近日固逗，北京理工大學(xué)數(shù)字化制造研究所所長(zhǎng)浅蚪，也是《制造執(zhí)行系統(tǒng)（ MES系統(tǒng) ）實(shí)現(xiàn)原理與技術(shù)》（2014年版）作者，王愛(ài)民教授撰寫(xiě)了一篇智能制造與工藝融合的文章烫罩，與劉強(qiáng)教授的“三不要理論”有異曲同工之妙惜傲，本文經(jīng)*發(fā)布，希望下文的介紹對(duì)推進(jìn)智能制造的朋友們有所啟發(fā)贝攒。

企業(yè)存在的問(wèn)題較多盗誊，對(duì)上信息化或數(shù)字化系統(tǒng)的期望也很高。尤其是有很大比例的企業(yè)隘弊，當(dāng)在自主決定實(shí)施系統(tǒng)建設(shè)的時(shí)候哈踱，一般都是問(wèn)題比較嚴(yán)重或者已經(jīng)累積到一定程度了，再或者說(shuō)梨熙，是問(wèn)題比較綜合的开镣。一般而言，在這種情況下锯忱，不僅有管理提升上的期望常籍，也有工藝改進(jìn)上的期望。

但現(xiàn)在實(shí)施MES系統(tǒng)關(guān)注比較多的還是管理流程上的打通闰妓，比如實(shí)現(xiàn)執(zhí)行進(jìn)度的管理锨圣、比如實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，比如實(shí)現(xiàn)精益物流等石沸，重點(diǎn)解決的還是信息流與實(shí)物流的有序桨农、協(xié)調(diào)方面的問(wèn)題。當(dāng)然這些問(wèn)題對(duì)部分企業(yè)來(lái)說(shuō)也是非常重要的庵动，但MES系統(tǒng)不能僅僅只做這些事捍刑。



對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，核心的問(wèn)題還是制造技術(shù)本身的問(wèn)題暮课，這是根本法洼，所有的都要為這個(gè)服務(wù)洼荡。從管理角度為制造技術(shù)的發(fā)揮提供更大的支持，也應(yīng)該是MES系統(tǒng)建設(shè)的初衷眠琴，但不能將這個(gè)當(dāng)成終點(diǎn)下质。

MES系統(tǒng)為數(shù)據(jù)采集、信息流動(dòng)诞仓、流程協(xié)調(diào)提供了支持缤苫，但不能僅僅是采集的數(shù)據(jù)入庫(kù)、信息流動(dòng)順暢墅拭、業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)這些內(nèi)容活玲，還應(yīng)該發(fā)揮更大的作用，為制造工藝技術(shù)的改進(jìn)和提升提供支持谍婉。

因此舒憾，這就涉及到MES系統(tǒng)與工藝的融合話(huà)題了。此處特指是MES系統(tǒng)如何與制造技術(shù)本身的改進(jìn)和提升提供支持的角度穗熬。感覺(jué)講的人和思考的人不多镀迂，所以這次做一下初步分析，以供探討和參考唤蔗。

1.質(zhì)量數(shù)據(jù)與工藝的融合

在產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)采集以后探遵，通過(guò)SPC可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)或者不好的趨勢(shì)，這是MES系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的措译。但產(chǎn)品檢測(cè)出的狀態(tài)别凤，對(duì)該件產(chǎn)品而言，已經(jīng)是事后狀態(tài)了翼辱。隨后乃描，需要追問(wèn)的是，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了吴烹，接下來(lái)怎么辦斯凑？依然靠手工分析來(lái)解決？MES系統(tǒng)還能提供什么樣的分析支持呢眨攀？

影響產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)的因素有很多蛀颓，包括設(shè)備自身的狀態(tài)、加工操作的工藝參數(shù)扛聂、原材料毛坯或上道工序的加工狀態(tài)等艘尊，都可能對(duì)本道工序的加工質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此MES系統(tǒng)不僅僅進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集栏付，應(yīng)該同時(shí)采集獲取設(shè)備狀態(tài)信息罚考、工藝參數(shù)信息、毛坯或上道工序信息，通過(guò)建立集成的分析模型笼踩，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行利用逗爹，才能在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，找到問(wèn)題的原因嚎于。這應(yīng)該是一種融合掘而，如果分析模型能夠?qū)⒐と说慕?jīng)驗(yàn)融合進(jìn)去，則該環(huán)節(jié)可以認(rèn)為具有一定的智能化提升于购，與智能制造的思路就不謀而合了袍睡。

這方面在具體實(shí)踐當(dāng)中還有很多細(xì)化的擴(kuò)展之處：

比如，在精細(xì)化方面肋僧，按照數(shù)控程序代碼的執(zhí)行順序女蜈，甚至可以分析每一條指令代碼下的設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)等的變化（程序示波器）色瘩，借助模型進(jìn)行智能分析與判斷；

