智能制造核心數(shù)字化系統(tǒng)：從MES升級到MOM
發(fā)表于：2022/10/26 14:06:13??閱讀量：?[關(guān)閉]
什么是MOM系統(tǒng)?
MOM(Manufacturing Operations Management)一般翻譯為：制造運(yùn)營管理，在2000年由美國儀器、系統(tǒng)和自動化協(xié)會(Instrumentation， System and Automation Society， ISA)最先提出，該標(biāo)準(zhǔn)于2003年由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO和國際電工委員會IEC聯(lián)合采用，正式發(fā)布為國際標(biāo)準(zhǔn)《IEC/ISO 62264 企業(yè)控制系統(tǒng)集成》?！訧EC/ISO 62264標(biāo)準(zhǔn)的定義
百度百科上對MOM詞條解釋
IEC/ISO 62264標(biāo)準(zhǔn)對制造運(yùn)行管理的定義是：通過協(xié)調(diào)管理企業(yè)的人員、設(shè)備、物料和能源等資源，把原材料或零件轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的活動。它包含管理那些由物理設(shè)備、人和信息系統(tǒng)來執(zhí)行的行為，并涵蓋了管理有關(guān)調(diào)度、產(chǎn)能、產(chǎn)品定義、歷史信息、生產(chǎn)裝置信息，以及與相關(guān)的資源狀況信息的活動。
MES日益成為當(dāng)下制造的轉(zhuǎn)型升級的焦點(diǎn)之一。但遺憾的是，MES近年來的發(fā)展與演進(jìn)卻似乎略嫌滯后，傳統(tǒng)的MES已經(jīng)難以完全滿足數(shù)字化制造的需求。在這樣的背景下，早在2012年即已被部分企業(yè)開始探索實踐的MOM，在近年來逐漸被更多企業(yè)認(rèn)可與接受。
從MES到MOM的演變
MOM從MES開始起跑，而MES是一個很久遠(yuǎn)的概念。早在1990年，美國先進(jìn)制造研究協(xié)會首次提出制造執(zhí)行系統(tǒng) MES(Manufacturing Execution System) 的概念。
從歷史發(fā)展上看，MES的出現(xiàn)是為了滿足企業(yè)上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間集成的需求，是工廠與管理之間的樞紐。而“集成與互聯(lián)互通”恰恰是智能制造的核心訴求，而MES正是生產(chǎn)制造、工程技術(shù)與供應(yīng)鏈三大維度的價值中樞，因此，在智能制造風(fēng)起云涌的今天，MES也隨之成為炙手可熱、飽受市場追捧的“寵兒”。
近年來，為了早日實現(xiàn)“轉(zhuǎn)型升級”，生產(chǎn)制造型企業(yè)爭先恐后地采用MES，并將成功上馬MES視為智能制造落地的標(biāo)志，這股狂熱的風(fēng)潮恍如十年前的ERP，其結(jié)果也是驚人的相似。但MES的實施，也碰到很多困難。
MES的主要問題，包括以下四個方面：
1、定義模糊導(dǎo)致市場亂象叢生。雖然制造執(zhí)行系統(tǒng)國際聯(lián)合組織MESA提出了含有11個模塊的MES功能模型，對MES進(jìn)行了描述性定義，但卻并非具備全部11個模塊才能被定義為MES，而是具備其中一個或幾個模塊也屬于MES系列的單一功能產(chǎn)品。這種定義的模糊性，給MES造成非常多樣化的形態(tài)。
