智能制造時(shí)代的ERP、PLM、MES核心系統(tǒng)集成,天心天思助力企業(yè)信息化,智慧化

這篇文章對(duì)智能制造相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理,其中基礎(chǔ)知識(shí)整理部分來源于對(duì)《智能制造之路-數(shù)字化工廠》 和《工業(yè)40智能平臺(tái)構(gòu)建策略》相關(guān)筆記整理。
一、商業(yè)新模式-企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
最近讀完《商業(yè)新模式-企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路》這本書,讀完后整體感覺這本翻譯過來的書寫的相當(dāng)一般,更加堅(jiān)定了我原來的一些看法,就是國外的很多書的水平也一般,即使是一些大家認(rèn)為的暢銷書。同時(shí)對(duì)于商業(yè)新模式,數(shù)字化,互聯(lián)網(wǎng)變革,新媒體等最佳實(shí)踐是在國內(nèi)而不是國外,國內(nèi)的書往往更加接地氣。
這本書整體的一個(gè)大問題就是數(shù)字化的本質(zhì)究竟是什么?
雖然有一個(gè)小章節(jié)專門在講數(shù)字化本質(zhì)當(dāng)時(shí)仍然沒有講清楚,數(shù)字化和信息化區(qū)別本身又在哪里?發(fā)現(xiàn)談了很多后面更多的還是在談信息化和商業(yè)模式變革。其次組織,團(tuán)隊(duì),流程變革和治理也相當(dāng)重要,但是你會(huì)發(fā)現(xiàn)這本身后面講的很多內(nèi)容,即使把書名變成信息化,變成流程變革和新商業(yè)模式變更都完全適用。即很多內(nèi)容實(shí)際上并不是數(shù)字化特有的。
實(shí)際上看了書名的時(shí)候,我就在思考,這本書首先要回答的就是企業(yè)數(shù)字化的本質(zhì)究竟是什么?其次是傳統(tǒng)企業(yè)和數(shù)字化企業(yè)的區(qū)別究竟體現(xiàn)在哪些地方?其次就是傳統(tǒng)企業(yè)如何向數(shù)字化企業(yè)轉(zhuǎn)型?應(yīng)該遵循一個(gè)什么樣的步驟或演進(jìn)路線?而這些關(guān)鍵問題在本書并沒有得到很好的解答。

看了這本書,反過來思考下企業(yè)數(shù)字化,書里面談到任何用信息連接的人和人,人和機(jī)器,機(jī)器和機(jī)器之間的技術(shù)都是數(shù)字化的。對(duì)于企業(yè)數(shù)字化的本質(zhì)應(yīng)該體現(xiàn)在信息化,自動(dòng)化+柔性化+個(gè)性化,自服務(wù)化,無邊界化,互聯(lián)網(wǎng)化(線上+線下,電商,互聯(lián)網(wǎng)+)。而里面使用到的技術(shù)即仍然是傳統(tǒng)的信息技術(shù),互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),云和大數(shù)據(jù),工業(yè)自動(dòng)化,物聯(lián)網(wǎng)和智能制造,包括當(dāng)下發(fā)展迅猛的AI人工智能。
注意傳統(tǒng)企業(yè)戰(zhàn)略模式更加關(guān)注成本,質(zhì)量等,而新的商業(yè)模式下更加關(guān)心的是個(gè)性化,用戶體驗(yàn),服務(wù),時(shí)效性和便利性,所有新的產(chǎn)品或商業(yè)模式基本都是圍繞上面的內(nèi)容展開。而這些本質(zhì)上又是進(jìn)一步打破原來產(chǎn)品或服務(wù)所受到空間和時(shí)間上的制約。
即企業(yè)數(shù)字化為用戶提供打破時(shí)空制約的個(gè)性化用戶體驗(yàn)服務(wù)。
不論是電商平臺(tái),O2O線上線下,VR虛擬體驗(yàn),上門服裝定制,到家服務(wù)等,最終目的都是為最終客戶提供更好的用戶體驗(yàn),提升服務(wù)的時(shí)效性和個(gè)性化,最大限度的減少中間渠道。

企業(yè)數(shù)字化一個(gè)重要能力就是連接能力,連接你的客戶,連接你的外圍生態(tài),形成一個(gè)生態(tài)共同體和協(xié)同體,這和原來我們談傳統(tǒng)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)+轉(zhuǎn)型思路完全是一樣的。
傳統(tǒng)企業(yè)在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時(shí)候,很多時(shí)候不是在革他人的命,而是在革自己的命,即降低自己傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目而拓展新商業(yè)模式和信息技術(shù)下的新項(xiàng)目,這才是真正的自我顛覆和創(chuàng)新。類似從360的免費(fèi)策略,或者亞馬遜從傳統(tǒng)書店到電子書店的轉(zhuǎn)型等都是可借鑒的思路。
傳統(tǒng)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型失?。?/p>
我們把這個(gè)問題變成傳統(tǒng)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)+轉(zhuǎn)型失敗來看大家可能更加容易理解。這里面最大的一個(gè)問題就是傳統(tǒng)企業(yè)沒有意識(shí)到在當(dāng)下新技術(shù)快速發(fā)展的現(xiàn)狀下,客戶和流量的入口已經(jīng)變成了一個(gè)關(guān)鍵,即在各類資源過剩的情況下真正掌握流量入口的人往往才最有話語權(quán)。而對(duì)于制造商或者供應(yīng)鏈服務(wù)提供都變成次要內(nèi)容,一個(gè)食品生產(chǎn)企業(yè)原來的話語權(quán)往往在家樂?;蛭譅柆?shù)却笮蜕坛?,而現(xiàn)在的話語權(quán)在京東或天貓等大型平臺(tái),即互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)濟(jì)改變的是流量入口的主導(dǎo)人而已。
