基于軟組件的可重構(gòu)制造執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計研究

邊疆　周軍

摘 要：經(jīng)濟和技術(shù)的變化導(dǎo)致世界各地的行業(yè)對本公司生產(chǎn)技術(shù)重新定位。整個工業(yè)領(lǐng)域也正在經(jīng)歷一場制造業(yè)的大變革，它將邁向定制化、信息化、數(shù)字化、綠色化。西門子將現(xiàn)實和虛擬的生產(chǎn)世界相結(jié)合，著力推動制造業(yè)未來的發(fā)展。其前瞻性的遠景規(guī)劃、完整的產(chǎn)品線和豐富的行業(yè)知識，為工業(yè)數(shù)字化企業(yè)平臺的未來發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。西門子是唯一一家從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工藝、到生產(chǎn)實施及服務(wù)的全產(chǎn)品生命周期中可為企業(yè)提供一系列產(chǎn)品組合和解決方案的公司。通過數(shù)字制造及整合創(chuàng)新，提供高效生產(chǎn)與節(jié)能環(huán)保相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展解決方案幫助中國工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)升級轉(zhuǎn)型，以更高生產(chǎn)力、更高效能、更短產(chǎn)品上市時間、更強靈活性在國際競爭中更上一層樓。

關(guān)鍵詞：無線互聯(lián)科技；MES；制造執(zhí)行系統(tǒng)

MES是一款集高科技、高效益等多種技術(shù)手段于一身的制造執(zhí)行系統(tǒng)，它是各個產(chǎn)業(yè)在信息化管理上的里程碑，也是提升管理力的一個重要組成部分。項目的圓滿成功，預(yù)期目標的實現(xiàn)，管理更加輕松，客戶更加滿意，這些都是MES制造系統(tǒng)完美嵌入的結(jié)果。

1 生產(chǎn)規(guī)劃和生產(chǎn)工程

西門子致力于成為面向整個產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)過程的整合型供應(yīng)商，覆蓋從產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)劃直至生產(chǎn)工程、生產(chǎn)實施以及后續(xù)服務(wù)的整個過程。這便是智能制造與數(shù)字化企業(yè)平臺。對于制造業(yè)的未來，西門子向我們展示了如何通過眾多的產(chǎn)品、解決方案、服務(wù)和全面的縱向市場專業(yè)知識為客戶提供支持，助其提高生產(chǎn)率和效率。為所有客戶統(tǒng)一部署智能制造與數(shù)字化企業(yè)平臺技術(shù)。憑借廣泛的產(chǎn)品組合，深厚的縱向市場專業(yè)知識，在這一次再次得到證明，并且再度覆蓋全球，以及對客戶的極大重視，確保帶來最佳的工業(yè)產(chǎn)品和解決方案，滿足不同客戶的需求。擁有廣泛的自動化技術(shù)、工業(yè)控制及驅(qū)動技術(shù)、工業(yè)信息技術(shù)與軟件以及行業(yè)服務(wù)，為世界各地的客戶提供覆蓋整個價值鏈的全面支持，包括從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)規(guī)劃，從過程工程一直延伸至生產(chǎn)實施和后續(xù)服務(wù)。

利用虛擬機工具進行生產(chǎn)規(guī)劃?，F(xiàn)代化機床耗資不菲，而且必須充分發(fā)揮其能力才能讓企業(yè)獲得最大的投資回報。如果將機器閑置不用，將是很大的損失。當機器投入運轉(zhuǎn)時，要確保其各項功能發(fā)揮穩(wěn)定，并盡可能提高運作效率。如果在生產(chǎn)中需要不斷重復(fù)設(shè)置機床，或?qū)⑵涓难b用于培訓(xùn)用途，將會產(chǎn)生機器被白白閑置的時間。然而，這種情況只要借助虛擬機工具即可避免，它像實體機床一樣運轉(zhuǎn)，但完全是通過工業(yè)信息技術(shù)與軟件程序來模擬的。西門子就有這樣一款解決方案，其名稱很貼切地被稱為虛擬機工具，是智能制造與數(shù)字化企業(yè)平臺的重要組成部分。它可被用于設(shè)定機床設(shè)置，還可供培訓(xùn)和驗證子程序之用，大大節(jié)省使用實體機床的時間。虛擬機工具可縮短機床的非生產(chǎn)性操作時間，其仿真度很高，可減少對實體機床的非生產(chǎn)性利用，進而顯著提高生產(chǎn)效率和能源效率。它為制造業(yè)的未來提供了卓越的范例。