2、功能范疇并未做到與時俱進(jìn)。隨著制造工藝復(fù)雜程度的日益提高，制造業(yè)企業(yè)的需求從傳統(tǒng)的單一的品種大批量制造，到現(xiàn)在的多品種小規(guī)模定制化制造;產(chǎn)品生命周期變得越來越短，設(shè)計變得越來越復(fù)雜;從單一產(chǎn)品的質(zhì)量管理，到整個質(zhì)量管理體系的構(gòu)建;從內(nèi)部庫存管理，到整個供應(yīng)鏈管理;以至整個制造管理體系的全面升級，這使得制造業(yè)企業(yè)對軟件功能的種類和要求也日趨提高。雖然在智能制造理念日新月異，物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興技術(shù)快速發(fā)展的影響之下，MESA已于2016年1月發(fā)布了MESA智能制造52號白皮書，對物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、個性化定制等智能制造的相關(guān)理念進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。不過，MES的新標(biāo)準(zhǔn)與新定義，卻并沒有出爐。
3、理論與應(yīng)用之間存在鴻溝。MES所面對的下游行業(yè)，既涉及離散制造業(yè)，也涉及過程制造業(yè)，行業(yè)工藝千差萬別，在實際應(yīng)用當(dāng)中，MES除了軟件系統(tǒng)本身的功能模塊之外，還包含了因提供特別行業(yè)解決方案而發(fā)生的功能周延，以及與其他系統(tǒng)之間的融合，僅僅以MESA定義的11大功能模塊而論，尚難以實現(xiàn)目前智能制造的多學(xué)科融合、多數(shù)據(jù)流動的復(fù)雜局面。
4、也是最為重要的一點(diǎn)，集成與互聯(lián)互通是制造業(yè)從數(shù)字化向智能化邁進(jìn)的必備條件之一，然而企業(yè)在歷史發(fā)展的不同階段所采購的由不同供應(yīng)商所提供的軟件系統(tǒng)之間，卻無法有效實現(xiàn)信息交互，即便是同一軟件系統(tǒng)供應(yīng)商的不同的軟件系統(tǒng)之間，有時也會存在互聯(lián)互通問題。以往專注于解決生產(chǎn)問題的MES，無法滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要與企業(yè)管理中與生產(chǎn)有關(guān)的管理軟件之間的耦合與集成問題。
在上述的問題的訴求之下，部分領(lǐng)先企業(yè)首先嘗試采用運(yùn)營管理平臺(Operation Management Platform，OMP)來解決這一問題，將包括MES在內(nèi)的多種軟件功能集中在同一個運(yùn)營管理平臺之上，在此類實踐的基礎(chǔ)之上，于2000年既已具備理論雛形的MOM，隨著近年來理論的不斷成熟與實際應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展演進(jìn)，逐漸被業(yè)界所認(rèn)識與接納。
MOM將維護(hù)運(yùn)行管理、質(zhì)量運(yùn)行管理和庫存運(yùn)行管理與生產(chǎn)運(yùn)行聯(lián)系起來，并詳細(xì)定義了各類運(yùn)營管理的功能及各功能模塊之間的相互關(guān)系，在下游行業(yè)的實際應(yīng)用中，以整體解決方案的方式，對客戶的具體需求具有更強(qiáng)的針對性和有效性。
MOM與MES和ERP
MOM與MES、ERP等軟件系統(tǒng)之間的異同主要體現(xiàn)在本質(zhì)、覆蓋范圍、責(zé)任對象與功能四個方面。
從本質(zhì)上看，MES是一種用于解決具體問題的標(biāo)準(zhǔn)軟件產(chǎn)品，而MOM是一種由多種軟件構(gòu)成的制造管理集成平臺，其中不僅包括MES軟件系統(tǒng)及與制造管理相關(guān)的各種功能，而且包含MES主體之外的用于解決具體問題的功能延伸與價值增值部分。
從覆蓋范圍上看，MES所涉及的范圍，會因為其所針對的下游行業(yè)、軟件系統(tǒng)的設(shè)計理念、功能模塊的設(shè)置等影響因素而各有不同，沒有明確的界限，而MOM則實現(xiàn)對整個制造運(yùn)行過程中的一切活動進(jìn)行管理，換句話說，無論是哪一種MES軟件系統(tǒng)，功能如何變化與周延，也不會超過MOM的邊界。ERP中的生產(chǎn)管理更加偏重于企業(yè)戰(zhàn)略管理，而MOM則更注重對具體生產(chǎn)過程的實時管理。