傳統(tǒng)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之難就在于很多企業(yè)并不具備這種流量入口的控制能力,即使大型企業(yè)發(fā)展自己的自營電商平臺(tái)往往也很難有這種流量控制能力。
新興技術(shù)的發(fā)展一定會(huì)帶來很多傳統(tǒng)企業(yè)的消失,最主要的原因就是人的消費(fèi)模式和行為習(xí)慣被新產(chǎn)品所替代,類似智能手機(jī)的出現(xiàn)導(dǎo)致了GPS,MP3和MP4,DVD,電子書等大量企業(yè)的消失。而這種消失是大趨勢(shì),一個(gè)傳統(tǒng)企業(yè)能夠洞悉到這種新技術(shù)下的發(fā)展趨勢(shì)往往并不容易。
企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型失敗根本原因仍然是缺乏對(duì)新興技術(shù),新商業(yè)模式,用戶消費(fèi)和行為習(xí)慣的發(fā)展趨勢(shì)的思考和洞悉,缺乏對(duì)一些新興事物發(fā)展速度之快的良好判斷。數(shù)字化轉(zhuǎn)型失敗從來都不應(yīng)該是技術(shù)層面的原因,類似信息技術(shù)僅僅是工具和手段,關(guān)鍵的仍然是戰(zhàn)略規(guī)劃和經(jīng)營策略和目標(biāo)的轉(zhuǎn)變。
數(shù)字化趨勢(shì)的驅(qū)動(dòng)因素,消費(fèi)者行為,環(huán)境因素,創(chuàng)新。其中最主要的仍然是消費(fèi)者行為和需求。對(duì)于傳統(tǒng)的需求,可能需求并沒有變化,但是新模式提升了需求在時(shí)間和空間上的滿足度;其次是本身沒有需求,但是隨著環(huán)境變化和技術(shù)創(chuàng)新,企業(yè)主動(dòng)創(chuàng)造出了新的需求點(diǎn),這本身就是一種大的變革。
對(duì)企業(yè)數(shù)字化能力的評(píng)估和衡量,仍然如前面所說的,應(yīng)該體現(xiàn)在信息化,自動(dòng)化+柔性化+個(gè)性化,自服務(wù)化,無邊界化,互聯(lián)網(wǎng)化(線上+線下,電商,互聯(lián)網(wǎng)+),對(duì)需求的敏捷和響應(yīng)能力這些關(guān)鍵方面。其次才是到技術(shù)層面。
企業(yè)數(shù)字化戰(zhàn)略,這個(gè)是一個(gè)偽概念,實(shí)際上企業(yè)戰(zhàn)略就是企業(yè)戰(zhàn)略,企業(yè)戰(zhàn)略重點(diǎn)是業(yè)務(wù)目標(biāo),經(jīng)營策略和新商業(yè)模式。而數(shù)字化僅僅是企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略目標(biāo)的方法,工具和技術(shù)。因此不適合將數(shù)字化提升到戰(zhàn)略層面,數(shù)字化僅僅是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略的工具。任何戰(zhàn)略都不應(yīng)該脫離業(yè)務(wù)經(jīng)營目標(biāo)。
二、智能制造和數(shù)字化工廠
工業(yè)4.0是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期和價(jià)值鏈整個(gè)過程中人,物,機(jī)器之間的連接,同時(shí)實(shí)現(xiàn)他們之間信息的及時(shí)共享和協(xié)同,以提供一個(gè)實(shí)時(shí),自動(dòng)化,智能,可視,柔性的動(dòng)態(tài)自組織架構(gòu)。
德國工業(yè)4.0可以概括為一個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)(信息物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)),雙重戰(zhàn)略(領(lǐng)先供應(yīng)商,主導(dǎo)市場),三項(xiàng)集成(橫向集成,縱向集成,端到端集成),八項(xiàng)舉措,十七項(xiàng)主題。
工業(yè)4.0的核心和關(guān)鍵是建立一個(gè)人,機(jī)器,資源互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)。
美國對(duì)智能制造的定義:智能制造是先進(jìn)智能系統(tǒng)強(qiáng)化應(yīng)用,新產(chǎn)品快速制造,產(chǎn)品需求動(dòng)態(tài)響應(yīng),以及工業(yè)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)優(yōu)化的制造。
其核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化傳感器,數(shù)據(jù)互操作性,多尺度動(dòng)態(tài)建模和仿真,智能自動(dòng)化以及可擴(kuò)展的多層次網(wǎng)絡(luò)安全。結(jié)果是在一個(gè)柔性,敏捷,創(chuàng)新的制造環(huán)境中提升性能和效率。同時(shí)使業(yè)務(wù)和制造過程有效的串聯(lián)在一起。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):最早由通用電氣在2012年提出,倡導(dǎo)將人,數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來,形成開放而全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò),其內(nèi)涵已經(jīng)超越了制造業(yè)本身,跨越產(chǎn)品生命周期整個(gè)價(jià)值鏈。
