用户对于那些方便数据分享、可以日复一日改进工厂运营的工具表示认同。调查显示,虽然实施和集成并不总是那么简单,但是努力的价值还是显而易见的。
获取并维持竞争优势,对于今天的制造商非常重要。因为这不仅是领先一步的问题,而是事关生死存亡。成功需要敏捷运营和高效率,在这个信息时代,就意味着利用所有可能的工具提高生产和制造的精益程度和质量。
最新、最前沿的工具就是制造执行系统,或者叫做MES。这个概念最早是由AMR研究公司(www.amrresearch.com)在20世纪90年代提出,作为填补商业计划系统(比如企业资源计划系统ERP)和传统的工厂系统(比如批量控制)之间空白的工具。MES帮助制造商在整个企业的范围内分享数据,同时理顺、优化并且改进工厂日常运营。
MES安装数量和应用的增长,以及对于自动化和控制环境的影响,推动Control Engineering和锐德研究集团(www.reedbusiness.com)进行了相关研究,受访者第一次对于这类产品给出了自己的观点和喜好。下面的研究采用电子邮件/线上的形式,反馈超过了一百个。
尽管自定义码和OPC的使用业很普遍,绝大多数的受访者还是采用手工录入的方法,将数据输入到MES和其他系统中。
MES状态报告
为了能够说明MES怎样以及多大程度的应用在工厂当中,调查的受访者都是参与选择和购买相关系统的人员。超过四分之三的受访者声称他们的系统用于过程制造领域,而另外差不多四分之一的人说他们的系统用在离散制造。将近70%的人说他们已经有一套MES在使用www.cechina.cn,而剩下的31%正在打算购买。
几乎全部(93%)公司的IT团队正在或者曾经参与了MES的选择或者实施。差不多三分之一的情况(31%)是,IT的参与度很高,有权力推荐或者拒绝一套MES。IT参与到选择和实施程度中等的比例是43%(提供技术指导,但只是庞大决策团队的一部分)。将近五分之一(19%)的受访者表示,IT在过程领域参与的并不多。只有7%的人说IT部门根本没有参与,项目是由运营和财务部门发起的。
现货、自开发、混和
当被问及系统配置的时候无论是已经购买的还是打算购买的有稍稍超过三分之一(35%)的受访者表示他们使用现货系统。不到五分之一(17%)的表示拥有一套“自开发”的解决方案。差不多一半(48%)的受访者采用两种混和的方法。对于为什么要采购以及实施MES的回答也有所不同。大多数(89%)的人说他们希望提高生产率和产出,大约70%的人说希望降低成本、提高质量以及减少误差。差不多一半(46%)的受访者则希望减少废品和返工。很多人都给出了多个答案。
受访者还被问到系统使用模式和倾向。超过三分之二(69%)的人已经(39%)将MES和ERP(企业资源计划)系统进行了整合或者打算进行整合(30%)。将近四分之三(73%)的受访者认为整合“不容易”,其中30%认为“非常不容易”,43%认为“有点不容易”。事实上没有人认为这个过程容易,尽管有四分之一(26%)的人选了“不太难”。
当被问及是否使用MES从工厂获取雇员的时间数据和机器数据时,大多数受访者(71%)回答是肯定的,他们已经在这么做或者打算这么做。而当进一步问到获取和分析数据的层次的时候,超过一半(52%)的人选择是“机器/流程”。而选择工厂层次的是14%,选择工作单元的是13%,生产线是10%,多个工厂是8%。
MES能否发挥效用取决于是否能够有效捕获和处理数据。很明显,大多数受访者(57%)至少在一些情况下手工向MES或者其他系统输入数据,接近一半的人(48%)说他们使用定制代码,使用OPC的也差不多(46%)。也有很大的比例(36%)使用中间件,接近五分之一(19%)的人使用XML模式。(对应的柱状图显示完全分布情况)
根据受访者的反馈,MES应用中的信息可以使用多种方式进行传递。超过半数的受访者使用工厂级HMI或者仪表板(56%),使用因特网(WEB浏览器)接入的也有53%;43%的人使用纸质报告,而差不多三分之一的人(31%)使用专利型网络接口。当被问及是否使用MES的数据计算总体设备效率(OEE)或者关键性能指标(KPI)的时候,几乎所有的受访者(84%)都表示他们已经(44%)或者打算(40%)这么做。
另外一个让人感兴趣的领域是从MES选取数据的频率以及用途是什么。超过一半(52%)的受访者表示他们随时提取数据对工厂进行调整。有17%的人,在进行转换的时候提取数据,以评估指定生产线的表现。7%的人说他们每天取一次数据,9%说是每周一次查看暑假以比较表现和既定目标之间的差距。(对应的柱状图显示了使用频率的更多细节)
收益、教训和缺陷
为了确定MES对于制造运营的影响,受访者被要求分享他们关于MES投资以及回报的信息。尽管对于MES投资回报的回答有些吞吞吐吐,我们还是可以看出他们的系统确实提高了效率,而且他们已经计划增加或者至少维持对于MES的投资。
