2008金秋时节,作为上海国际工业博览会——工业自动化展的一个品牌学术活动,由中国自动化学会仪表与装置专业委员会、上海市自动化学会自动化仪表及应用专业委员会联合组织的“
第七届MES(制造执行系统)开发与应用研讨会”于11月6日、7日在上海浦东新国际展览中心举行。作为已举办七届,先后吸引了国际和国内著名的MES系统开发供应商、系统集成商和各典型行业用户的积极参与,并已在长三角和东南沿海构建了一个MES开发应用技术的交流平台,本届研讨会延续了其鲜明特色:专业、开发与应用并重、博采众长。在历时1天半报告和讨论中,涉及MES的最新发展动态,MES的核心模块高级计划与排程(APS)的开发方法,MES相关标准及其相互关系和集成方法,以及各类典型流程行业和离散制造行业MES解决方案应用范例等题材。值得提出的是,参加本次研讨会的人员虽未做到爆满(先后为128人),但却基本都是专业人士,目的明确,有备而来,有许多还是从东北、华中、内蒙、华南远道赶来,使举办方大受鼓舞,觉得筹备过程中的努力没有白费。
第一天的会议上午由彭瑜教授主持,下午由任德祥教授主持,第二天的讨论会由宝信技术总监丛力群主持。
二
研讨会由与会的专家和企业代表作了十个有关MES开发与应用的学术报告和演讲。
任德祥教授
首先,任德祥教授作题为《MES与“整体最优化”》的报告,他从“整体最优化”视角下的ERP与MES,指出从起初着眼于生产现场范围效率最优化,进而扩展到企业整体的更大范围,突出表现以排程(Scheduling)为中心的企业内各种应用(包括与计划、物流、产品设计、会计系统)的集成,把利益最大化作为Scheduling的优化目标来实现。阐述了整体最优化与大域最优化的区别指出整体最优化的最终阶段,产生接近于大域最优化的解决过程。通过生产、物流管理方面的优化课题介绍了支持生产管理的大规模最优化技术,最后,结合企业IT自动化领域发展的四个阶段,包括目标、理念、共享信息、计划方法类型和特征等的说明,也简要叙述了MES沿革与展望。
接着北京营智优化的周建阳总经理作了题目为《设计基于NCL建模语言的APS系统》的报告。高级计划与排程(APS)系统是MES的核心模块,其主要功能是实现“计划-执行-监督-计划修改”的循环,及时发现现场异常并调整,从而使整个企业生产更加合理有序。营智优化的APS系统采用NCL语言开发,支持求解离散和流程排程,并将结果以甘特图、负荷图的形式直观呈现,用户可以在甘特图上对结果进行直觉式的交互操作,同步实时地修改生产计划以满足实际生产变化的需求。APS的主模型在满足订单优先级、主要设备生产能力、订单各工序次序等约束情况下,按主要设备最大利用率、订单最小延迟等优化目标,在一个周期内对各个设备上的工序进行优化排序,NCL语言的求解规则基于约束切割与深度优化搜寻。APS的模型基于数据库驱动,方便了用户个性化定制、维护和二次开发。
通用电气发那科李宵峰工程师根据GE Proficy系列软件产品在冶金行业的应用案例说明该软件系统组件分成三个功能区域:系统连接、系统核心平台和应用组件,所引入的解决方案从架构设计到应用模块均参照S95标准。
施耐德胡雁咨询顾问的报告《调度管理中心软件解决方案》从不同行业调度管理的应用需求出发,分析了在生产过程、管理理念和系统架构上的共同点,引出典型行业(如:城市水网、城市轨道交通网络、大型钢铁企业生产管理中心)的应用,最后总结了该软件的系统架构、应用功能和实施要点。
罗克韦尔自动化的杨磊和张银分别作了题为《面向行业的平台化MES解决方案》和《MES其相关标准研究及集成方法》的报告。前者重点从功能和架构方面介绍了MES平台化软件Production Center,其中适合异地协同制造的分布式部署、友好的流程设计开发界面和可以相互关联和交叉引用的业务对象引起了广泛的关注。张银的报告对与MES相关的标准(如ISA95、ISA88、OopenO&M、MIMOSA、OPC、OPC UA)分别进行介绍,并对他们之间的关系进行分析研究,提出了基于OPC UA的不同MES应用系统集成方法——标准数据模型映射,为企业MES应用提供了新的思路。
上海焦化的李光华总工
上海焦化的李光华总工从用户的角度作了题为《基于数据校正的流程工业MES的开发和应用》的报告。报告重点阐述了以Message Bus信息总线技术为手段,实现了基于气体组分平衡的在线数据校正,开发了动态生产成本监控、化工工艺数据挖掘、设备实时远程监控和生产调度优化等功能,解决了长期困扰上海焦化的一系列问题:如何对管理者设定的单耗、能耗和关键参数稳定性等生产指标进行连续跟踪和绩效考核?如何将商品的销量、价格与生产的实时工况和动态成本相结合,实现生产计划最优化调整,在迅速变化的市场环境下获取机会利润?如何将采集到的大量生产数据进行提炼和挖掘,在更高的层次上提供管理和决策支持?等等。