相比工業(yè)4.0,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更加注重軟件,網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由智能設(shè)備,智能系統(tǒng)和智能決策三大要素構(gòu)成。

工業(yè)4.0,通過人,物和系統(tǒng)的連接,實(shí)現(xiàn)企業(yè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)建立,實(shí)時(shí)優(yōu)化和自組織。
我國對(duì)智能制造的定義是通過新一代信息技術(shù)(云計(jì)算,物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù),工業(yè)機(jī)器人,工業(yè)數(shù)控,互聯(lián)網(wǎng)+IT信息技術(shù)等),貫穿設(shè)計(jì),生產(chǎn),管理,服務(wù)等制造活動(dòng)各環(huán)節(jié),具有信息深度感知,智慧優(yōu)化和自決策,精準(zhǔn)控制和自執(zhí)行功能的先進(jìn)制造過程,系統(tǒng)和模式總成。
對(duì)于智能制造的解讀,書里面談的一些核心特點(diǎn)體現(xiàn),比較有參考意義,記錄如下:
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工業(yè)4.0不是無人工廠,人是工業(yè)4.0的核心。
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要實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0,首先要進(jìn)行生產(chǎn)組織和業(yè)務(wù)流程的梳理和重構(gòu)。
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實(shí)現(xiàn)人,機(jī)器,工件(產(chǎn)品)之間的互聯(lián)互通。
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實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí),自動(dòng)化采集和分析。
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車間布局-實(shí)現(xiàn)矩陣和網(wǎng)狀的柔性生產(chǎn)系統(tǒng),消滅固定生產(chǎn)線。
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實(shí)現(xiàn)個(gè)性化產(chǎn)品的前提是標(biāo)準(zhǔn)化,模塊化和數(shù)字化。
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用戶體驗(yàn)。
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從對(duì)市場的快速響應(yīng)轉(zhuǎn)變到對(duì)用戶個(gè)性化需求的快速響應(yīng)。
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信息物理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)。
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實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化+信息化,智能工廠是革新。
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工業(yè)4.0解決信息孤島問題-縱向集成是基礎(chǔ)。
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工業(yè)4.0不僅僅是智能工廠-橫向集成是革命。
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工業(yè)4.0需要建立端到端的集成-消滅中間環(huán)節(jié)。
美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考模型,IIRA4.0,從網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù),安全三個(gè)維度進(jìn)行定義。2015年德國給出工業(yè)4.0參考模型,即RAMI4.0,其仍然是一個(gè)三維度的參考模型架構(gòu),涉及到應(yīng)用,業(yè)務(wù)和IT三個(gè)視角。
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業(yè)務(wù)視角:產(chǎn)品生命周期流程,或供應(yīng)鏈端到端流程等
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IT視角:對(duì)應(yīng)IT架構(gòu),從資源層到平臺(tái)層到數(shù)據(jù)信息,業(yè)務(wù)功能,再到業(yè)務(wù)系統(tǒng)等。
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應(yīng)用視角:不太好理解,產(chǎn)品-現(xiàn)場設(shè)備-控制設(shè)備-工作中心?