2 獨立的信息技術(shù)

信息技術(shù)與軟件可以控制日益復(fù)雜的流程，以智能方式連接來自機器設(shè)備中傳感器的數(shù)據(jù)，并幫助正確解讀信息——在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域均如此。這是在可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)率、效率和質(zhì)量的唯一方式。西門子結(jié)合主要的軟件應(yīng)用與智能信息技術(shù)，對業(yè)務(wù)進行改善。獨立式和嵌入式軟件是西門子幾乎所有產(chǎn)品不可分割的組成部分，并已成為公司的競爭優(yōu)勢之一。對復(fù)雜應(yīng)用的深入了解——無論是面向智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施解決方案，譬如，用來提高生產(chǎn)率和效率的智能電網(wǎng)、工業(yè)軟件，還是通過健康信息技術(shù)優(yōu)化工作流程，推動上述軟件得以不斷發(fā)展，并使西門子領(lǐng)先于競爭對手。隨著工業(yè)信息技術(shù)和軟件的日益普及，網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)揮著日益重要的作用。作為醫(yī)療和工業(yè)軟件的主要供應(yīng)商之一，西門子正竭盡全力使自己的產(chǎn)品更加安全，并在全球各地提高客戶對數(shù)據(jù)安全性的認識。

3 制造自動化，智能工廠

隨著產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)日益走向自動化，對于能集成并可靠控制不同過程和系統(tǒng)的應(yīng)用的需求日益增長。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）在這一方面起著至關(guān)重要的作用。依托SIMATIC IT軟件，西門子提供了一個能捆綁所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)并實現(xiàn)其可視化的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還支持端到端監(jiān)測與控制。COMOS生產(chǎn)流程越來越多地被提前模擬和優(yōu)化。實際生產(chǎn)的實現(xiàn)就基于這個計劃平臺。面向過程工業(yè)的TIA Portal和COMOS等西門子工程軟件，用于通過SIMATIC自動化技術(shù)，實現(xiàn)從模擬到現(xiàn)實的過渡。TIA Portal可為用戶提供一個針對整個制造自動化項目的清晰的整體視圖，讓他們能夠直觀、快速和高效地進行編輯。COMOS具有面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)平臺，可為系統(tǒng)制造商和系統(tǒng)運營商提供無縫的項目相關(guān)數(shù)據(jù)流，涉及項目的所有階段，從而幫助創(chuàng)建更高效的工作流。

產(chǎn)品生命周期管理和自動化控制軟件的結(jié)合，將產(chǎn)品規(guī)劃與生產(chǎn)執(zhí)行和服務(wù)銜接在一起。這種智能工廠可顯著提高生產(chǎn)率和競爭力：新車型可在一年內(nèi)推出，飛機可在不到四年的時間內(nèi)開發(fā)出來，并且，面向化工或食品飲料行業(yè)的混合系統(tǒng)能夠以低得多的資本和運營成本進行整定和優(yōu)化。由于實現(xiàn)了數(shù)字化、自動化和虛擬化，西門子成都電子廠成為現(xiàn)代制造的典范。

4 結(jié)語

可持續(xù)發(fā)展是西門子價值觀的基礎(chǔ)。公司發(fā)展戰(zhàn)略的重要支柱之一，就是密切關(guān)注可持續(xù)發(fā)展的強烈的企業(yè)責(zé)任感。長期的盈利性增長是目標，而負責(zé)任的價值創(chuàng)造為成功鋪平了道路。MES制造執(zhí)行系統(tǒng)不僅改變了西門子原有的成產(chǎn)制造系統(tǒng)，還使西門子通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改變成為了人們越來越熟知的電子產(chǎn)品品牌。

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