数智化转型网szhzxw.cn 数字化转型网专题栏目 必读!带你了解MES制造执行系统——系统层级和集成

必读!带你了解MES制造执行系统——系统层级和集成

数字化转型网灯塔制造专题

数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。

这几节我们来关注下各级系统的交互的技术细节,目的是来回答目前很多人感到困惑的话题——IT和OT的融合。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

工业互联网,大数据分析,智慧决策等等风口上的概念充满了这个制造业的时候,让企业的决策层产生了很多误判。好像没有“智慧”二字的项目,怎么还有脸上马,我的企业岂不是会落下十万八千里。

当大量项目和资本从互联网涌入制造业,关注制造设备联网,一个不可逾越的鸿沟出现了。从互联网穿越过来的IT人不能理解自动化工程师的工作,觉得写PLC程序的人,像是写汇编程序,心里暗暗想,我都在玩JAVA,Python,数据仓库,高可用,多并发的高级程序,什么年代了,自动化工程师们还在写汇编级别的程序;而自动化工程师看IT人也是横竖都不对,天天口头大数据,云里雾里的,连基本的串口通讯都不知道是啥。合作还是要有的,聪明的工程师们找到了一个救命稻草——OPC(OLE for process control),号称可以和一切硬件设备互联,包括各种PLC或底层设备,于是大量的MES设计方案出炉,一个个高度集成的MES诞生了。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

但是OPC不是神仙,潜在的问题就是数据采集不准,不及时,更有甚者在下发数据时,出现错误,出现大面积设备停机,产品报废的情况。这时大家再回想起自动化工程师哪去了,你为什么不能保证设备通讯正常。本身设计方案已定,自动化工程师也很难去找到问题所在。大量互相扯皮的现象就出现了。

决策层很自然地想到,不如成立一个部门,把自动化和IT工程师放到一起,汇报给一个老板,不就解决了,有问题大家一起扛。其实当中的一个关键问题,大家忽略掉了,那就是系统的架构设计,没有了层级的概念,一套系统打天下,必然会带来上面的问题。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

1,2级系统就是设备控制级的系统,1级是指PLC控制,2级系统是指设备的上位机系统。这方面很多企业都很薄弱,很多都是设备供应商提供的,自己没有设计和运维能力。而这一层级,是不可或缺的,自动化工程师或者是专业的上位机系统运维团队需要确保这层级的系统稳定运行,设备才可以做出合格或高质量的产品。我们在顶层设计时,切不可忽略这层级的重要性。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

制造业的核心竞争力是保质,保量,按时完成生产任务,而这一层级的系统就是最基础的保证。这方面需要专业人才不断地知识积淀,将工艺和设备控制完美结合,成为一个能打硬仗,能打赢硬仗的先锋连队。
咱们继续说1级系统和2级系统,学过自动化的同学们肯定都了解过PLC(Programmed Logic Controller)——可编程 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

逻辑处理器。PLC经过50多年的发展,在性能上有了巨大的进步。遗憾的是国产PLC,一直难登大雅之堂。
PLC的几个关键特性 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

稳定,很多PLC用于军事领域,10年,20年稳定运行。

快速,毫秒或微秒级的信号处理速度

可以连接工业现场各种信号源,数字量,模拟量,开关信号。

设备能在复杂的环境中,能够稳定安全地运行,PLC功不可没。工业自动化工程师们用几代人的智慧搭起目前成熟工业控制体系。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

PLC发展的同时,计算机的进步也是日新月异。1级系统的劣势也很明显,数据展现不是很方便,特别是在生产现场,工人们需要快速换型,需要方便查看设备状态,工艺工程师需要分析设备数据,工艺工程参数,维修人员也要大量的实时或历史报警用来分析设备故障。于是2级系统应运而生。这些理念在20世纪八九十年代就已经存在,至今也没有过时。反倒是现在,有些年轻的工程师们,觉得只有大数据,只有人工智能才可以做。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

在此,我们一定要强调,只有2级系统稳定,可靠的运行,单体设备才能发挥其最大效能。有了2级系统的基础,MES才能没有后顾之忧。也没有必要去纠结与PLC通讯的复杂和不确定性。很多工厂在2级系统层面投入太少,而期望MES采集和控制设备的所有数据,导致MES的投入巨大,效果却不如人意。
还是重复强调,我们制造业信息系统架构设计,要从顶层开始,逐层规划,同步数据,分步实施。

相关的流程,比如生产前,质量相关的设备校准,生产中的物料防错,不合格品处理,巡检和抽检,生产后的合格确认。往往是现实打败了理想,或者是对MES的理解差异。很多企业从质量的角度看,MES就是一个追溯工具,只有在客户投诉的时候,才会在系统去找相关产品信息。

数字化转型网灯塔智造专题

数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。数字化转型网灯塔智造专题活动包含以下内容:

1、灯塔智造外脑支持:通过平台外脑的力量,让决策者拥有更多的聘请超过100位的智能制造专家、超过1000家的智能制造软硬件技术公司、超过10000份学习资料,为企业提供强大的智造外脑支持,助力企业打造智能工厂、灯塔工厂。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

2、灯塔智造研习社:与制造业顶尖精英一起学习!数字化转型网建立了一个专门讨论智能制造、灯塔工厂等相关技术的研究学习社区,与各位同学一起成长!

3、灯塔智造论坛:智能浪潮!引领未来!数字化转型网打造的智造论坛,旨在通过高端对话推动行业树立正确理念,减少行业噪音,正本清源,助力行业发展!

4、灯塔工厂参观研学:目前灯塔工厂全球已有153家,目前中国已有62家,数字化转型网计划组织灯塔研习社的同学们先后参观国内的施耐德、海尔、博世、美的、三一重工、宁德时代、联合利华、宝洁、青岛啤酒等等,以及赴国外参观全球的灯塔工厂。

5、灯塔标杆案例研学:除了灯塔工厂外,数字化转型网仍然关注驱动整个制造业数字化转型、制造业智能制造、数字创新技术,我们将以不积跬步无以至千里的精神,关注每一个在细微处取得伟大成绩的“灯塔标杆”案例,组织灯塔研习社社员学习行业标杆!

更多灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂、智能制造等灯塔智造相关资料可点击图片下载

本文由数字化转型网(www.szhzxw.cn)转载而成,来源于数字企业化;编辑/翻译:数字化转型网Jerry。

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