在P49頁給出了中國工業(yè)4.0的參考架構(gòu),在這里再談下實(shí)際上和我們傳統(tǒng)IT架構(gòu)定義最大的變化就是增加了智能設(shè)備層和工業(yè)控制層(自動(dòng)化工控+操作層),上面才是執(zhí)行層和管理層,而執(zhí)行層的重點(diǎn)是MES,管理層重點(diǎn)是ERP系統(tǒng)。
可以看到MES是一個(gè)重要的銜接系統(tǒng)。MES一方面是將ERP的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)分析后變成生產(chǎn)工單并進(jìn)行詳細(xì)生產(chǎn)排程后執(zhí)行,其次是將底層設(shè)備的執(zhí)行信息和狀態(tài)信息實(shí)時(shí)的反饋回ERP系統(tǒng)中。因此通過MES系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)劃層和控制層的雙向通信和銜接。
在智能制造階段,由原來以財(cái)務(wù)為核心的ERP,會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐援a(chǎn)品生命周期和生產(chǎn)為核心的PLM+MES,實(shí)現(xiàn)三者之間的協(xié)同成為構(gòu)建智能制造IT集成架構(gòu)和協(xié)同架構(gòu)的關(guān)鍵。
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PLM解決產(chǎn)品研發(fā),設(shè)計(jì),將產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮a(chǎn)的BOM和工藝路線。
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ERP解決根據(jù)市場需求或預(yù)測(cè)進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃安排。
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MES根據(jù)ERP提供的生產(chǎn)計(jì)劃詳細(xì)安排生產(chǎn)執(zhí)行過程,并對(duì)全過程執(zhí)行狀態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤。
三、plm產(chǎn)品生命周期管理

數(shù)字孿生模型:讀這本書后得到的一個(gè)新概念,指的是以數(shù)字化方式在虛擬空間中呈現(xiàn)物理對(duì)象,即以數(shù)字化方式為物理對(duì)象創(chuàng)建虛擬模型,模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為特征。它是一個(gè)應(yīng)用在整個(gè)產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù),模型即分析工具的集成系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)了物理世界和虛擬世界之間的連接,同時(shí)通過該模型可以在設(shè)計(jì)過程中完成很多模擬和仿真,而無須進(jìn)行樣品的制造。即通過三維建模,動(dòng)態(tài)仿真技術(shù),設(shè)計(jì)階段就能預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能,并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。
MBE(基于模型的企業(yè)),在MBE的實(shí)施過程中,產(chǎn)品設(shè)計(jì),生產(chǎn),管理各個(gè)環(huán)節(jié)所使用的數(shù)據(jù)或信息全部附著在三維模型上面,打通設(shè)計(jì),生產(chǎn),后續(xù)維護(hù)全流程的一套模型架構(gòu)體系。MBE采用建模和仿真技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì),制造,產(chǎn)品支持等所有技術(shù)和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行徹底的改進(jìn),無縫的集成以及戰(zhàn)略的管理;利用產(chǎn)品和過程模型來定義,執(zhí)行,控制和管理企業(yè)的所有過程。
MBE(結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù),工藝,三維,標(biāo)準(zhǔn)化,集成),MBE主要有基于模型的工程,基于模型的制造,基于模型的維護(hù)三大部分組成,并且在統(tǒng)一的系統(tǒng)工程指導(dǎo)下形成統(tǒng)一的整體。
對(duì)于西門子的MBE解決方案可以看到包括幾個(gè)方面的內(nèi)容:
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一個(gè)是傳統(tǒng)PLM產(chǎn)品生命周期管理內(nèi)容(TeamCenter)
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其次是產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容(NX,MBD)
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再次是自動(dòng)化模型和仿真方面的內(nèi)容(Tecnomatix,LMS)。
本書里面在談plm系統(tǒng)的時(shí)候更多的都是在談三維建模和仿真,而對(duì)于傳統(tǒng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,產(chǎn)品配置,工程變更,研發(fā)項(xiàng)目管理等PLM解決方案內(nèi)容談的較少。
四、MES-制造執(zhí)行系統(tǒng)