從責(zé)任對象上看，MES主要針對生產(chǎn)運(yùn)行，對生產(chǎn)以外的其他環(huán)節(jié)運(yùn)營管理功能相對較弱，無法滿足當(dāng)今制造企業(yè)日益增長的對于生產(chǎn)質(zhì)量、安全、效率的訴求，例如食品飲料、醫(yī)藥行業(yè)等。而MOM則主張使用與生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)一的框架，對維護(hù)運(yùn)行、質(zhì)量運(yùn)行和庫存運(yùn)行管理進(jìn)行強(qiáng)化和提升，并對模型內(nèi)部主要功能及其關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行了細(xì)化，以求更有效地提升制造企業(yè)的整個制造管理體系。
從功能上看，MOM作為一種集成軟件平臺，在集成標(biāo)準(zhǔn)化、開放性等方面都強(qiáng)于MES，而且能夠?qū)崿F(xiàn)云部署，是未來制造運(yùn)營管理軟件發(fā)展的方向。
總而言之，MOM與MES之間并非一種非此即彼的替代關(guān)系，而是一種包含關(guān)系，MOM更像是一種為了解決制造管理問題而定義的功能組合體系，是制造管理理念升級的產(chǎn)物，而MES則是包含在MOM之中的使能工具。
MOM之于數(shù)字化與智能制造
MOM概念的提出，比工業(yè)4.0、智能制造等新概念早了近十年之久，卻是在這些新概念被提出之后，由于被部分企業(yè)所采用和付諸實踐，才逐漸被業(yè)界所關(guān)注。
在MOM的倡導(dǎo)與踐行者之中，不乏羅克韋爾、Wonderware、Dassault、西門子等知名軟硬件供應(yīng)商。早在2012年，西門子公司就開始系統(tǒng)地將其SIMATIC IT從MES向MOM進(jìn)行擴(kuò)展，增加安全管理、能源管理、環(huán)境管理、質(zhì)量管理等一系列功能模塊，打造集成軟件平臺，為全面提升制造企業(yè)整體管理體系提供綜合解決方案。如今，MOM已經(jīng)成為西門子數(shù)字化企業(yè)戰(zhàn)略中不可或缺的重要組成部分。
無獨(dú)有偶，西門子在工業(yè)軟件領(lǐng)域的老對手Dassault也是MOM的倡導(dǎo)者。2013年7月，達(dá)索以2.05億美元收購美國MES軟件及解決方案供應(yīng)商Apriso，并將其并入DELMIA旗下，以補(bǔ)全自身在制造領(lǐng)域的短板，并宣稱其基于Apriso的解決方案不限于MES的功能，而是能夠幫助客戶實現(xiàn)對于制造運(yùn)行的全面管控的生產(chǎn)運(yùn)營管理(MOM)解決方案。
2016年2月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院在發(fā)布的《智能制造系統(tǒng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系》報告中對定義了智能制造系統(tǒng)模型，其中也用MOM取代了MES，意味著美國對于制造運(yùn)營管控認(rèn)知的全面升級。
國內(nèi)MES供應(yīng)商對于MOM理念的認(rèn)知，也在進(jìn)行探索和實踐中。
MOM在實踐層面上，未來仍有很大的發(fā)展與提升的空間。例如針對于維護(hù)運(yùn)行、質(zhì)量運(yùn)行、庫存運(yùn)行管理的軟件系統(tǒng)與功能的優(yōu)化，諸如排產(chǎn)管理等MES高級應(yīng)用功能模塊提升與強(qiáng)化，以及MOM與其他軟件系統(tǒng)之間集成與互聯(lián)，都是MOM未來發(fā)展的方向。
中科華智在MOM領(lǐng)域的探索和研究，基于中科華智團(tuán)隊十多年實施SAP ERP的過程中，從條碼WMS系統(tǒng)開始到MES易智造，再到制造運(yùn)營管理MOM系統(tǒng)，不斷結(jié)合市場的需要以及自身對智能制造領(lǐng)域的理解，把HuaZhi MES、HuaZhi WMS、HuaZhi SRM等數(shù)字化系統(tǒng)整合起來，形成今日之HuaZhi MOM。
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