让我们再仔细看看调查的情况:只有30%的受访者说他们已经观测到了MES明显的投资回报(ROI)。大概有18%的人说他们没有测算投资回报,32%的人说他们不打算进行这方面的测量和计算,而另外的20%说他们不确定回报很明显。然而,有超过一半的受访者(57%)回答系统确实提高了效率、质量和产能。除此之外,超过半数的人(55%)认为他们在未来的12到24个月增加在MES上的投资,39%的人声称投资将会持平,只有很少的人(6%)会减少在MES上的投资。
受访者的建议也支持着由统计得出的乐观看法:很多人都会花时间给那些刚刚开始使用MES的新手提出建议。很多建议适用于所有项目,比如:一定要确定你的目标、记住所有的细节都很重要、开发完善的路线图、把全部股东都纳入其中、关注未来技术走向、重视实际需求而不要在乎他人的想法、以及建立团队来保证努力没有白费。
但是另外一些建议涉及到MES更加细节的问题。一名受访者说:“制定现实的、长期的策略,只收集那些有价值的数据。把合理的架构使用在合适的位置,同工厂里那些将直接提供数据的人员紧密合作。”另外一个则说:“建立一个包括IT、控制、财会和生产人员的团队,并且至少需要一个高级经理。”还有一名受访者提到,在需求收集和设计的过程中,将商业上的顾客包含进来非常关键,“正确的设计将为商务活动提供有价值有用途的信息,让那些垃圾信息见鬼吧。”
关于MES,受访者最强调的一点可能非常简单,那就是“现在就行动!”回报就摆在那里,同IT部门合作是必须的,但是运行必须要牢牢掌握。
有什么不同的见解吗?想得到更多的建议吗?登录www.cechina.com/archive,使用这篇文章的反馈功能。
MES产品
Control Engineering参与此次调查的注册用户控制工程网版权所有,列出了现今顶尖的MES产品供应商,他们包括:罗克韦尔自动化、GE发那科智能平台、Wonderware、 ABB、SAP、西门子、霍尼韦尔、甲骨文、OSIsoft公司、艾默生过程管理、横河以及AspenTech。这其中包括了SAP和甲骨文,两家也提供MES相关模块的ERP供应商。了解更多的厂商、链接和信息,请访问下列网站。
寻找制造商和分销商,访问www.cesuppliersearch.com;寻找具有行业经验的系统集成商,访问www.cechina.com/integrators。阅读完整的报告,登录http://resource.cechina.com,若要了解这里列出的产品的更多信息,请访问产品描述中给出的网址。
使用MES管理整个工厂
FactoryTalk生产中心模块整合了罗克韦尔的软件组件,可以为制造环境提供全面的生产管理功能和决策支持工具。系统能够提高对质量、速度和废品处理的控制能力,创建了柔性实时生产环境,可以对附加值和非附加值功能进行比对,以及分析生产过剩、库存过量、错误流程以及其他事故。这套组件提高了下列步骤的无纸跟踪能力:包括供应商管理、制造、质量控制以及招回和投诉处理。 它还可以提高同控制系统的连接能力、全集成的保安功能、以及通过垂直市场的拓展加强指定行业应用与人机界面的整合。系统使制造商对整个工厂可视,可以监视库存、维修、招回以及在产等各个环节。它管理商业风险,允许向上和向下跟踪和物料历史监控,并且提供产品质量保证以确保产品在正确的流程使用合适的物料进行生产。
www.rockwellautomation.com/go/factorytalk
罗克韦尔自动化
MES:实时可视的工厂
来自GE Fanuc的Proficy Plant Applications将收集来的生产信息数字化,形成一个随时、随地、随心通过查看实时关键指标来监控和测量表现的 “可视工厂”。可升级模块关注效率、质量、生产和批处理分析,可以提供整个工厂的在线报告、KPI分析和提醒服务,用于实时的进行决策。可以帮助用户更好的利用工厂资产、增进产品质量、减少浪费和残次品以节约产品回收成本、通过查看整个工厂的产品流优化生产运营、以及完全遵循诸如美国药监局21 CFR Part 11的规定和其他要求。据称Proficy Plant Applications将最佳工厂表现分析和执行工具集成到了一个系统当中,这个系统可以在很多方面独具优势,比如分析层次更多、报告以及灵活性。作为这家公司智能生产解决方案的一部分,这套解决方案据说可以帮助制造商不像传统MES系统那样必须借助工厂数据才能实时帮助进行商业决策。
www.gefanuc.com
GE Fanuc自动化
MES模块管理生产和表现