美國的AMR將MES定義為:位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的信息管理系統(tǒng)。它為操作人員提供計(jì)劃的執(zhí)行,跟蹤,以及所有資源(人,設(shè)備,物料)的當(dāng)前狀態(tài)。MESA制造執(zhí)行協(xié)會(huì)的定義是:MES能夠通過信息傳遞對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理。在整個(gè)過程中強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):
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對(duì)整個(gè)車間制造過程的優(yōu)化,而不是單一解決某個(gè)生產(chǎn)瓶頸。
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提供實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的功能,并作出相應(yīng)的分析和處理。
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需要與計(jì)劃層和控制層進(jìn)行雙向交互,通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息全集成。
對(duì)于數(shù)字化工廠的平臺(tái)架構(gòu)一般分為五層,從上到下分別是:企業(yè)層(ERP,PLM),管理層(MES),操作層(SCADA等系統(tǒng)),控制層(工業(yè)控制)和現(xiàn)場設(shè)備層(自動(dòng)化設(shè)備)。而實(shí)際上我們?cè)谡効v向集成的時(shí)候,更多的就是談這五層之間如何集成。
對(duì)于MES系統(tǒng)的核心功能,我們?cè)谇懊鎸iT有一篇文章里面談到過,基于這本書的功能架構(gòu)可以看到,其核心的功能模塊主要包括了生產(chǎn)運(yùn)營管理,產(chǎn)品質(zhì)量管理,生產(chǎn)實(shí)時(shí)管控,生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)度,生產(chǎn)效能分析,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和同步(設(shè)備,物料,BOM,工藝路線,資源)等。
基于ERP的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)的生產(chǎn)排程,并監(jiān)控和跟蹤整個(gè)生產(chǎn)過程和狀態(tài)仍然是MES的核心。生產(chǎn)是工廠所有活動(dòng)的核心,而MES系統(tǒng)正好是智能工廠中生產(chǎn)制造,供應(yīng)鏈,工程技術(shù)三個(gè)維度的交叉點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。是智能工廠的大腦。在智能制造時(shí)代,MES不再只是連接ERP和車間現(xiàn)場設(shè)備的中間層級(jí),而是智能工廠所有活動(dòng)的交匯點(diǎn),是現(xiàn)實(shí)工廠智能生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)。
五、工業(yè)4.0智能平臺(tái)構(gòu)建

這部分整理下對(duì)《工業(yè)4.0-智能平臺(tái)構(gòu)建策略》的筆記整理。本書整體策略框架可以作為構(gòu)建智慧制造和工業(yè)4.0下智能平臺(tái)參考。
企業(yè)敏捷應(yīng)對(duì)能力,一個(gè)是迅速發(fā)覺并解決企業(yè)不能滿足市場和客戶需求的問題,一個(gè)是企業(yè)應(yīng)該具有持續(xù)提升這種發(fā)現(xiàn)和解決問題能力的機(jī)制。一個(gè)是智商層面,一個(gè)是品格層面。盡管企業(yè)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜,職能分工不一,但是對(duì)外只能表現(xiàn)出獨(dú)立,完整的個(gè)體特征。
企業(yè)智商主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:
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其一是對(duì)市場動(dòng)態(tài)的感知能力
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其二是企業(yè)內(nèi)外的一體化協(xié)同能力
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其三是管理層和經(jīng)營層的實(shí)時(shí)決策能力
注意這和我前面談智慧城市的可感知,可協(xié)同和可智能是相似的。第一點(diǎn)重點(diǎn)是數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集,第二點(diǎn)重點(diǎn)是集成和自動(dòng)化,第三點(diǎn)重點(diǎn)是傳統(tǒng)BI和大數(shù)據(jù)分析。
企業(yè)級(jí)的協(xié)同能力重點(diǎn)之一是跨多個(gè)部門和業(yè)務(wù)之間的端到端流程協(xié)同,其二跨企業(yè)內(nèi)外的上下游協(xié)同。正是由于缺乏這種協(xié)同能力,導(dǎo)致的才是無法敏捷響應(yīng)客戶和市場需求的變化。而要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),其一是解決協(xié)同管理機(jī)制的問題,其二是通過一體化協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行IT落地的實(shí)施問題。
基于客戶體驗(yàn)的五大流程設(shè)計(jì)要素:一致性,親和性,個(gè)性化,高效性,激勵(lì)性
企業(yè)核心的端到端協(xié)同平臺(tái)仍然是PLM產(chǎn)品全生命周期管理,基于ERP的供應(yīng)鏈端到端管理平臺(tái)。即華為早期流程和IT建設(shè)的兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,一個(gè)是ISC集成供應(yīng)鏈,一個(gè)是IPD集成產(chǎn)品開發(fā)。
