MES-从标准到实践

 各位领导，各位来宾，大家下午好！我叫张军强，是来自西门子MES产品经理，今天我给大家演讲的题目是制造执行系统——从标准到实践。我之所以选这个题目，我们当时在谈这个题目的时候，大家说让我来少讲一点西门子，多说一点MES，我相信在今天上午和下午的会议过程当中，很多嘉宾很多专家给大家介绍了很多MES的情况，包括理论和实施的情况。

今天在这边我主要讲一个题目，就是MES实际上是有一个国际标准的。这个标准是什么？在我开始之前，我想和大家讨论这样一个问题，也就是面对着今天这种全球化制造的竞争的实际情况，实际情况，每个人心里有有一本帐，我们面临的最大的问题是什么，作为制造企业它是干什么？增强企业盈利能力、保持企业竞争力，制造业面临着非常复杂的挑战，有一家咨询公司做了对50个比较大的制造业企业做了一个调查，这个调查的结果在这边，他实际问出的问题就是我刚才这个问题，面对全球化制造，您面临的最大问题是什么？38％的人给出的答案是我对我工厂的运营可视性差。

我们再去看第二个，需求预测准确率差，第三个是说沟通不够有效，下面不需要再看了，我们看这三条，说工厂的运营可知性差意味着什么？意味着我不知道我的工厂里到底该发生哪些事情？我的设备运转情况怎么样，我的质量的情况怎么样，我整个物料的跟踪、定单跟踪的情况怎么样，我很难非常准确地掌握这些信息。另外我的需求预测准确率差。这包括从我前端和我的工厂以及我供应商各个方面大家的信息的整合度如何，直接影响了我在需求上的预测准确率差。实际上说我预测的准确率差必然会导致我生产的某一部分产品不是直接我客户所需求的。还有沟通有效，实际上总结我们去看这几条，对我们制造业而言，实际上最大的一个问题就是我的这些信息有没有？这些信息能不能够为我所用？实际这个方面在MES最开始大家提的这是一个起点。

实际我刚才是说我的题目是从标准到实践，实际针对着MES，它是有一套国际标准的，这套国际标准的名字就是我们现在看到的叫ISA95，它是个什么意思呢？它是从哪儿来的？像我们今天看到的，可能我们在座的绝大多数的企业已经实施了ERP系统，或者说供应链业务管理系统，那这些业务管理系统当然不限于我现在展示的这些了，除了甲骨文、用友、金蝶等等做业务系统的ERP、供应链业务管理系统等等。同样，我们还知道的一件事情是说在我们工厂里面使用了大量的自动化的设备，这不光是我们西门子、ABB、GE、三菱、施奈德等等，但是我们有没有发现一个问题，在自动化的系统里面，生成了大量的数据，可能是上前上万上亿的数据，有多少ERP系统能拿来用？有多少我们的企业还是在我们使用了大量的表格然后用人去填了很多的表格，然后输入到ERP系统里面来？实际上这也是我们在初中的时候，之前第一个页面我设了一个大桥，我们的目标是要把这个底层的自动化系统跟上面的我们的ESP、供应链也好，做一个链接，把他们架起来，但实际上这是ISA95产生的一个基础。

ISA95实际就是发现制造系统和商业系统、自动化系统和商业系统没有很好地结合，我们需要制定这样一个标准让大家采纳，按照统一的标准，如果没有这样一个标准这意味着什么？西门子可能跟ASP有一个接口，ASP可以跟甲骨文做一个信息的接通，那其它的跟用友跟金蝶、跟施奈德、跟其它的厂商呢？所以我们看到这里就是ISA95就这样诞生了，实际我们在这里看到ISA95实际现在已经被ANSI美国国家标准委员会把这个接纳为国际标准了。ISA是一个协会的名称，实际上是一个仪表、仪器自动化专门的协会，之所以叫95，它在设立它第95个标准化项目的时候，它设定了这个项目。ISA95里面目前包括了三个方面的内容，我们首先看一下ISA95里面阐释的企业，就他认为企业从功能角度讲制造执行系统应该包括哪部分内容。首先第一部分是我们在那边看到的跟ERP系统制造执行跟ERP系统的接口，这里面包括术语和模型，他做了很多术语和模型的定义，另外很关键的在制造执行系统里面我们到底应该包括哪些生产活动？下面我们看到的三个小圆圈定义了对ISA95和ISA88，还有一个标准叫ISA88主要定义底层自动化的标准，跟下面的生产活动，跟设备的具体连接应该使用哪些国际的工业标准来实现？这里面定义了一些主要是有一些比如共享信息、排成、生产定单、产品规范等等这些东西。

