面向智能制造的生產執行系統及其技術轉型

蔣軍

摘 要： 隨著近年來社會的不斷發展，智能制造的生產執行系統架構以及智能制造生態系統的轉型重新提上日程。如何讓企業把智能制造系統架構轉回傳統企業層級架構是本文的中心內容，文章就探討信息化智能制造系統標準化的應用與發展展開討論。研究企業轉型方案，以企業生產為基本，討論企業智能制造系統的發展現狀。并針對生產執行系統的核心內涵進行探析，思考轉型要求及轉型模式。

關鍵詞： 智能制造系統；SME；生產執行系統；MES；核心內容；企業轉型；架構

現如今小康社會全面發展，社會一眾企業全面向智能制造轉型，產業信息化是當今發展的必然趨勢，生產執行系統的優劣勢必會影響到企業的發展。另一方面，制造業、工業網絡信息化的管理與發展也成為主流趨勢，一切變革都圍繞著信息規劃與實施。如何做到將先進的科學技術融入傳統模式下的資源服務和生產管理是一大難點。要想實現智能系統的革新和生產執行系統的技術轉型，就要實現生產模式的的轉型升級。因此，圍繞理論知識結合實踐，進行開拓創新，是當下技術工程項目研發者為構建生產模式轉型的突破點之一。

一、生產執行系統功能極其技術轉型

生產執行系統又稱MES[1]（manufacturing execution system），近年來，各行各業對于智能制造的生產執行系統都有涉及，信息化技術的滲透對于企業發展以及企業架構的改變有著深遠的意義。比如說工業發展中，生產環境的改變，移動信息終端代替了傳統信息交流模式，還有無線傳感器的應用提高了生產效率。基于生產數據和生產信息進行決策分析、優化各個生產工序，判斷風險以及整合信息，促進了工業蓬勃發展。為了發展新的生產模式、提高企業的經濟效益和資源利用率，企業不得不加以轉型，加大力度發展生產執行系統功能及其技術轉型。

（一）MES核心功能

MES核心功能包括績效分析、配置資源、數據收集、信息管理、操作及調度、維護管理、過程管理人力管理等方面。

1.對于績效分析的轉型，做到即實分析即實報告是一大難點，由于生產操作條件的限制以及工程方案或者是生產計劃的約束，績效分析需要基于一定前提下才能給出即實調度方案，合理運用資源，解決問題。績效分析的轉型需要做到周期性或者是全天候監視性的方法進行數據報告分析[2]。

2.資源配置狀態的轉型方向即要根據資源使用記錄、使用狀態及使用者個人信息做到統一記錄，一一對應。與資源利用狀態相互匹配，隨時隨地提供資源的使用信息，從而能合理的優化資源分配，分派。

3.對于數據采集和文檔整理可以放在一起討論，因為兩者密不可分，承上啟下。大時代背景下數據采集的轉型需要精確獲取虛擬數據資源，并保證數據信息的安全性，其信息平臺的構建和選取尤為重要，并且數據采集的專業人士應具備相應的專業知識或由專家進行培訓。文檔整理主要是管理數據采集人員收集到的工程文件，生產計劃、操作流程、施工程序、操作記錄等等數據信息。提供數據儲存和數據修改，定期進行檢查和維護[3]。

4.對于操作調度而言，生產執行系統有助于優化生產調度和生產任務的派發和管理。通過專家的理論模型對生產調度及排產進行合理優化，同時做到跟蹤調查記錄，提供實踐數據支持。也可以通過生產執行系統進行在線模擬，優化生產模型，基于專家經驗進行完善。

5.維護管理、過程管理和人力管理都是通過生產執行系統的合理運用，來進行科學化的人力資源分配，對于生產設備和工程設備的維修、生產和操作過程處理的監驗、人員狀態的管理等等基礎上加以規劃，通過個人的移動終端與總機相互聯系派發指令，加以引用GPS定位技術確定人員的位置分布，提高了生產效率和企業效益[4]。

