隨著客戶對信息系統要求的提供,以及集成技術、面向對象建模技術的發展,以及ERP、MES供應商的實踐,制造企業下一代的企業應用系統可能會發生一些變化。
1、 關鍵詞:聚合、中國文化和東方思維
傳統意義上的信息化層次劃分,把制造企業自動化/信息化結構分為五層即(決策支持層、企業管理層、生產執行層、過程控制層、儀器儀表傳感層)。也可合并為3層(即經營管理層ERP、生產執行層、控制層)其實可以歸結為兩個層次,一個是管理層信息化、一個是自動化層。對于企業來說,需要的是一體化的信息系統,但是由于供應商的技術支撐能力等原因,人為地把企業信息化分隔為ERP和制造執行層。目前市場上的ERP供應商還未太深入涉及到生產執行層,所以ERP中的生產管理模塊使用效果不佳(至少不如財務及進銷存使用效果好)。借鑒中國文化和東方思維整合、一體化、整體等觀念,在新技術的支持下,可以提出一體化的制造運作管理系統(MOM-Manufacturing Operation Management),將ERP中的生產與制造執行整合未一體,作為企業整體信息化的一部分。在一體化制造運作管理的基礎上可以提出集IT咨詢+MOM+ERP+BI成一體化的制造企業信息系統解決方案(MES-Manufacturing Enterprise Solution)。信息系統供應商可定位為:統一規劃、統一標準、統一功能設計、統一實施策略,成為企業的MIV(主信息系統提供商,Main Information systems Vendor ) ,降低風險,降低投資,降低操作維護成本,實現企業信息系統全集成。
ERP層面包括財務和供應鏈等系統,一體化制造運作管理系統包括:需求/計劃/排程系統、物流管理系統、車間作業系統、能源管理系統、實驗室管理系統等五大體系; 數據采集L2系統/計量L2系統/檢化驗L2系統/運輸L2系統/能源采集L2系統是企業整體信息化的L2級數據支撐系統;在企業經營管理層面的解決方案在此不闡述,重點介紹一體化制造運作管理(MOM),即在統一的信息化平臺下建立工廠模型(包括產品模型、工藝模型、車間物理模型、班組、排班等)基礎上構建制造運作管理的各功能模型。見下圖。
說明如下:
1) 系統分為管理咨詢、數據采集層、數據庫層、通用應用平臺層、通用業務層、數據展現層、業務分析層,各層之間主要職責明確、數據統一管理,系統擴充性好。
2) 管理咨詢:項目實施前期,需要分析業務流程和客戶需求、提出需要采集的現場信息點需求以及自動化改造和數據采集方案;并提出制造運作管理系統完善方案。
3) 數據采集層:數據采集方面通過多個數據采集站采集各生產線和公用工程系統的生產過程及能源數據。這樣可以滿足系統的可擴充性
4) 數據庫層:所有采集的數據均保存在實時數據庫和關系數據庫中,秒級、分鐘級數據需要保存在實時數據庫中,供查詢趨勢分析,批次及統計類數據需要保存在關系數據庫中,供管理分析。
5) 系統平臺層:包括用于通用應用平臺UAP和MOM平臺,UAP提供信息系統平臺管理,例如身份認證、權限分配、工作流、報警服務、任務服務、外部數據接口、開發VO等;MOM平臺包括工廠模型、HMI、SPC控件、APS算法等。
6) 核心業務層:包括各功能模塊的業務,例如生產調度指揮、需求管理、生產計劃排程度、車間作業管理、生產跟蹤管理、質檢過程管理、計量管理、物流儲運管理、設備運行管理、能源管理、安全環保管理、人員管理、文檔管理等。
7) 行業特殊業務層:不同行業或企業特有的業務管理,具體情況根據不同行業和企業具體分析。例如煉化企業會有油品調和、
8) 業務分析層:主要是給公司各管理部門使用的綜合查詢分析報表以及KPI管理等。采用BI工具實現各業務的單元分析和綜合分析。
9) 數據展現層:給生產線現場操作人員提供的功能,包括:給操作崗位提供的各功能,現場聲光報警、按鈕消音、刷卡、LED顯示的等。可按生產線擴展。
2、 關鍵詞:新技術、云計算、物聯網
下一代企業應用需要緊扣云計算、物聯網、移動互聯等新技術
物聯網技術包括傳感器、傳輸網絡和應用軟件。物聯網的價值呈現在于應用軟件,將管理應用軟件與物聯網技術結合起來,是今后軟件業的一大方向。管理軟件集合行業特點深入企業具體業務應用,將管理軟件與物聯網應用緊密聯系起來,可以幫助企業強化精細化管理,通過精細化管理降低成本,提升經營效益。下一代企業應用管理軟件供應商可以在物聯網應用軟件上發揮優勢,成為物聯網應用的骨干企業(物聯網“十二五”規劃中提到要著力培育物聯網應用的骨干企業)。
