基于软组件的可重构制造执行系统的设计研究

边疆　周军

摘 要：经济和技术的变化导致世界各地的行业对本公司生产技术重新定位。整个工业领域也正在经历一场制造业的大变革，它将迈向定制化、信息化、数字化、绿色化。西门子将现实和虚拟的生产世界相结合，着力推动制造业未来的发展。其前瞻性的远景规划、完整的产品线和丰富的行业知识，为工业数字化企业平台的未来发展奠定了坚实的基础。西门子是唯一一家从产品设计、生产规划、生产工艺、到生产实施及服务的全产品生命周期中可为企业提供一系列产品组合和解决方案的公司。通过数字制造及整合创新，提供高效生产与节能环保相结合的可持续发展解决方案帮助中国工业企业实现升级转型，以更高生产力、更高效能、更短产品上市时间、更强灵活性在国际竞争中更上一层楼。

关键词：无线互联科技；MES；制造执行系统

MES是一款集高科技、高效益等多种技术手段于一身的制造执行系统，它是各个产业在信息化管理上的里程碑，也是提升管理力的一个重要组成部分。项目的圆满成功，预期目标的实现，管理更加轻松，客户更加满意，这些都是MES制造系统完美嵌入的结果。

1 生产规划和生产工程

西门子致力于成为面向整个产品开发与生产过程的整合型供应商，覆盖从产品设计和生产规划直至生产工程、生产实施以及后续服务的整个过程。这便是智能制造与数字化企业平台。对于制造业的未来，西门子向我们展示了如何通过众多的产品、解决方案、服务和全面的纵向市场专业知识为客户提供支持，助其提高生产率和效率。为所有客户统一部署智能制造与数字化企业平台技术。凭借广泛的产品组合，深厚的纵向市场专业知识，在这一次再次得到证明，并且再度覆盖全球，以及对客户的极大重视，确保带来最佳的工业产品和解决方案，满足不同客户的需求。拥有广泛的自动化技术、工业控制及驱动技术、工业信息技术与软件以及行业服务，为世界各地的客户提供覆盖整个价值链的全面支持，包括从产品设计到生产规划，从过程工程一直延伸至生产实施和后续服务。

利用虚拟机工具进行生产规划。现代化机床耗资不菲，而且必须充分发挥其能力才能让企业获得最大的投资回报。如果将机器闲置不用，将是很大的损失。当机器投入运转时，要确保其各项功能发挥稳定，并尽可能提高运作效率。如果在生产中需要不断重复设置机床，或将其改装用于培训用途，将会产生机器被白白闲置的时间。然而，这种情况只要借助虚拟机工具即可避免，它像实体机床一样运转，但完全是通过工业信息技术与软件程序来模拟的。西门子就有这样一款解决方案，其名称很贴切地被称为虚拟机工具，是智能制造与数字化企业平台的重要组成部分。它可被用于设定机床设置，还可供培训和验证子程序之用，大大节省使用实体机床的时间。虚拟机工具可缩短机床的非生产性操作时间，其仿真度很高，可减少对实体机床的非生产性利用，进而显著提高生产效率和能源效率。它为制造业的未来提供了卓越的范例。

2 独立的信息技术

信息技术与软件可以控制日益复杂的流程，以智能方式连接来自机器设备中传感器的数据，并帮助正确解读信息——在工业和医疗领域均如此。这是在可持续发展的基础上提高生产率、效率和质量的唯一方式。西门子结合主要的软件应用与智能信息技术，对业务进行改善。独立式和嵌入式软件是西门子几乎所有产品不可分割的组成部分，并已成为公司的竞争优势之一。对复杂应用的深入了解——无论是面向智慧城市的基础设施解决方案，譬如，用来提高生产率和效率的智能电网、工业软件，还是通过健康信息技术优化工作流程，推动上述软件得以不断发展，并使西门子领先于竞争对手。随着工业信息技术和软件的日益普及，网络安全发挥着日益重要的作用。作为医疗和工业软件的主要供应商之一，西门子正竭尽全力使自己的产品更加安全，并在全球各地提高客户对数据安全性的认识。

3 制造自动化，智能工厂

随着产品开发和生产日益走向自动化，对于能集成并可靠控制不同过程和系统的应用的需求日益增长。制造执行系统（MES）在这一方面起着至关重要的作用。依托SIMATIC IT软件，西门子提供了一个能捆绑所有生产数据并实现其可视化的系统，该系统还支持端到端监测与控制。COMOS生产流程越来越多地被提前模拟和优化。实际生产的实现就基于这个计划平台。面向过程工业的TIA Portal和COMOS等西门子工程软件，用于通过SIMATIC自动化技术，实现从模拟到现实的过渡。TIA Portal可为用户提供一个针对整个制造自动化项目的清晰的整体视图，让他们能够直观、快速和高效地进行编辑。COMOS具有面向对象的数据平台，可为系统制造商和系统运营商提供无缝的项目相关数据流，涉及项目的所有阶段，从而帮助创建更高效的工作流。

产品生命周期管理和自动化控制软件的结合，将产品规划与生产执行和服务衔接在一起。这种智能工厂可显著提高生产率和竞争力：新车型可在一年内推出，飞机可在不到四年的时间内开发出来，并且，面向化工或食品饮料行业的混合系统能够以低得多的资本和运营成本进行整定和优化。由于实现了数字化、自动化和虚拟化，西门子成都电子厂成为现代制造的典范。

4 结语

可持续发展是西门子价值观的基础。公司发展战略的重要支柱之一，就是密切关注可持续发展的强烈的企业责任感。长期的盈利性增长是目标，而负责任的价值创造为成功铺平了道路。MES制造执行系统不仅改变了西门子原有的成产制造系统，还使西门子通过产业结构改变成为了人们越来越熟知的电子产品品牌。

[参考文献]

[1]西门子MES制造执行系统推广会[J].电机与控制应用，2006（4）：21-12.

[2]张洁.西门子MES软件在制药行业的应用[J].自动化技术与应用，2013（8）：32-33.

[3]沈斌.周莹君.基于MES的RFID数据采集技术研究[J].测控技术，2007（8）：45-46.