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MESMOM,国产工业软件的新机遇

2023/11/17


一、题 记


大家生活里离不开手机,也对手机各个品牌的变迁和发展比较了解,从过去的清一色国外牌子,诺基亚、三星、苹果,到现在国内的小米、华为、OPPO、ViVo欣欣向荣。然而,MES/MOM也跟手机的发展有点类似,国产MES/MOM软件经过这些年的发展,也实现了大量的创新和对国外的超越,下面由笔者带大家了解一下国产MES/MOM软件的优势。


二、国产MES/MOM的发展


对于MES在中国的发展,可以分为以下几个阶段:


1980年代中期到2000年代初期,由于生产过程的数据管理需求,国外演变出最早的MES系统,尤其是在半导体等产业,MES是不可或缺的标配作业系统,半导体产业严格的过程管理需求催生了高度行业化以及定制化的MES制造执行系统,并演化成可集成模式的I-MES制造执行系统套件。对于国内来说,建设MES的仅为凤毛麟角。


2000年代中期到2010年代初期,MES系统逐渐引进中国,但由于国内企业对信息化建设的认识和投入程度较低,MES系统的应用还很有限,在2002年,国家首次提出将CIMS的离散类MES系统的研发技术攻关列为当年的863课题,从消化西方的技术标准开始,来构架一套相对完善的技术框架。


2010年代中期到2015年,这个时期,是MES疯狂增长的时期,随着国内制造业的快速发展和信息化水平的提高,MES系统逐渐得到广泛应用,成为国内制造企业信息化建设的重点。2010年之后,中国具备自主知识产权的MES系统与平台开始推上市场,开始应用迭代,仅2010年到2015年5年时间,MES企业就达到80家。一些国际MES厂商也相继进入中国市场,市场竞争逐渐加剧。


2015年到2020年,2015年开始,得益于中国提出的“中国制造2025”战略,MES系统迎来了重大的发展机遇,MES系统在国内市场的竞争逐渐激烈,国内厂商开始锋芒毕露,与国际厂商展开激烈的市场竞争。同时,MES系统的应用范围也逐渐扩大,不仅应用在传统的制造业领域,如汽车、机械、电子等,还应用在新兴领域,如食品、医药、化工等行业。此外,随着企业内部管理和外部供应链管理的紧密结合,MES系统也越来越注重与ERP、CRM、SCM等系统的集成,进而由单一的生产记录型系统,进化为全方位的企业级执行协同系统(MOM 制造运营管理)。


三、国产MES/MOM的优势和创新


随着国产MES不断的发展,国产MES的实力突飞猛进,现在的国产MES厂商相比国外厂商,具备哪些优势和创新呢,下面由笔者跟大家探讨一下:



1.建设路径


对于MES厂商切入路径相比,国外厂商和国内厂商有所不同,国外厂商主要从底层的自动化硬件设备和自动化控制软件向上拓展,通过先建设底层的,再向上层扩展。对于国内建设MES的企业来说,在对企业进行信息化建设时,往往先从上游总体层面去考虑,然后根据企业的实际情况进行分步实施。


举个例子,某个大型企业要进行MES建设,国内MES厂商会根据整个集团的实际信息化水平去规划,对整个集团的MES建设去进行规划,按照各个车间的协同关系和实际的生产水平,对整个集团各个车间进行分步实施。


图片1_副本.png


可能会有读者会问,我没看出来总体规划的重要性啊,先建设车间的MES不行吗,以后的建设以后再说,亦或者是我只有这么多钱,只能建设某个车间的MES,无法进行全厂的MES建设。笔者想说,可以先从车间MES建设起步,但要先进行总体规划,把建设的周期和先后规划好后,就可以开始一期(该车间MES建设)项目的实施了。若事先不进行总体规划,各自进行自下而上的建设,会出现一系列问题:


1)山头现象


若不先进行总体规划,各自建设,会产生山头现象,出现重复建设或是缺漏的情况,造成资源浪费或是断路。


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2)数据孤岛


若不先进行总体规划,划分边界,各大系统建设进度不一致,无法形成数据协同。以及各个车间都基于自己的需求和业务建设MES,会导致数据孤岛,集团的业务无法协同。


图片3_副本.png


综上所述,从集团企业的整体性去规划,是现在国产化MES/MOM的一大优势所在。



2.技术创新


在平台技术上,国内厂商已经具备与国外著名厂商掰手腕的能力,甚至在某些方面更胜一筹。这里对一些技术创新和优势进行探讨:


1) FMS和IOT模块管控一体化


对于大多数国外厂商,MES/MOM产品没有内置的FMS和IOT模块,大多未见提供柔性制造和工业物联的相关模块,一般是集成第三方产品,或者是集成另外一个产品,这导致较长的实施周期、较长的实施成本,而且系统更难以运维。


对于一些国内厂商(以佰思杰为例),MOM产品内置了FMS和IOT模块,并高度集成。好处在于使得更容易采集到生产现场的实时数据,并利用MES/MOM这个大脑对生产进行动态调度和优化,并通过FMS和IOT作用于生产设备、检验设备、物流设备,实现对生产过程的动态优化。


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图 具备柔性制造和工业互联IIOT模块


2) 有限能力的敏捷排产智能化


对于国外厂商来说,MOM大都提供了APS模块,但鲜有基于Web的。大多数MES/MOM产品的APS大都是外置的模块,与MES/MOM集成深度不深,导致不能很好应对制造过程中的异常,并自动对生产进行调度。另外,大多数排程模块在客户端运行,难以应对大数据量的计算,未能充分利用强大的服务器计算能力,而且大量数据需要通过网络从服务器传输到客户端,影响了对生产异常的实时监控和动态调度。


对于一些国内厂商(以佰思杰为例),MOM产品内置了APS模块,通过服务器端的排程计算,减少网络传输开销,实现多核心高性能并行计算,实现动态调度优化,并实现了基于Web的甘特图可视化。


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图 基于WEB的APS客户端


3) 具备模型驱动的物流简约配送


对于国外厂商来说,这个功能较弱,有些MOM系统就没有仓库管理模块。如甲方需要相应的功能还需要定制开发,难以快速应对灵活多变的物流场景,另外,不同的项目物流这部分的定制开发成本很高,导致难以实现规模化应用,而且较高的实施成本,较高的实施周期加大了客户的负担,影响可物流执行应用的快速见效。


对于一些国内厂商(以佰思杰为例),具备基于模型驱动的物流模型的MES/MOM产品,包括仓储模型、配送路线、运输工具/容器、配送方式、配送提前期等核心功能。能够根据生产计划自动生成物料配送计划,并根据计划调整动态调整物料配送计划,驱动提前进行备料、拣配。根据生产执行的情况,动态优化物流配送的时机,避免工位出现物料短缺,同时避免物流出现拥塞,确保物料精准配送。


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图 具备柔性自动化精准配送


4) 具备低代码开发的MES/MOM平台


目前国外MES/MOM的平台化水平较好,但是与ERP系统相比,其平台化水平依然比较低。由于MES/MOM所面向的市场更加多样化,相比ERP进行规模化推广难度会更大,所以低代码开发的MES/MOM架构是走向未来规模化应用的前提。


国内某些厂商在低代码方面做的还不错,能够广泛面向不同的行业和生产方式,采用运行时驱动、基于插件的扩展卡开发、分层扩展等模式。并且提供了强大的在线数据结构建模、在线表单建模、在线编程类的低代码工具,为规模化应用提供了很好的基础。


图片7_副本.png

图 低代码平台



3.其他优势


除此之外,国内厂商还具备其他国外厂商不具备的优势,如自主知识产权、国产化推动等方面,如下:


1)安全性和自主知识产权的需求


近些年来,一些热点事件屡见不鲜:如哈工大、哈工程等高校被禁止使用MATLAB,华为被禁止与美国三大电子设计自动化公司(Synopsy、 Cadence、Mentor)合作,Oracle 、SAP 等软件公司宣布暂停俄罗斯业务。这些事件对于当事企业、学校造成了不小的影响,同时在使用国外软件,尤其对于军工企业和一些具备关键技术的企业存在安全风险,对软件提供商技术支持的依赖性较强,容易被技术绑架。


当使用具备自主知识产权的国产MES/MOM时,能避免上述提到过的风险,在安全方面能得到保障,更容易满足国家“安全可控信息技术”方面的法规要求。


2)本地化服务


相比国外大厂,国内厂商在灵活度、服务成本等方面都有一定优势。国外厂商在国内的代理商往往也不是完全只代理一个,对于实施的效果和对产品的熟悉程度往往不如本地厂商。


四、总 结


在对当今国产化MES/MOM的发展历史、优势和创新有了更多的了解后,再提到MES/MOM等国外厂商和国内厂商对比时,也不再一度认为 “国外的一定比国内好”。如今国产MOM/MES的崛起已经不可阻挡,成为了信息化领域的强势力量。



说明:本文为佰思杰原创文章,未经佰思杰书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式使用。如需转载,请联系佰思杰市场部,电话:027-87774868  邮箱:bsg@bestmes.cn


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