比如逸寓，不是籠統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)信息居兆，可以對(duì)關(guān)系到加工質(zhì)量的*進(jìn)行獨(dú)立的磨損與斷裂監(jiān)測(cè)，借助模型進(jìn)行智能的換刀決策和智能加工補(bǔ)償?shù)龋?br />
比如竹伸，對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品泥栖，建立面向工藝流程的工序精度狀態(tài)鏈條，建立智能的誤差分析模型刹由，實(shí)現(xiàn)基于上一步狀態(tài)的當(dāng)前這一步加工工藝參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整厨刷，保證加工質(zhì)量。

這些都是面向質(zhì)量的基于采集數(shù)據(jù)的建模與分析妨菩，也應(yīng)該是MES系統(tǒng)持續(xù)發(fā)力研究糙枚、實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)的地方，不僅能夠有效推動(dòng)質(zhì)量數(shù)據(jù)與工藝的融合厚饱，智能化的味道也就出來(lái)了檐伞。

2.進(jìn)度數(shù)據(jù)與工藝的融合

制造執(zhí)行進(jìn)度的監(jiān)控是MES系統(tǒng)的標(biāo)配功能，但是否還有更深的含義可以挖掘呢捕如？筆者在企業(yè)開(kāi)展作業(yè)排產(chǎn)研究和實(shí)施時(shí)切拳，車(chē)間管理人員經(jīng)常說(shuō)：同樣一個(gè)活，同樣的機(jī)床揩池，不同的人來(lái)做孽倒，時(shí)間和精度可能都存在較大的不同。其實(shí)這里面反映了工人技能水平的差異泪桥，有差異救鲤，就說(shuō)明有好的也有差的。有些企業(yè)利用SOP（標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)操作）機(jī)制來(lái)進(jìn)行規(guī)范溢豆，也是有效果的蜒简。

但MES系統(tǒng)是否也可以在其中做一些事呢瘸羡？比如通過(guò)進(jìn)度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，從精細(xì)化數(shù)據(jù)的角度搓茬，找出彼此的差異犹赖，建立與加工工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，分析挖掘干的又快又好的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)卷仑，應(yīng)該也是可以逐步改進(jìn)操作工藝的峻村，哪怕是持續(xù)優(yōu)化SOP呢，MES系統(tǒng)的價(jià)值也會(huì)更加深刻了锡凝。

3.設(shè)備/單元級(jí)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)

與工藝的融合

現(xiàn)在很多MES系統(tǒng)都提供了產(chǎn)線級(jí)數(shù)字雙胞胎的三維展示模塊粘昨，通過(guò)號(hào)稱(chēng)“虛實(shí)同步映射”實(shí)現(xiàn)了三維產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)的完整展示，但目前更多的是“實(shí)->虛”映射窜锯，其實(shí)“虛->實(shí)”的反饋控制味道是比較淡的张肾，相當(dāng)于所謂的CPS沒(méi)有實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，你想想是不是這個(gè)樣子呢悄贴。

但從MES系統(tǒng)與工藝融合的角度悟唆，設(shè)備/單元級(jí)的CPS是能夠?qū)崿F(xiàn)從狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、分析推理決策诈绷、閉環(huán)控制執(zhí)行的完整鏈條的拗辜，其中的分析推理決策環(huán)節(jié)，就是體現(xiàn)工藝功底和能力的抓手怒央。這就需要基于狀態(tài)參數(shù)建立加工工藝的物理仿真模型烤眉，不僅學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和軟件開(kāi)發(fā)方项请，都應(yīng)該大張旗鼓開(kāi)展研究的烦盛。這樣才能有效的推動(dòng)MES系統(tǒng)與工藝的融合，智能化的味道也應(yīng)該體現(xiàn)在這個(gè)方面逼酗。

通過(guò)上面的初步分析稻便，可以得出兩點(diǎn)基本結(jié)論：

① MES系統(tǒng)采集的大量數(shù)據(jù)，不能僅僅是存檔入庫(kù)诽昨，必須結(jié)合工藝才能有效的挖掘出其內(nèi)在的價(jià)值趁宠，數(shù)據(jù)如何為工藝提供決策支撐，是企業(yè)智能化提升可以參考的結(jié)合點(diǎn)惜姐、切入點(diǎn)和發(fā)力點(diǎn)犁跪。
② 現(xiàn)在MES系統(tǒng)廠商團(tuán)隊(duì)的人員大多偏重于計(jì)算機(jī)、管理等方面的人才歹袁，但隨著智能制造的深入進(jìn)行坷衍，工藝人才與知識(shí)的缺乏將成為其能否走的更快、走的更遠(yuǎn)的決定性制約因素。
 

原文來(lái)源于杭州匠興科技