面向智能制造的生产执行系统及其技术转型

蒋军

摘 要： 随着近年来社会的不断发展，智能制造的生产执行系统架构以及智能制造生态系统的转型重新提上日程。如何讓企业把智能制造系统架构转回传统企业层级架构是本文的中心内容，文章就探讨信息化智能制造系统标准化的应用与发展展开讨论。研究企业转型方案，以企业生产为基本，讨论企业智能制造系统的发展现状。并针对生产执行系统的核心内涵进行探析，思考转型要求及转型模式。

关键词： 智能制造系统；SME；生产执行系统；MES；核心内容；企业转型；架构

现如今小康社会全面发展，社会一众企业全面向智能制造转型，产业信息化是当今发展的必然趋势，生产执行系统的优劣势必会影响到企业的发展。另一方面，制造业、工业网络信息化的管理与发展也成为主流趋势，一切变革都围绕着信息规划与实施。如何做到将先进的科学技术融入传统模式下的资源服务和生产管理是一大难点。要想实现智能系统的革新和生产执行系统的技术转型，就要实现生产模式的的转型升级。因此，围绕理论知识结合实践，进行开拓创新，是当下技术工程项目研发者为构建生产模式转型的突破点之一。

一、生产执行系统功能极其技术转型

生产执行系统又称MES[1]（manufacturing execution system），近年来，各行各业对于智能制造的生产执行系统都有涉及，信息化技术的渗透对于企业发展以及企业架构的改变有着深远的意义。比如说工业发展中，生产环境的改变，移动信息终端代替了传统信息交流模式，还有无线传感器的应用提高了生产效率。基于生产数据和生产信息进行决策分析、优化各个生产工序，判断风险以及整合信息，促进了工业蓬勃发展。为了发展新的生产模式、提高企业的经济效益和资源利用率，企业不得不加以转型，加大力度发展生产执行系统功能及其技术转型。

（一）MES核心功能

MES核心功能包括绩效分析、配置资源、数据收集、信息管理、操作及调度、维护管理、过程管理人力管理等方面。

1.对于绩效分析的转型，做到即实分析即实报告是一大难点，由于生产操作条件的限制以及工程方案或者是生产计划的约束，绩效分析需要基于一定前提下才能给出即实调度方案，合理运用资源，解决问题。绩效分析的转型需要做到周期性或者是全天候监视性的方法进行数据报告分析[2]。

2.资源配置状态的转型方向即要根据资源使用记录、使用状态及使用者个人信息做到统一记录，一一对应。与资源利用状态相互匹配，随时随地提供资源的使用信息，从而能合理的优化资源分配，分派。

3.对于数据采集和文档整理可以放在一起讨论，因为两者密不可分，承上启下。大时代背景下数据采集的转型需要精确获取虚拟数据资源，并保证数据信息的安全性，其信息平台的构建和选取尤为重要，并且数据采集的专业人士应具备相应的专业知识或由专家进行培训。文档整理主要是管理数据采集人员收集到的工程文件，生产计划、操作流程、施工程序、操作记录等等数据信息。提供数据储存和数据修改，定期进行检查和维护[3]。

4.对于操作调度而言，生产执行系统有助于优化生产调度和生产任务的派发和管理。通过专家的理论模型对生产调度及排产进行合理优化，同时做到跟踪调查记录，提供实践数据支持。也可以通过生产执行系统进行在线模拟，优化生产模型，基于专家经验进行完善。

5.维护管理、过程管理和人力管理都是通过生产执行系统的合理运用，来进行科学化的人力资源分配，对于生产设备和工程设备的维修、生产和操作过程处理的监验、人员状态的管理等等基础上加以规划，通过个人的移动终端与总机相互联系派发指令，加以引用GPS定位技术确定人员的位置分布，提高了生产效率和企业效益[4]。

二、生产执行系统的管理服务的转型

（一）生产执行系统的服务模式转型

作为企业生产系统的重要组成部分之一，生产执行系统服务模式的转型主要分为两大块。其一是内容上：多个功能板块与虚拟信息资源的沟通服务；其二是生产执行系统在多维度上与子系统的协调[5]。比方说将专家的生产设计模型用于实际的生产过程中进行演练，代入到实际的生产操作流程过程中并加以改善。相对于MSE系统而言，还有一大要点就是人机交互服务模式，这也是生产执行系统服务模式转型的要点之一。对于多平台信息传递和信息交流、用户的信息可视化技术、多功能平台访问及应用操作等等。随着科学技术的不断进步，对于个人终端、智能移动收集和pc客户端的应用也尤为重要。服务模式的转型需要遵循便携化原则，并结合行业特点和企业优势制定战略。

（二）生产执行系统管理模式的转型

生产执行系统是企业日常操作的必备系统，其管理模式必须要建立起一套系统化的规章制度，以便于内部数据、信息、功能的使用和管理。不能吝啬于内部信息系统的检修费用和专业人士的聘用，要保证其系统内部数据功能的应用性。或者培养招聘专业操作者和管理者，去除外包环节，由公司内部人员管理维修，建立个人问责制度，一步到位。设备的管理是生产执行系统能否真正转型的重中之重，这就意味着其系统所需要的管理人才资源也是企业生产执行系统转型所必须的[6]。

三、生产执行系统技术转型的挑战

技术方案是生产执行系统的关键，首先企业员工的生产技术水平和思想模式要与所转型的方向一致，顾及企业基层生产者的感受；其次是要有已经成功的转型案例，要顾及转型风险。设备方面，要加大资金投入和投资力度，在科学化先进化的设备上弥补劳动力的不足，满足社会生产的需要，从而提高整体的经济效益。还有就是需要提高基础生产信息化、可视化技术等相关专业知识，为基层生产操作人员普及企业生产执行系统转型的理念，从上到下连城一口气。做到技术转型，提高企业的经济效益[7]。

结语：什么是智能制造的生产执行系统，又如何加强生产执行系统的技术转型，是文章讨论的中心内容。面向智能制造的生产执行系统和技术转型是企业的一种转型方式，文章从生产执行系统出发，论述了生产执行系统具备的产业功能，提出相应对策及转型思路。企业能否了解生产执行系统的架构和核心内容，是企业能否成功技术转型的关键。要提高企业的生产效率，优化资源配置，转变企业服务模式，才能走出当今现状，成功转型。同时，生产执行系统技术的研发与步伐也不能停滞，要吸收外国先进技术、吸收理论知识、培养优秀人才。在不断尝试不断磨练中，建立起一套完善的生产执行系统，从而做到技术转型。

参考文献

[1]尹胜，尹超.刘飞，等云制造环境下外协加工资源集成服务模式及语义描述[J]计算机集成制造系统，2013，17（3）：525-32.

[2]张益，冯毅萍，荣冈.面向智能制造的生产执行系统及其技术转型[J].信息与控制，2017，46（04）：452-461.

[3]张琴. 基于多Agent的敏捷化智能制造执行系统的研究[D].西南石油大学，2006.

[4]包振强. 基于多Agent的智能制造执行系统研究[D].南京航空航天大学，2003.

[5]高一聪.冯毅雄.谭建荣等制造资源耦合映射与模糊匹配技术研究[J].计算机辅助设计与图形学学报2012，24（3）：290 -298.

[6]尹超，张云.钟婷。面向新产品开发的云制造服务资源组合优选模型[J].计算机集成制造系统.2012.18（7）：1368-1378.

[7]李成海.黄必清.基于属性描述匹配的云制造服务资源搜索方法[J].计算机集成制造系统.2014.20（6）：1499-507.