二、生產執行系統的管理服務的轉型

（一）生產執行系統的服務模式轉型

作為企業生產系統的重要組成部分之一，生產執行系統服務模式的轉型主要分為兩大塊。其一是內容上：多個功能板塊與虛擬信息資源的溝通服務；其二是生產執行系統在多維度上與子系統的協調[5]。比方說將專家的生產設計模型用于實際的生產過程中進行演練，代入到實際的生產操作流程過程中并加以改善。相對于MSE系統而言，還有一大要點就是人機交互服務模式，這也是生產執行系統服務模式轉型的要點之一。對于多平臺信息傳遞和信息交流、用戶的信息可視化技術、多功能平臺訪問及應用操作等等。隨著科學技術的不斷進步，對于個人終端、智能移動收集和pc客戶端的應用也尤為重要。服務模式的轉型需要遵循便攜化原則，并結合行業特點和企業優勢制定戰略。

（二）生產執行系統管理模式的轉型

生產執行系統是企業日常操作的必備系統，其管理模式必須要建立起一套系統化的規章制度，以便于內部數據、信息、功能的使用和管理。不能吝嗇于內部信息系統的檢修費用和專業人士的聘用，要保證其系統內部數據功能的應用性。或者培養招聘專業操作者和管理者，去除外包環節，由公司內部人員管理維修，建立個人問責制度，一步到位。設備的管理是生產執行系統能否真正轉型的重中之重，這就意味著其系統所需要的管理人才資源也是企業生產執行系統轉型所必須的[6]。

三、生產執行系統技術轉型的挑戰

技術方案是生產執行系統的關鍵，首先企業員工的生產技術水平和思想模式要與所轉型的方向一致，顧及企業基層生產者的感受；其次是要有已經成功的轉型案例，要顧及轉型風險。設備方面，要加大資金投入和投資力度，在科學化先進化的設備上彌補勞動力的不足，滿足社會生產的需要，從而提高整體的經濟效益。還有就是需要提高基礎生產信息化、可視化技術等相關專業知識，為基層生產操作人員普及企業生產執行系統轉型的理念，從上到下連城一口氣。做到技術轉型，提高企業的經濟效益[7]。

結語：什么是智能制造的生產執行系統，又如何加強生產執行系統的技術轉型，是文章討論的中心內容。面向智能制造的生產執行系統和技術轉型是企業的一種轉型方式，文章從生產執行系統出發，論述了生產執行系統具備的產業功能，提出相應對策及轉型思路。企業能否了解生產執行系統的架構和核心內容，是企業能否成功技術轉型的關鍵。要提高企業的生產效率，優化資源配置，轉變企業服務模式，才能走出當今現狀，成功轉型。同時，生產執行系統技術的研發與步伐也不能停滯，要吸收外國先進技術、吸收理論知識、培養優秀人才。在不斷嘗試不斷磨練中，建立起一套完善的生產執行系統，從而做到技術轉型。

參考文獻

[1]尹勝，尹超.劉飛，等云制造環境下外協加工資源集成服務模式及語義描述[J]計算機集成制造系統，2013，17（3）：525-32.

[2]張益，馮毅萍，榮岡.面向智能制造的生產執行系統及其技術轉型[J].信息與控制，2017，46（04）：452-461.

[3]張琴. 基于多Agent的敏捷化智能制造執行系統的研究[D].西南石油大學，2006.

[4]包振強. 基于多Agent的智能制造執行系統研究[D].南京航空航天大學，2003.

[5]高一聰.馮毅雄.譚建榮等制造資源耦合映射與模糊匹配技術研究[J].計算機輔助設計與圖形學學報2012，24（3）：290 -298.

[6]尹超，張云.鐘婷。面向新產品開發的云制造服務資源組合優選模型[J].計算機集成制造系統.2012.18（7）：1368-1378.

[7]李成海.黃必清.基于屬性描述匹配的云制造服務資源搜索方法[J].計算機集成制造系統.2014.20（6）：1499-507.