RFID技术在离散制造业MES的应用特别适合于中小型企业。广东工业大学周科的报告《基于RFID技术的离散制造业MES系统设计与实现》介绍了采用RFID和433MHz无线通信等多种通信方式、分层设计思想和服务式实时排产模型,结合多线程同步技术和DLL技术设计的离散制造业MES系统,在企业的试用过程中取得了良好的效果。
烟草行业属于离散和流程混合的典型行业。湖南拓维周文军的报告《卷烟工业企业制造执行系统解决方案》在分析了烟草行业变革和卷烟工厂需求的基础上,提出了包含数据采集、业务运作、管理提升三层结构的卷烟工厂MES功能构架,其中包含的关键技术有:在集成数据交换平台上,实现MES和实时采集数据的参数信息联动;排程采用遗传算法产生一个和多个可行方案,通过启发式规则选择较优的生产计划,系统根据生产的瓶颈、订单要求来对选择的生产计划进行模拟验证;采用模型驱动技术,在实时数据基础上结合各级管理人员在生产过程中积累的经验数据,借助生产模型框架,逐步分析和总结各种控制参数与控制指标的关联关系,实现生产、质量、设备、成本等业务管理模式。
上海宝信焦钢咨询顾问
在世界金融危机蔓延的今天,作为关注企业生产制造流程改善、支持企业精细化管理、不断挖潜增效的MES在以制造业为主的中国将发挥越来越重要的作用。上海宝信焦钢咨询顾问的专题报告《MES助力企业精细化管理》指出了当前的严峻形势和MES所起的作用,引起了与会者的共鸣。
三
鉴于以往各届研讨会参会者与专家学者缺乏面对面的交流,难以深入,同时也想探索是否有更好的研讨形势,今年主办方特地安排了半天的座谈讨论会,围绕如何认识MES应用与企业经济效益的关系?MES能够为企业带来何种直接和间接的经济效益?如何认识MES在各种行业应用的共性和个性?结合国内在MES应用的具体案例说明MES向更高层次的优化方向发展的最新动态。在企业间的并构重组的趋势下,面对集团一体化管理模式下的异地协同制造,其MES的架构、特点及其功能是怎样的?如何解决MES系统实施过程中在数据管理上可能出现的问题,以保证基于数据采集的有效性和准确性?等问题展开讨论。
宝信技术总监丛力群先生
整个座谈会气氛热烈,大家畅所欲言,在座的专家认真回答了与会者提出的问题,感觉意犹未尽。宝钢任德祥教授强调了全局观、手段创新和行业特色;东北工业大学郑秉霖教授着重讲了排程中的静态和动态模型相结合,提出柔性计划和动态调度相结合的思路;宝钢机械厂长助理钟志勇和上海焦化的李光华总工从用户的角度分别代表离散制造和流程工业谈了企业实施应用了MES后的效果和注意事项;湖南拓维结合自身在烟草行业实施MES的经验进行了交流;包钢自动化研究所吕恩澄总工和杭州电子科技大学的周晓慧教授也谈了心得体会。
上海宝信软件应用软件技术总监毕英杰教授
最后,特邀上海宝信软件应用软件技术总监毕英杰教授做了《对MES的再思考》的专题报告,他从MES历史,MES在信息化中的核心作用;行业制造方式的改变对MES的影响,行业动态对MES的影响,从数据、业务集成使MES的更深层次发展以及对ISA-95国际标准的再认识五个层面讲述了MES的发展问题及其未来展望;总结指出了实施MES、构建MES模型,须从自身经营方式、企业之间的分工协作、上下游供应链的协同等方面进行综合考虑。
四
本次研讨会为期一天半,有90多位代表参加了第一天的研讨,40多位业内的专家学者、企业代表进行了第二天的交流,会上主办方向与会者分发了报告的PPT文稿汇编及提供了本届会议论文集,会后将资料寄至全国会员单位。
目前,MES在多个技术领域的推动下有了较大的发展,但在市场竞争日益激烈化的今天,企业对MES在提升整体竞争力的期望也在提高,这就要求用户与厂家、学界共同努力,立足高点,全面审视;面向问题,深入剖析;找准基点,聚力突破;务求实效,毫不动摇,以求得在应用效果和水平上开创更新的局面。
本次研讨会的举办正值2008中国国际工业博览会——工业自动化展,使参会者有机会参观这项每年一次的大型展览。研讨会得到了上海宝信软件股份有限公司、北京营智优化科技有限公司、通用电气发那科智能设备(上海)有限公司、施耐德电气(中国)投资有限公司、罗克韦尔自动化研究院(上海)有限公司等单位的参与和支持,特别是上海工业自动化仪表研究所、汉诺威展览(上海)有限公司长期的大力配合和支持,在此一并表示万分感谢!
中国自动化学会仪表与装置专业委员会
上海市自动化学会自动化仪表和应用专业委员会
2008年11月20日