面向离散型车间的无纸化MES研究

　　一些自动化程度较高的连续型生产企业已经达到了管控一体化的水平，实现了无纸化生产，而离散型生产企业由于管理的复杂性、工艺和自动化水平的限制，距离无纸化生产有很大的差距。随着数字化设计和制造水平的提升，在离散型车间实现无纸化工艺也逐渐成为可能，国外的一些离散型车间已经在局部实现了无纸化生产。这种无纸化生产的趋势也使得MES发生着改变，本文在下面将就离散型车间的无纸化MES给出一些最新的研究成果。

　　无纸化生产是一种新的生产模式

　　连续型生产实现无纸化生产主要是依赖自动化的流水线；离散型生产实现无纸化生产主要是依赖工人，需要工人能够在无纸化环境中顺利工作，其难度要大得多。在这种模式下，势必需要改变工人在车间生产中的角色：工人是车间中唯一增值活动（即生产）的主体，这点与医院的外科大夫是相似的；增值最大化的结果是将大部分的生产管理者都逐步转变为生产辅助人员，这点与医院的护士是相似的。

　　无纸化生产不仅是消除了“纸”，更重要的是形成了一种新的生产模式（角色和工作方式的转变）。国外无纸化工作者说的“让工人多拧几下扳手，少录一些数据”就十分形象的表达出了无纸化生产带来的变化。

　　无纸化生产正在改变MES的概念

　　一般认为MES是位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统，为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等方面）的当前状态的信息[1]。

　　制造在PLM应用中定位的变化，改变了PLM应用所关注的不仅仅是单纯提供产品数据的PDM与ERP的集成[3]，而促成了更有机的PLM与MES的集成[4]。

　　如图2所示，制造活动同时存在于价值链和生命周期链条的交叉点上，其中前者是传统MES的需求，后者是无纸化MES的新需求。考虑到同一个制造现场只能有一个执行管理系统，因此现有的MES 概念势必需要扩大。

MES的信息集成对于企业的信息集成是具有决定性的。“纸”是信息交互的最传统媒介，也是各孤岛信息系统之间交换信息的主要途径，因此可以认为，无纸化MES不仅意味着生产模式的根本变革，还体现了整个企业信息系统集成的最高水平。

　　目前，Dassault旗下的InterCIM在波音和巴西航空，SAP旗下的Visiprise在洛克希德·马丁，都已经按照这种思路实施了新一代的航空MES，在某些车间实现了现场可视化工艺，取得了不错的应用效果。

　　无纸化MES的功能框架

　　提出无纸化MES功能框架（图3），将无纸化MES划分为9部分：车间计划管理、生产准备管理、工人现场作业管理、设备运行管理、质量作业管理、可视化看板管理、工时管理、生产履历管理和例外管理。

 
(本文不涉密)
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