目前物聯網的應用主要集中在非工業,將逐步擴展到工業應用。智能工業(:生產過程控制、生產環境監測、制造供應鏈跟蹤、產品全生命周期監測,促進安全生產和節能減排。 )屬于物聯網“十二五”規劃中提到的物聯網重點領域應用示范工程。制造運作管理系統是物聯網在制造業的典型應用:例如物流運輸車輛管理(I C卡)、現場DCS采集、能源計量儀表數據采集、物料計量管理、物料/設備RFID等都是物聯網技術在制造行業的典型應用。而這些正是MOM的應用場景。
MOM也推動了集團企業私有云的應用。對于集團制造企業(如建材、食品飲料等企業),集團ERP一般是一套系統,而MOM系統需要部署在生產線現場,就必須是每個制造工廠部署一套,這樣制造集團就存在多套MOM系統,而私有云在MOM系統中的應用應該有許多新的思路和發展。此外MOM在車間現場需要部署客戶端操作,為了部署方便和系統的安全性,云終端技術也是可選應用之一。
云制造是制造業信息化發展的方向,是一種基于互聯網的、面向服務的制造新模式,它能夠實現智能、敏捷、綠色制造,最終提高制造資源的利用率。如果這種制造模式全面發展至極致的話,對企業來說就是多客戶、多品種、小批量生產模式。對于這種生產模式,必定要求MOM的支撐。需要在MOM層面給出每個批次(甚至件次)的生產計劃排程(交貨期確定)、物料消耗、能源消耗、工藝參數(關注生產過程是否穩定,質量是否有保證)、質量檢查結果以及批次的物料跟蹤、質量跟蹤、生產成本(物料成本、能源成本、設備折舊、人工成本、以及管理成本分攤等)、設備效率、安全生產等信息,這些信息有的最好還能共享給客戶。所以MOM是云制造模式的有力支持和必然選擇。
制造運作管理系統(MOM)建設項目是系統工程,不僅僅是賣軟件,更是項目執行和服務,需要重視項目管理與公司的策略“客戶服務”,提現出企業的綜合實力:前期:統一規劃、統一標準、統一設計、統一實施,與ERP一體化的信息系統 ;工程實施:咨詢、行業經驗、集成能力、實施能力、軟件開發能力等;售后服務:持續服務,長期經營 ,將物聯網應用融入與“軟件+云服務”戰略中。加強物聯網應用后續持續服務(例如及時響應客戶、物聯網軟硬件系統定期巡檢、提供應急備件、提供易耗品、完善應用等)來加強與企業的長期合作,持續為客戶提供有價值的服務。這種服務由于是與管理軟件結合在一起的,是一般普通物聯網設備公司不能提供的。這種服務能力在所有分子公司推廣,服務上萬家客戶。
3、應用集成技術
下一代的技術很重要一個特點就是集成,即MOM與ERP、OA、BA(商業分析)的集成,包括一鍵登錄、界面集成、消息推送、工作流集成、主數據、應用集成總線。
對于企業應用來說,特別是企業領導,每天要登錄N套系統,并且還要用不同的用戶名和密碼,是一個非常痛苦的事情。接觸的項目中很多客戶都提出了一鍵登錄的要求。登錄后根據不同的崗位顯示的主畫面也不同(可以將商業分析的功能點集成在主畫面中)。對領導來說,每日在信息系統上處理的主要是郵件、審批、重要的事項(信息系統推送來的)、以及自己關心的報表(由系統匯總好后推送來的)。對業務部門人員來說,每日主要關心自己的幾個功能點。有的通過消息提示,點擊消息即進入功能點。這些都集成在一個畫面中,點擊即可。
對于終端使用者來說,只管用就可以了,不用知道系統來源于那個系統(例如ERP、OA、BA、MES、LIMS等)。并且這些系統之間主數據要統一,便于數據傳遞,所有系統之間的數據交互依靠應用系統總線進行數據交互,實現無縫集成。甚至對于跨系統的業務流程,如果有工作流的重新整合就更好。
另外對于多套應用系統,在部署上可以借助于虛擬化技術(即在M臺硬件服務器上虛擬出N個虛擬服務器(N>M),每個虛擬服務器運行不同的應用系統,或一個較大的應用系統運行在多個虛擬服務器上),來快速部署新應用系統、提高系統可靠性并節省硬件投資。
4 結論
流程制造業下一代企業應用重點應是借鑒中國文化和東方思維整合、一體化、整體等觀念,在物聯網、云計算、移動互聯網等新技術的支持下,集成一體化制造運作管理、企業經營管理、商業分析、辦公自動化、管理咨詢即(IT咨詢+MOM+ERP+BA+OA)為一體的制造企業解決方案(MES-Manufacturing Enterprise Solution),其中一體化制造運作管理(MOM-Manufacturing Operation Management)聚合了常規的ERP生產計劃管理和制造執行。
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