加速数字化转型:实时MES数据驱动工厂效能跃升

随着全数字化工厂推进,制造执行系统(MES)软件对各类制造商愈发关键。部署快速响应MES方案,制造商能获取时效性运营数据的快速更新,改善工厂流程,让数字化工厂更近现实。
制造与业务软件系统融合深化,越来越多制造商实感数字化工厂红利:实时或近实时数据性能提供的制造洞察远超以往。制造商更认真部署智能制造与IIoT所需基建,云端MES系统多居核心。
“趋势是业务系统融合以获取设备系统运行深度分析。数据提供商正联手”,5ME执行副总裁Pete Tecos表示,提及5ME近期与SmartWare合作,整合Freedom智能制造方案与SmartWare Bigfoot CMMS平台。“数据采集共享越快,全局运营视图越清晰。”
云端的冲击

随云制造技术普及,MES、ERP、车间数据采集系统能力更无缝融合,协同推进IIoT与工业4.0落地。
“这使追求‘制造业圣杯’成为可能:通过数据共享实现实时、全面的系统分析”,Tecos说,“调整/纠偏更快、干扰更小。”
当今制造软件提供丰富工具追踪OEE等关键指标,这些强化系统在开发商合作下良好耦合,满足IoT/IIoT需求。
“从车间资产与多制造系统接口起步,提供可视化层[OEE驾驶舱]查看绩效KPI,最后将实时信息上推至业务系统空间[ERP、MES、CMMS、质量系统]。若这些系统共生而非孤岛,可通过实时运营智能交换驱动高效自适应制造——那才是圣杯。”
兼容性是关键,Tecos补充:“易用性、数据采集能力、机型通用性同样重要。我们软件从频次、时长、货币化三维呈现数据,关联分析频次与时长生成运营货币化视图。”
5ME客户成果亮眼:卡特彼勒伊利诺伊东皮奥里亚工厂装eLog系统后,平均延迟时长减半,机床在循环时间提升30%,价值增量120万美元。电子“事实基础”数据远优于纸质手工流程,更准、少情绪干扰。
企业级视角
MES不再是孤岛系统,西门子PLM软件美洲制造业务副总裁Stephen Brown指出:“MES是互联企业IT基建一环。MES价值取决于其在整个价值链上下游的集成度——上游至产品开发与工艺工程,下游至自动化。”
“客户要数字化全价值链:产品设计、生产计划、工艺工程、生产执行、服务。我们称之为数字化企业。更具体说用数字孪生。帮客户构建产品、生产过程、工厂设备的数字孪生,在投入硬钱做样机、工装、实物资产前完全仿真。”
这些因素驱动快速创新:“不只是管运营,而是创造灵活、响应快、可预测的制造流程,应对新产品需求。”

投产后关联自动化,客户可用车间实时数据决策:实时设备可用率供排程优化,生产中质量问题准实时传递给工程做判定(航空航天尤甚)。叠加Mindsphere做IoT与大数据分析,采集实造数据反哺产品与工艺设计持续改进,闭环数字化企业。
西门子用Teamcenter PLM管创新变更,建产品与制造数字孪生,集成MOM组合下发产品/制造/质量数据至车间,用Mindsphere做IoT大数据分析捕获实造数据回馈设计。
为IIoT蓄力
制造商更看重大数据、IoT/IIoT与云移动,达索系统Delmia副总裁Eric Green表示:“虽影响当下,但无确定商业案例前仍处探索期。”
“IIoT技术仍在发现机遇。制造商做IIoT前身多年,IIoT是新一代演进。但客户有20年以上老设备,新技术必须兼容既有投资。”
关键在于找到创新落地点:“消费端汽车、手机、智能家电体验倒逼制造商提效或创新。”
对达索等开发商,目标是快速高效推新品:“从设计到制造到消费者,创新平台需快速协作推向市场。超越ERP,进入业务创新平台。MOM等应用采协作模型驱动设计经制造到交付,加速新品上市。”

“对我们这是核心优先级”,Green说,“MOM比MES范围更广:多工厂、更广库存控制。组织扩展范围含MOM,融入我们创新方案。”
近实时能力是核心优势:“全球可视性下,变更可传播、错误可消除。”
Delmia Apriso实现工程至制造全维数字连续性:“用虚拟世界优化机型组合等场景,结合实执行模型数据与工程虚拟世界,基于实厂数据仿真优化评估变更影响再下发。提供全球运营可视与控制,优化生产、库存、质量执行。”
西门子MOM组合含MES、质量、高级排程、制造智能,关联Tecnomatix厂务设计仿真、Mindsphere IoT分析。将工程BOM转制造BOM再转工艺单,MES接管后续:生成含质检步骤的每步作业指导书,按工件下发至操作员或机器人工位。大规模定制批量逼近1时,仍能达历史上仅硬自动化大批量才有的周期与成本。
西门子新增Simatic IT MES UAF 2.1自动化网关App,提供OPC与西门子S7控制器直连,配置自动化节点对象,维护连接同步数据,暴露UA命令读写,订阅信号管理数据变更事件。
更多机器分析
分析需求增长催生新选择:Rockwell Automation去秋发布FactoryTalk Analytics for Devices、面向设备制造商的FactoryTalk for Machines云应用、系统与企业级分析。
分析补充MES/ERP,助制造商利用IIoT传感器激增数据。“大家谈工业4.0、智能制造,真正关心的是技术能否延伸至机器性能、执行层面全能力”,Rockwell信息软件业务经理Todd Montpas说,“必须确保流程有效。”
客户对云系统兴趣浓,大客户关注微软Azure。“我们追求可扩展执行与分析策略:装传感器获取机器级实时分析,机器学习预测故障。”
汉诺威展GE Digital发布新版Plant Applications MES,面向混合制造高自动化流程,新UI用先进UX设计助运营分析设备效能、定位停机根因。
“很多客户在‘为工业IoT做准备’”,GE Digital数字产品管理副总裁Matthew Wells说,“演进中沉淀为混合云概念:MES重执行留内网,工业IoT与云做补充。”
响应时间与99%+可靠性需求阻碍制造商全拥抱云:“99%够吗?很多客户不愿冒险。”云价值在于深挖数据:存历史、做机器学习、访问海量数据强化分析效能。
随时访问云端多TB数据充分释放数字孪生价值——IIoT核心吸引力。“数字孪生是后台持续运行、不断调优数据的机器行为建模分析集,工业IoT价值真正起点。新兴市场快速增长。”
自动化控制系统