MES在卓越智能工厂中的作用
智能工厂通过部署智能制造装备、工业软件和系统,推动生产设备和信息系统互联互通,开展业务模式和企业形态创新,实现产品全生命周期、生产制造全过程和供应链全环节的综合优化和效率、效益全面提升。智能工厂作为实现智能制造的主要载体,是制造业数字化转型智能化升级的主战场,是发展新质生产力、建设现代化产业体系的重要支撑。
当前,以新一代人工智能为代表的数智技术迅猛发展、实体经济与数字经济加速融合、全球产业竞争日趋激烈、新型工业化进程持续深入,智能制造亟须向更大范围拓展、更深程度渗透、更高层次演进。根据《智能工厂梯度培育行动实施方案》中明确力争通过五到十年持续培育,推动基础级智能工厂大面积普及,规模化建设一批区域行业领先的先进级智能工厂,择优打造一批国内领先的卓越级智能工厂,探索培育一批具有全球影响力的领航级智能工厂,带动一批智能制造装备、工业软件、系统解决方案和标准应用突破,加速以新一代人工智能为代表的新一代信息技术和先进制造技术深度融合,培育形成一批未来制造模式,推动研发范式、生产方式、服务体系和组织架构变革创新。
一、建设标准
1.工厂级数字化规划与建设:包括数据治理、系统建模、工厂数字化交付等,旨在实现工厂整体的数字化架构搭建与数据的有效管理和利用。
2.研发与设计:将产品和工艺协同研发推向新的高度,实现基于模型的系统优化,通过数字化技术提升研发效率与产品创新能力。
3.生产作业:开展数智技术应用,进行装备状态智能分析与故障诊断,提高生产全过程的智能化管理,保障生产的高效稳定运行。
4.生产管理:利用生产全过程数据的综合分析,自动生成功能计划与排程,优化质量追溯与持续改进流程,实现生产管理的精细化与智能化。
5.运营管理:通过多维数据智能分析,更精准地识别用户需求,实现全厂资源的协同优化,提升企业的运营效率与市场响应能力。
二、优势及意义
1.提升生产效率:通过智能化设备与自动化流程,减少人工操作与干预,提高生产速度与产量。
2.提高产品质量:利用智能检测与监控技术,实时对产品质量进行检测与分析,及时发现并纠正质量问题,降低次品率,保障产品质量的稳定性。
3.降低生产成本:优化生产流程与资源配置,减少原材料浪费、能源消耗以及人力成本,提高资源利用效率,降低企业运营成本。
4.增强企业竞争力:能够快速响应市场变化与客户个性化需求,提供定制化产品与服务,提升企业的市场适应能力与差异化竞争优势。
三、MES在卓越智能工厂中的作用
生产计划与调度管理
1.精准计划制定:卓越智能工厂往往需要应对复杂的生产任务和多样化的客户需求,MES系统能够集成企业内部各个环节的数据,包括订单、库存、设备状态等信息,通过对这些数据的分析和处理,结合生产工艺和资源状况,制定出精准的生产计划,确保生产任务的合理分配和执行。
2.动态调度优化:在生产过程中,MES可以根据实时生产进度、设备故障、物料供应等意外情况,自动进行动态调度,如紧急插单、调整生产顺序等,最大限度地减少生产中断和延误,提高生产效率和资源利用率。
生产过程控制与监控
1.实时数据采集:MES系统与生产线上的设备、传感器和控制系统紧密连接,实时采集和监测生产过程中的关键参数和指标,如温度、湿度、压力、速度等。这些实时数据为生产过程的精确控制和质量监控提供了依据。
2.异常预警与处理:通过设定阈值和规则,MES系统能够对采集到的数据进行实时分析和比对,一旦发现异常情况,如设备故障、工艺参数偏离等,立即发出警报,并提供相应的解决方案,帮助工作人员及时采取措施进行处理,避免生产事故的发生,确保生产过程的安全和稳定。
质量管理与追溯
1.质量数据监控:MES系统可以记录和跟踪生产过程中的各个环节和参数,如原材料的采购批次、生产设备的运行状态、工序的执行情况等。通过对质量数据的实时监控和分析,及时发现质量波动和潜在的质量问题,实现对产品质量的全程把控。
2.质量追溯与改进:当产品出现质量问题时,MES系统能够快速追溯到问题产生的根源,包括原材料供应商、生产批次、生产设备、操作人员等详细信息,为质量改进和问题解决提供有力支持。同时,通过对质量数据的长期积累和分析,还可以发现质量问题的共性和规律,为优化生产工艺和质量管理体系提供依据。
资源管理与优化
1.资源统筹管理:MES系统可以对生产资源进行全面统筹和管理,包括人力资源、设备资源和物料资源等。它能够实时监控和分析资源的使用情况,提供合理的资源调度和利用方案,避免资源的浪费和过度投入。
2.瓶颈识别与优化:通过对生产过程中各种资源的使用数据进行分析,MES系统可以找出生产过程中的瓶颈环节和潜在的优化空间,如设备利用率低、人员闲置、物料积压等问题,并提出针对性的改进措施,提高资源利用效率和生产效益。
数据分析与决策支持
1.数据挖掘与分析:MES系统在运行过程中积累了大量的生产数据和历史信息,通过对这些数据的分析和挖掘,可以获取有关生产线性能、工序效率、产品质量等方面的关键指标和趋势。这些数据分析结果可以帮助企业深入了解生产运营状况,发现潜在的问题和机会。
2.决策支持与持续改进:基于数据分析的结果,MES系统能够为企业的生产管理和运营决策提供科学的依据和支持,如制定生产策略、调整生产计划、优化生产工艺、改进产品质量等。同时,MES系统还可以通过建立持续改进的机制,不断优化生产过程和管理流程,推动卓越智能工厂的持续发展。