我刚才说这个标准实际主要是分成了三个部分，它的第一个部分和第二个部分主要是阐释两个内容，一个是说在整个过程当中使用的术语以及模型，什么是术语？我们说ERP里有一个生产定单，那这个生产定单到了制造执行系统的时候，在执行的过程当中一个生产定单可能变成了10个生产任务，那它之间的数据，它要有一个数据结构，这个数据结构要有一个正确的转换，然后这两个系统才能非常好地在一起工作，它要对这些术语进行定义。另外一个就是模型，一个生产定单从业务系统到了制造执行之后，这个生产定单要按照一个什么样的模型在生产过程当中去执行，你要关心的是什么？关心生产定单的什么样的一个物料的跟踪的情况，关心它在整个过程当中哪些质量管理的信息？这是整个对生产模型的定义。

另外一个部分，就是说在ISA95的第三部分里面，它定义了整个生产活动，它实际上使用了一个结构，我们现在在图上可以看到的，它使用了一个结构，非常类似，我们大家知道的ERP系统的一些组织结构，比如说它定义了整个工厂的site，我有多少个地点，在这些地点下面我有多少区域，在区域下面我有多少个工作单元，可能涉及到我们生产的设备，这些模型会根据这些从下而上从上而下来阐释这些模型之间的关系。

我们看一下它在它的第一部分里面，它主要定义的是模型和它的一些术语，它实际上所有的这些内容是非常厚的一本标准，但所有的这些内容都集中在，基本上是这样几个方面，一个是它定义了四类信息，另外它考虑了四种资源。四类什么样的信息？一个是产品的定义，就是制造执行，制造执行，我要制造，首先要制造什么都是，我要去定义我的产品，我制造我的东西用什么东西来制造，我的一个生产工艺、生产过程是什么样子的。另外一个是生产能力，我定义了我的产品我能生产多少，这个生产过程是如何去完成的，当然每一个点的背后都牵扯它很多生产的模型以及生产的术语。包括它跟ERP系统，包括它跟底层自动化系统相关联到的一些术语。

下来就是生产执行，生产执行包括我们刚才听到的很多生产排程，生产定单的发布，在生产定单实际的执行，我们整个讲的物料跟踪，所有的过程。另外就是说我在生产过程结束之后我要回过头看，包括关键业绩指标的计算，我生产得怎么样，前面有执行，有我的能力这些定义，最后我要去看我的生产效率，我生产的结果如何。所有的这四个方面，这四类信息的描述，这个标准在描述这些信息的时候，它都结合着四种资源，其中有三种是我们经常会听到的，包括ERP在这些系统里面我们都经常听到的，一个是人，人当然是非常重要的一个生产资源，然后设备，设备是我们必不可少的制造资源，然后一个是物料，我们在做很多计划，包括物料平衡，包括我们的高级计划，我们最多考虑的是人、设备和物料。实际在制造执行当中，它还引入了一个叫（英文），像工艺段的这样一个信息，实际上工艺段也是资源的一种，整个过程都是跟这四类信息结合起来看的，这部分主要是ISA95在第一部分跟第二部分定义的一些，主要是定义这些术语和模型。 

