商和系統運營商提供無縫的項目相關數據流，涉及項目的所有階段，從而幫助創建更高效的工作流。

產品生命周期管理和自動化控制軟件的結合，將產品規劃與生產執行和服務銜接在一起。這種智能工廠可顯著提高生產率和競爭力：新車型可在一年內推出，飛機可在不到四年的時間內開發出來，并且，面向化工或食品飲料行業的混合系統能夠以低得多的資本和運營成本進行整定和優化。由于實現了數字化、自動化和虛擬化，西門子成都電子廠成為現代制造的典范。

4 結語

可持續發展是西門子價值觀的基礎。公司發展戰略的重要支柱之一，就是密切關注可持續發展的強烈的企業責任感。長期的盈利性增長是目標，而負責任的價值創造為成功鋪平了道路。MES制造執行系統不僅改變了西門子原有的成產制造系統，還使西門子通過產業結構改變成為了人們越來越熟知的電子產品品牌。

[參考文獻]

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