来自英维思旗下Wonderware的MES模块,包括设备运行模块(EOM)2.1和设备表现模块(EPM)2.0软件。它专为工厂运营连续性和有效性设计,最新版本EOM 2.1帮助降低整体运营管理的维护和行政成本。模块支持使用微软SQL Server 2005企业版进行数据库融合,以提高数据获取和储存能力,编译生产记录信息。它还通过对公式参数的集中管理提供工厂活动的连续执行力。EPM 2.0软件据说可以帮助跟踪、分析以及减少设备、生产线和工厂的停机时间,提高整体设备效率(OEE)。软件使用Wonderware最新从英维思Cimnet开发中心获得的Factelligence技术,将英维思ArchestrA工业版面向服务架构与InTouch 10.0人机界面和System Platform 3.0软件融合以提升效能,同时与设备性能矩阵关连拓展MES功能。
www.wonderware.com
Wonderware
面向MES的协同生产管理
面向流程行业的协同生产管理(CPM)组件由ABB公司开发,将由ISA95标准确定的制造运营管理(MOM)模型和绝大部分MES的功能进行了拓展。它关注于协同,确保制造环境下获取的信息可以在任何地方使用,有效的缝合了传统MES环境中存在的裂痕。系统提供了商业和制造环境的高度集成,消除了组织界线,允许ERP层次中识别的商业目标和价值应用在制造环境。ABB宣称,CPM进一步扩展了System 800xA集成系统获取的客户,这套组件位于ABB或者其他第三方自动化系统的上面一个层次,可以提供制造资产使用和管理、方案管理、批管理、生产跟踪、过程信息管理、能源管理、制造可视化以及外部系统连接。连接遵循ISA95标准。
www.us.abb.com
ABB
MES应用于计划和质量
SAP声称,它的SAP Manufacturing功能涵盖计划、执行、质量、维护以及环境、健康和安全。特征和功能包括:最优计划、规划、工厂生产排序以生成和传递已有订单、通过管理生产过程传递生产计划、员工以及其他工厂资源和文件的布置、监控、在生产生命周期分配库存、按照质量标准进行监控和存档、计划和规划、维护排序以优化资产最小化停机时间CONTROL ENGINEERING China版权所有,同时还可以处理产品安全、危险品以及处理、废品处理和排放、工业用水以及员工健康和安全。
www.sap.com/usa
SAP
整合型MES模块填补信息鸿沟
Simatic IT MES工厂和企业版,是西门子全体集成自动化(TIA)系统的一部分,MES软件模块提供用于流程生产和开发最优计划、执行和存档的非常完全的元件,以提升工厂效率。系统采用标准化的界面、遵循ISA95的编程架构,并且可以同西门子及第三方产品兼容。 Simatic IT可以与全部通用ERP系统协同,它的元件包括IT生产组件、智能套件、研发套装和选项,可以帮助制造商提高质量、产能和可视程度。IT生产组件包括预先定义并可轻松配置的模块,可以连接ERP和过程自动化系统。智能组件储存了与生产和商务相关的数据,可以实时评估和比较制造过程中各项数值。研发套件优化了研究和开发的流程,可以减少新产品推向的时间。选项元件包括历史数据库和实验室信息管理系统。
www.sea.siemens.com
西门子能源与自动化集团
管理全生命周期
霍尼韦尔公司宣称,其MES解决方案通过有效管理从选择材料到运输产品的全部生命周期阶段,帮助提升商业表现。决策执行的优化管理可以增加循环次数、减少法规遵循成本以及提高效率。产品包括Business Flex、OptiVision和POMSnet。Business Flex在削减运行成本的同时,帮助工业部门将生产规划与商务目标同步;OptiVision为纸浆和造纸公司管理订单到现金过程;在生物科学领域,POMSnet强化了制造表现,提供法规遵循记录,控制和跟踪生产周期的各个方面。公司宣称Business Flex可以帮助公司将产量提高3%-6%,同时成本降低2%-3%;OptiVision可以减少原材料和在制品库存,提高质量;而POMSnet增加循环次数并减少法规遵循成本。
www.honeywell.com
霍尼韦尔
MES对于制造意味着增加产能
甲骨文宣称,公司的E-Business组件制造业版本,可以从原材料到最终产品的全过程,优化生产能力,而不管企业采用了何种制造方法。一个统一的数据模型可以提供制造过程的准确视图,用以配置客户订单、优化转包过程、管理成本、质量和遵循法规。使用甲骨文的技术,可以加速实施、优化表现、理顺各种支持,使投资汇报最大。甲骨文制造业软件是甲骨文E-Business组件一部分,可以与其他E-Business组件,包括甲骨文客户管理系统和产品生命周期管理软等应用集成。服务的领域包括离散制造、流制造、移动供应链以及包括批处理在内的过程制造。
www.oracle.com
Oracle
MES:加强表现管理