可以思考下,實(shí)際上企業(yè)很少有部門對(duì)端到端流程負(fù)責(zé),即使有流程管理部也無法負(fù)責(zé),而實(shí)際真正需要做的應(yīng)該是只要每個(gè)部門能夠?qū)⒆约旱囊恍《瘟鞒套龊?,根?jù)我們的流程規(guī)則就能夠提供最高效的端到端。
一個(gè)流水線,每個(gè)工人能將自己位置上的事情做好,就能夠保證輸出一個(gè)質(zhì)量過關(guān)的好產(chǎn)品?;谶@個(gè)思路核心戰(zhàn)略KPI指標(biāo)分析后仍然會(huì)到各個(gè)部門,部門關(guān)心自己的KPI沒有錯(cuò),關(guān)鍵是整個(gè)流程設(shè)計(jì)和指標(biāo)定義是否合理,協(xié)同上是否存在困難的問題。
達(dá)到工業(yè)3.0的企業(yè),以下兩方面基本實(shí)現(xiàn)可視化管理
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關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程關(guān)鍵環(huán)節(jié)執(zhí)行力的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和分析
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關(guān)鍵業(yè)務(wù)一階能力指標(biāo)的過程統(tǒng)計(jì)和分析
這本書有一定的價(jià)值,作者也說到起草初稿的時(shí)候并不想提及工業(yè)4.0,但是文章副標(biāo)題里面明顯帶了工業(yè)4.0給人誤導(dǎo),簡單來說這本書中的就是講IECP協(xié)同平臺(tái),對(duì)制造企業(yè)信息化有一定參考作用,但是離工業(yè)4.0內(nèi)容和范圍還差很遠(yuǎn)。
當(dāng)前大部分制造企業(yè)面臨的問題同樣也不是工業(yè)4.0和智能制造,而是流程和基礎(chǔ)IT建設(shè)的問題,連ERP,PLM和MES等幾個(gè)核心系統(tǒng)和協(xié)同都無法用好,談不上工業(yè)4.0和智能化。
一體化協(xié)同平臺(tái)的建設(shè)重點(diǎn)有兩個(gè),數(shù)據(jù)+流程
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數(shù)據(jù):首先通過MDM解決基礎(chǔ)數(shù)據(jù)問題,其次是數(shù)據(jù)集成問題,再次是數(shù)據(jù)管控問題
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流程:首先解決是企業(yè)內(nèi)部跨部門流程協(xié)同問題和跨企業(yè)的上下游協(xié)同問題
對(duì)于已經(jīng)經(jīng)歷過單一系統(tǒng)部署,并具備一定系統(tǒng)集成經(jīng)歷的大型企業(yè)來說,構(gòu)建一體化協(xié)同平臺(tái),其本質(zhì)就是利用門戶,ESB,BPM,主數(shù)據(jù),甚至API集成工具,來構(gòu)建一個(gè)集各種資源為一體的信息協(xié)同中心。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù),應(yīng)用,流程的全面集成和協(xié)同能力。
整合的核心是SOA架構(gòu)思想,而SOA核心又是組件化和服務(wù)化。
企業(yè)能力指標(biāo)體系研究,這一章節(jié)內(nèi)容不合格,而且和前后之間的銜接也脫節(jié)。對(duì)于企業(yè)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì),核心內(nèi)容還是基于平衡計(jì)分卡戰(zhàn)略管理體系,結(jié)合CSF關(guān)鍵成功要素再到詳細(xì)的流程分析,以轉(zhuǎn)換為詳細(xì)的績效評(píng)估指標(biāo)體系。
指標(biāo)-》影響因素-》流程-》活動(dòng)節(jié)點(diǎn)
該書副標(biāo)題工業(yè)4.0,前面已經(jīng)說過了很多工業(yè)4.0的內(nèi)容都沒有談到。其次副標(biāo)題智能平臺(tái),而智能平臺(tái)本身很多內(nèi)容也沒有談到,更多談的是一體化協(xié)同平臺(tái),而一體化協(xié)同平臺(tái),從書里面也包括了BPM,MDM和ESB等核心內(nèi)容,但是本身基本都在談BPM。同時(shí)談一體化協(xié)同平臺(tái),也沒有拿出一個(gè)完整的平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)。雖然書里面很多思想可以參考,但是從這點(diǎn)來說書本身價(jià)值性和系統(tǒng)性就欠缺太多。
其次把平臺(tái)和應(yīng)用兩個(gè)概念完全混淆,里面談到CRM業(yè)務(wù)是協(xié)同平臺(tái),ERP也是協(xié)同平臺(tái),正是由于這種混淆導(dǎo)致了無法給出完整的平臺(tái)+應(yīng)用的構(gòu)建模型。
跨業(yè)務(wù)和跨系統(tǒng)的復(fù)雜流程自由構(gòu)建,同時(shí)還希望能夠由業(yè)務(wù)人員自由構(gòu)建,當(dāng)前仍然處于一種理論化和理想化狀態(tài),這個(gè)我在前面BPM很多文章都已經(jīng)談到過了,BPM當(dāng)前更多還是承載端到端流程監(jiān)控能力。
一體化協(xié)同平臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn),一談要點(diǎn)已經(jīng)說明本章內(nèi)容很難體系化和完整性,想在這章將企業(yè)核心價(jià)值鏈上所有核心業(yè)務(wù)域的設(shè)計(jì)要點(diǎn)講清楚基本是不可能的事情。
供應(yīng)鏈,產(chǎn)品生命周期,營銷,財(cái)務(wù)四算都可以看做完整的端到端流程,那么更重要的是闡述如上的端到端流程是如何的,同時(shí)以上四個(gè)大端到端之間本身又如何集成和協(xié)同的。
