浅析MES在工业4.0中的作用和发展论文
时间：2021-08-31通过对MES的应用进行剖析，阐述MES在工业4.0中的作用和未来发展方向，结合中国机械制造业现状，浅析中国特色的制造业的发展。
MES系统作为一套信息化管理系统，对企业的建设和发展起到至关重要的作用，它的不断完善与发展成为中国制造2025或德国工业4.0的总线。针对中国制造企业，其MES的应用与发展具有自身的特点和适用性。以下通过对MES的应用剖析和其在工业4.0中的作用，结合中国制造业现状来浅析中国特色制造业的发展。
一、MES应用剖析
MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间，为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料等)的当前状态。
从管理角度，MES是企业现代集成制造系统(CIMS)信息集成的纽带，可以为企业提供包括制造数据管理、生产调度管理、计划排程管理、库存管理、人力资源管理、质量管理、工作中心/设备管理、采购管理、工具工装管理、成本管理、生产过程控制、项目看板管理、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块。
从应用角度，MES系统为公司级生产管理系统、工艺设计管理平台、产品物料管理系统、质量信息管理系统、制造资源管理系统的集成接口，实现现场生产、工艺、物流、设备、检验等数据的贯通，通过应用基于MES的工序计划详细调度，实现 车间现场生产管理的柔性化、智能化、数字化。可提升制造现场的管理水平，优化工艺流程，改善产品质量，实现精益生产，降低能源损耗，减少库存，降低成本等，并给管理人员及领导层提供决策支持，以便能够对市场变化快速准确地作出反应。
二、MES在工业4.0中的作用
随着物联网、大数据和移动应用等信息技术的发展，全球化的工业升级已经进入实质阶段。无论是德国工业4.0、美国工业互联网或者是中国制造2025等，不同战略的战略部署，都是以“信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向”。 信息技术为工业4.0完全是以基础，以智能化处理系统为纽带，所建立起来的人与人、人与物、物与物间的智能生产综合体。
工业4.0主要研究两方面，一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及自主分析并实施的生产应用等。
工业智能化的程度是代表智能工厂的发展高度。物联网(The Internet of things)所代表的智能工厂、智能生产是以MES系统的发展的必经阶段。因此无论是现在还是将来，智能工厂应该完全包括MES系统，MES系统作为工业4.0 的核心，成为目前企业发展的必经之路。
三、机械制造业现状
随着中国机械制造业的不断发展，高端设备在大、中、小企业中都有不同程度地应用，但其数字化、信息化的应用程度参差不齐。对部分中小型民营加工作坊，高端的数控加工设备仅仅只是满足和应用其数字化的.加工方式为目的。简单的零件加工主要以手动编程为主，数控只是起自动加工作用。复杂点的零件虽涉及到数字加工，但大多为单岗操作。其他智能型设备也只是简单应用其基本功能，没有有效的管理和深层次应用。
部分大中型加企业中，虽然数字化、信息化有一定程度应用，但也仅仅只限于上层计划管理的ERP系统应用。企业上层的计划管理系统与底层的工业控制之间，生产管理环节方面，信息化平台缺失，生产数据无法得到实时的采集和共享，企业生产管理人员不能有效地监控计划进度、外协进度、质量信息、班组/人员/设备状态等，整个生产过程都处于黑箱的模式下。
随着机械制造业不断发展，企业竞争越来越大，订单式生产的应用已经逐渐被一些加工企业所看好，但对于企业信息化的要求越来越高。一些离散式的中小型企业的竞争力不足日趋凸显。提升企业的核心竞争能力，生产制造信息化成为中小企业的最薄弱的环节。
MES系统作为解开生产过程的黑箱、连接ERP与车间管理的关键技术，越来越多的得到制造企业的关注和认可，并将MES系统的应用纳入信息化发展规划的重要环节之中。而中国制造2025规划的提出，以及中德工业4.0合作的发展，MES系统的核心作用更加明显，也逐渐成为中小型企业提高生产管理能力的中要手段和途径。
四、建立中国特色式MES
为何为“中国特色式MES”，主要是基于制造企业不同生产组织模式而讲的。对于一些企业，MES系统已经有一定程度的应用，其发展路线基本按照工业4.0的规划来发展。但对于很多中小型企业，如果完全按照MES来建设，首先从资金以及人员配置和综合技术能力上都有很大不足。
但是要想能够在发展中不被淘汰，也必须以MES系统的思路来发展自己。但是这种建设和发展可以完全根据自身的需求和特点来建设，比如，实现DNC、实现数据采集、实现自动办公等。
从自身角度逐渐完善MES的功能，降低内部能耗，最终逐渐组成完善的MES系统。无论是第一种还是第二中都是从不同的角度去向工业4.0来靠拢，最终实现中国式的工业4.0。
结束语：MES系统作为工业4.0的核心平台，完整贯穿工业的各个管理系统插件。无论何种生产组织模式的制造企业，其最终的发展都是围绕MES平台的各个功能来实现，而MES的不同发展方式和发展阶段，标识着中国式智能制造企业的发展之路。
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