OSIsoft公司推出的PI Notifications软件具有报警和警告架构以及重要的结构数据库PI AF 2.0,通过主动可视能力和高度集成架构,扩充了数据管理和实时事件提醒能力,帮助客户轻松接触他们的数据,管理并发出报警。PI系统数据历史库平台可以加强升级能力、冗余能力以及整个企业的工作流管理。由PI Notifications发出的报警和警告,被储存到PI服务器中用于搜索和分析。PI AF提供了组织数以百万计资产的灵活性和能力,可以在资本密集的行业扮演关键角色。并且,公司最近宣布刚刚升级了PI System企业数据历史库。在微软Office 2007的支持下,公司新近发布的RtWebParts和PI DataLink可以作为办公商务应用(OBA)工具用于Excel服务。除此而外,在OPC UA的支持下,公司正在开发新的产品系列,可以使用UA标准显示运行数据,提供一个更完整的PI System数据视图。PI System为公司提供可视能力,可以查看实时数据,使整体商务运营更高效。
www.osisoft.com
OSIsoft公司
MES简化制造执行
Compliance suite、DeltaV 过程自动化系统和AMS (资产管理软件) 组件艾默生过程管理的MES产品。产品基于微软的.Net框架和DCOM(离散元件目标目标)、面向实时信息的流程工业OPC标准、用于交互信息的XML(可扩展标记语言)、以及面向过程应用集成的网络服务(服务导向架构)。高度可升级、可配置,Compliance Suite包括集成、可配置的离架应用,可以满足制造需求。组件还包括订单管理功能、规划、操作指导、工作流和物料流管理、产品谱系和跟踪等等功能。DeltaV集成实时流程自动化硬件和软件的系统,允许用户实时进行控制、互锁、排序、管理和优化的操作。AMS Suite最优诊断软件应用允许用户在问题发生之前检测和管理工厂设备,进行有效决策以改善商业表现。
www.emersonprocess.com
艾默生过程管理
PIMS收集处理MES数据
横河推出的Exaquantum工厂信息管理系统(PIMS),将功能强大的用户界面和网络功能相结合,从工厂控制和数据收集系统中收集和处理数据,向公司的决策者提供具有高度价值的商务信息。Exaquantum/Batch基于ISA88标准,增加了批量和单个事件监控和报告的功能,可以与横河CS 3000批控制系统轻松集成。MDX(制造数据交换)同Exaquantum和横河OPC产品协作,提供连续和批处理过程的标准整合。它支持标准网络服务,以及使用B2MML(商务智能标记语言)的ISA95企业控制系统集成标准。VISA(增值信息源应用)将流程和商业数据结合到经检验的实时信息当中,以提高效率、最大化利用资源。软件的模块包括质量平衡、性能监控和电子日志。Visa-OM(石油系统)管理器将VISA的增值应用和Exaquantum过程历史库结合,用于石油库存管理系统。
www.us.yokogawa.com
横河
MES在制药行业的功能
AspenTech推出的aspenONE生产管理和执行系统,用于制药行业,涵盖订单分配、执行直到订单完成和批量处理的整个过程。基于ISA95工作流模型www.cechina.cn,系统通过无纸化运行提高了效率、满足美国药监局CFR Part 11规定、全面捕捉、分析和改进过程数据,并且整个所有的现存系统。根据公司介绍,用户并不需要几年时间才能收回投资,几个月就够了。同时还可以提高运行效率、可视性和灵活性。产品填补了企业资源计划(ERP)系统、多个数据源和工厂底层控制系统之间的空白。软件包含本地和网络解决方案的控制和进一步实施的路线图CONTROL ENGINEERING China版权所有,通过模块化、可升级和集成的产品将复杂性简化,使布置更加容易和快速,同时降低了横跨多个地区定制设计的总拥有成本(TCO)。工作流可以使“整个流程符合规定”,令互动的标准运作过程达到最优水平。
www.aspentech.com
AspenTech
中控流程工业MES解决方案
以实时数据库ESP-iSYS为核心的中控流程工业MES解决方案MES-Suite由信息集成平台、工厂建模平台、优化排产、生产调度、物料移动与跟踪、能源计量管理、数据校正与物料平衡、运行绩效管理、质量管理、设备管理、产品出厂管理等软件产品组成。系统支持异构数据源的集成,具有工厂信息统一集成平台;具有强大的多功能计算引擎,为平台之上的应用软件提供高效、统一的数据处理服务;集丰富的预测算法与专家规则,从管理的角度最大限度保障企业高效运行。MES-Suite构筑企业综合自动化建设的中枢系统,为企业提供生产过程透明化管理的有效途经,降低能耗物耗及生产成本。
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浙江中控软件技术有限公司