SOA參考架構(gòu)已經(jīng)給出了實(shí)際的服務(wù)編排和流程集成模式,包括到可視化展現(xiàn)層的集成。當(dāng)我們希望實(shí)現(xiàn)流程的自動(dòng)化裝配的時(shí)候,其參考標(biāo)準(zhǔn)仍然是SOA參考架構(gòu)和BPM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),不需要再去發(fā)明。BSA希望實(shí)現(xiàn)流程的自動(dòng)化裝配想法是好點(diǎn),但是當(dāng)前來看重點(diǎn)還是單個(gè)功能點(diǎn),而不是跨業(yè)務(wù)的多個(gè)業(yè)務(wù)組件間自動(dòng)裝配。BPM可以實(shí)現(xiàn)這種能力,但是我們看到仍然存在代碼編寫層面的工作,更難以說能夠開放到業(yè)務(wù)人員用。
六、智能制造-橫向集成和縱向集成

對(duì)于面向制造行業(yè)的集成解決方案,當(dāng)前談的最多的就是橫向和縱向兩個(gè)層面的集成和融合。在智能制造里面經(jīng)常會(huì)會(huì)談到四大元素,五大集成。
實(shí)現(xiàn)智能制造,需要智能制造的四大元素(智慧人、智能產(chǎn)品、智能物料、智能工廠)有效的組合,也需要把客戶集成、智力集成、橫向集成、縱向集成、價(jià)值鏈集成這五方面集成起來,通過這五大方面的集成,把制造的價(jià)值凝聚在一起,從而產(chǎn)生更大的價(jià)值。
與其說五大集成,而實(shí)際上核心的仍然是橫向集成和縱向集成。
橫向集成可以理解為傳統(tǒng)的獲取到客戶需求到完成產(chǎn)品生產(chǎn)和交付的橫向價(jià)值鏈端到端流程的集成,涉及到供應(yīng)鏈,產(chǎn)品生命周期,財(cái)務(wù)等多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的貫通。而這些集成在常規(guī)制造企業(yè)里面來看,本身又是圍繞ERP核心系統(tǒng)展開的。核心仍然是在計(jì)劃,供應(yīng)鏈,財(cái)務(wù),資產(chǎn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
而對(duì)于縱向集成,則是指的從ERP的計(jì)劃核心轉(zhuǎn)移到下次的執(zhí)行層,再轉(zhuǎn)移到底層以智能機(jī)器設(shè)備為主的物聯(lián)網(wǎng)控制層。實(shí)現(xiàn)計(jì)劃-》執(zhí)行-》控制的縱向集成打通。因此要實(shí)現(xiàn)這個(gè)可以看到核心已經(jīng)變化為PLM,MES,WMS,CIM,智能機(jī)臺(tái)控制程序間的數(shù)據(jù)集成和打通。而這些打通本身核心又是圍繞智能工廠展開。
這兩個(gè)集成本身又不是孤立的,而是橫向和縱向需要完全打通,縱向集成可以理解為我們橫向集成中的關(guān)鍵活動(dòng)節(jié)點(diǎn),而這個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)本身最終落地執(zhí)行完成又需要縱向集成的密切配合。計(jì)劃需要傳達(dá)到執(zhí)行控制程序,而最終執(zhí)行控制的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息又必須實(shí)時(shí)的反饋回計(jì)劃系統(tǒng),以進(jìn)行后續(xù)計(jì)劃的監(jiān)控和調(diào)整。
基于以上理解,如果我們推面向智能制造的SOA集成方案,那么關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)該體現(xiàn)在哪些地方?
1. 不要再單純強(qiáng)強(qiáng)ESB服務(wù)總線能力,而是一個(gè)大集成概念,包括了服務(wù)集成,消息集成,大數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)處理,文件集成,包括流集成,和底層智能控制設(shè)備的集成等。而這些覺得不是簡單的ESB服務(wù)總線能夠滿足的,里面往往是包括了大數(shù)據(jù)平臺(tái),傳統(tǒng)的ETL等方面的關(guān)鍵能力。
2. 在集成能力上,縱向集成比傳統(tǒng)的橫向集成更加強(qiáng)調(diào)了集成的大并發(fā),大數(shù)據(jù)量,實(shí)時(shí)等核心集成特征。在這種集成特征下也可以看到,傳統(tǒng)的中心化集成平臺(tái)并不是很好的選擇,中心化的集成平臺(tái)一定會(huì)遇到性能層面的瓶頸而難以擴(kuò)展。如何去中心化才是考慮的重點(diǎn)。
3. 更加強(qiáng)調(diào)行業(yè)細(xì)分,實(shí)際上可以看到對(duì)于汽車制造,家電,手機(jī),半導(dǎo)體等不同的制造行業(yè),往往存在很大的差異,但是對(duì)于同樣的細(xì)分行業(yè),往往智能工廠的建設(shè),智能設(shè)備和機(jī)臺(tái)的選擇往往都是雷同的。因此進(jìn)行了細(xì)分后,往往可以提供面向垂直領(lǐng)域的有代表性的集成解決方案,包括提供開開箱即用的接口服務(wù)目錄清單和適配能力清單。這往往才是企業(yè)真正關(guān)心的內(nèi)容。
4. 可視化,這一直是我強(qiáng)調(diào)的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。即只要將集成的效果進(jìn)一步的可視化呈現(xiàn),往往才能夠?qū)⒓傻膬r(jià)值顯性的體現(xiàn)出來被客戶所認(rèn)知。這種可視化的呈現(xiàn)本身一定不是在技術(shù)層面的,而是在業(yè)務(wù)層面的,即通過業(yè)務(wù)集成能夠體現(xiàn)出哪些業(yè)務(wù)價(jià)值,能否通過集成來逆向體現(xiàn)出整個(gè)價(jià)值鏈端到端集成的效果?這個(gè)是我們需要思考的問題。
5. 自動(dòng)化,整個(gè)集成過程的自動(dòng)化是另外一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容,即如何實(shí)現(xiàn)縱向集成過程中的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,自動(dòng)處理,自動(dòng)分析,包括基于分析結(jié)果的自動(dòng)化監(jiān)控好預(yù)警。如何實(shí)現(xiàn)所有集成接口的靈活配置,自動(dòng)化發(fā)布,后續(xù)的自動(dòng)化監(jiān)控運(yùn)維等,都是需要在集成的時(shí)候考慮的問題。