在它的第三部分里面，它就定义了我们的生产活动应该包括哪些。它主要定义的是制造执行系统当中应该包括的生产作业，主要是讲述的在制造执行系统当中应该包括的生产活动，但是这里有一点，因为它是一个标准，没有描述如何实施软件或者说如何构建这个组织，不过我相信刚才何总的演讲会给大家很好的借鉴，也就是实际上现在我们现在在很多时候我们缺的可能不是技术，我们缺的是管理或者如何在实施制造执行也是我做这么多年MES的切身的体会，我们真的是要把技术和管理结合起来，然后才能看到这个软件在这个企业里发挥作用。

这就是ISA95里面大概的架构，我会在后面结合一点简单地说一下这个模型。

前面我说我主要是来介绍这个标准的，下面我结合着这个标准简单地介绍一点点西门子的东西。西门子有一个执行的平台，完全是架构在ISA95标准之上，因为西门子本身是ISA95具有表决权的几个成员之一。这是我们刚才看到ISA95里面的几个标准，一个产品的定义，包括我们如何制造，我的产品是什么，如何去定义这些产品，包括一些设备、工艺、定义，生产能力，包括我的资源，对于各种资源的定义。接下来就是生产执行的过程，包括我不整个详细的判断、跟踪，在这些过程结束之后我要回过头来看我们做的怎么样，从这个图上我们可以看到对西门子来讲我们是完全架构于ISA95的标准。

实际上在昨天刚刚看到的世界百强在I体上面的排名，实际制造执行系统在2004年里面西门子在全球的排名应该是第一名。里面打出来最突出的话题是我们在ISA95上的贡献。就是我们跟这个国际标准非常紧密地结合在一起，这样的话就致使西门子跟底层各种自动化平台可以很容易地结合，跟上层的ERP系统预留了非常开放的接口，在定义了B2MLL这样的语言跟ERP进行接口。实际上我们刚才已经看到很多，我相信各位专家在介绍的时候也讲到很多，在钢铁里面大家讲了很多五层结构，在石化里面像何总讲的三层结构，但实际上都没有关系，MES的部分在大家上在企业里哪一部分，大家自己知道就好了，不管在第几层，对于我们西门子来说，我们是倡导一种全集成自动化的概念，所谓全集成自动化我们是从整个基础信息，包括从人机接口、网络、下层的驱动系统，各个系统，到上面的制造执行系统，也是把这个看作自动化公控将来发展的一个方向。这也是我们看到的在制造执行系统里会包括的一些内容，下面简单介绍一个大概我们一个产品的架构。

这个架构也是完全机遇我们刚才看到的ISA95的架构，包括生产定单管理、绩效管理、实验室管理系统，还有专门针对产品流程管理、定单管理、物料管理、人员管理等等这些东西，最重要的是我们现在看到这个图的中央的部分，刚才我说我们是一个MES的平台，也就意味着它不是针对某一个行业的解决方案，就是所有行业的解决方案可以机遇这个平台去构建，我们看到中间这部分叫（英文），企业建模的工具，可以用这个工具搭建企业所需要的解决方案。企业需要的解决方案是什么？在这里面我们把它叫做库，它是根据什么来的？西门子给所有的人提供的一部分是叫跨行业的解决方案，我们要依靠专门在行业里面有非常深的经验的这些人来构建比如专门的行业解决方案，比如石化里面的，比如钢铁里面的，比如烟草或者比如牛奶，针对某一个非常具体的行业，在平台的基础上来构建它的解决方案，正是因为这个库的概念使所有的行业解决方案可以非常容易地进行重用。

实际大家在前面讲了很多制造执行系统会给企业带来一些什么样的好处。现在我们看到的是AMR曾经做过的一个分析，包括它在库存运送成本、产品质量、间接劳动力、遵从法规，遵从法规对很多食品、饮料、医药等等有了很多印证，我们国家有很多对产品召回等等法规的要求，其它的包括客户服务的改善、制造提前期的减少，新产品引入周期的缩短，很多方面。

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