七、制造縱向集成-關(guān)鍵集成點(diǎn)分析

對(duì)于制造行業(yè),和ERP集成的相關(guān)外圍系統(tǒng),和制造執(zhí)行相關(guān)的主要包括了前端的PLM和MDM主數(shù)據(jù),后端的MES和WMS,因此主要對(duì)這些系統(tǒng)做下簡單分析。

首先我們對(duì)這些系統(tǒng)的關(guān)鍵接口做下簡單說明:
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PLM:核心是產(chǎn)生ITEM和BOM信息,包括變更信息,這些信息需要同步到ERP
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MES:ERP核心是給MES具體的生產(chǎn)訂單或生產(chǎn)工單WIP信息,MES返回執(zhí)行結(jié)果和中間執(zhí)行狀態(tài)信息
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WMS:首先是和MES交互生產(chǎn)執(zhí)行中的出入庫信息,同時(shí)將庫存處理結(jié)果同步到ERP
對(duì)于PLM系統(tǒng)來說,前面談到最核心的就是ITEM和BOM信息,其中包括了圖紙等信息。這些都需要同步到ERP中,在ERP中計(jì)劃,MRP,工藝路線設(shè)計(jì),生產(chǎn)訂單均需要這些最基礎(chǔ)的信息。當(dāng)然還包括了類似單位,ITEM類型等進(jìn)一步的基礎(chǔ)信息同步。對(duì)于供應(yīng)商來說,plm系統(tǒng)是一個(gè)重要源頭,但是一般只管采購類供應(yīng)商,因此制造企業(yè)的供應(yīng)商管理最好還是實(shí)施MDM進(jìn)行統(tǒng)一聚合清洗后再分發(fā)。

對(duì)于SAP和MES部分交互,再簡要回顧下實(shí)際的流程。
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ERP跟進(jìn)客戶訂單需求,跑MRP形成生產(chǎn)計(jì)劃,并形成進(jìn)一步的生產(chǎn)工單或指令給MES
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MES系統(tǒng)更加生產(chǎn)工單進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃詳細(xì)排程,形成生產(chǎn)工作指令等,并傳遞到生產(chǎn)線機(jī)器和資源
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機(jī)器狀態(tài),原材料投入和產(chǎn)出情況反饋給MES
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MES從WMS進(jìn)行生產(chǎn)前領(lǐng)料,中間過程中的發(fā)票和入庫,成品入庫接口同步
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MES系統(tǒng)檢查資源的狀態(tài),更新作業(yè)計(jì)劃,并將工單執(zhí)行情況反饋給ERP系統(tǒng)。
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ERP系統(tǒng)得到實(shí)時(shí)的生產(chǎn)狀態(tài)信息反饋
MES制造執(zhí)行系統(tǒng),首先就是其能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),涉及到大量的基礎(chǔ)信息同步,其中包括了ITEM,BOM,供應(yīng)商,工藝路線,工序,資源,人員組織,庫存等,這些都需要同步到MES系統(tǒng)中。有了這些基礎(chǔ)信息后才是關(guān)鍵的生產(chǎn)工單需要同步到MES,MES基于生產(chǎn)訂單進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)化的生產(chǎn)排程。

MES在實(shí)際的生產(chǎn)執(zhí)行過程中,就涉及到具體的生產(chǎn)前領(lǐng)料,生產(chǎn)中間過程中半成品的出入庫,生產(chǎn)完成后的成品入庫或出庫,這些都需要和WMS進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息同步。同時(shí)MES系統(tǒng)的制造執(zhí)行中間狀態(tài)信息,過程信息等也需要定時(shí)的和ERP交互。

對(duì)于MES執(zhí)行過程中的反饋,往往都會(huì)和生產(chǎn)工單掛鉤,具體包括:
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物料投入量,半成品和成品的產(chǎn)出量信息反饋
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工單涉及到的原材料,物料的損耗信息
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工單涉及到的資源損耗信息,資源的狀態(tài)信息等
MES生產(chǎn)過程信息數(shù)據(jù)量巨大,及時(shí)通過統(tǒng)計(jì)匯總后數(shù)據(jù)量仍然很大,在項(xiàng)目實(shí)施時(shí)需要根據(jù)具體數(shù)據(jù)量情況確認(rèn)是否走Oracle ODI服務(wù)模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。
對(duì)于WMS來說相當(dāng)更加簡單,即既完成類似前端SCM系統(tǒng),中間MES系統(tǒng)中的各類出入庫操作,包括車間中間執(zhí)行過程中的出入庫操作。同時(shí)將出入庫信息信息以庫存事務(wù)處理方式統(tǒng)一導(dǎo)入到ERP。
[免責(zé)聲明]
原文標(biāo)題: 智能制造時(shí)代的ERP、PLM、MES核心系統(tǒng)集成,天心天思助力企業(yè)信息化,智慧化
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