從IIoT和工業(yè)4.0的角度來看，有關(guān)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的功能方式的爭論和討論很多。在此類辯論中也遇到了“公開”與“封閉”兩個(gè)詞。我將重點(diǎn)介紹開放式MES和封閉式MES之間的基本區(qū)別，以及哪種適合未來。

　　背景

　　傳統(tǒng)上，MES應(yīng)用程序旨在模仿生產(chǎn)過程，以幫助執(zhí)行生產(chǎn)過程。應(yīng)用程序是量身定制的，并駐留在設(shè)施內(nèi)的本地服務(wù)器上，并由內(nèi)部IT團(tuán)隊(duì)或第三方提供商進(jìn)行編碼。這些原始應(yīng)用程序雖然擅長執(zhí)行(這是它們的主要目的)，但它們也有一些嚴(yán)重的缺點(diǎn)：它們的體系結(jié)構(gòu)很僵化，因?yàn)橐M(jìn)行任何更改都非常困難，從而導(dǎo)致可伸縮性和可擴(kuò)展性問題。重要的是，這些老式應(yīng)用程序被設(shè)計(jì)為只能與給定的設(shè)備一起使用，并且具有標(biāo)準(zhǔn)的圖形用戶界面(GUI)，因此，處理技術(shù)的任何變化都將使當(dāng)前應(yīng)用程序無用或?qū)е路浅０嘿F的升級(jí)。

　　這些應(yīng)用程序還具有與更高級(jí)別的業(yè)務(wù)系統(tǒng)(如ERP，SCM，CRM和WMS)集成的有限功能。這些MES應(yīng)用程序通常稱為“舊版”產(chǎn)品;通常是基于較舊技術(shù)的剛性系統(tǒng)，其集成范圍有限，并且升級(jí)改造所需的工作量很大，因此升級(jí)路徑成本很高。在某些情況下，供應(yīng)商可能失去了支持其較舊應(yīng)用程序的能力。

       開放式MES與封閉式MES

　　傳統(tǒng)應(yīng)用程序是“封閉”系統(tǒng)的完美示例，該系統(tǒng)旨在執(zhí)行特定功能，但功能和范圍受到限制。甚至有些引入了稍微更現(xiàn)代的體系結(jié)構(gòu)的MES應(yīng)用程序也可能被歸類為封閉系統(tǒng)，我們將在本文后面部分討論。首先，讓我們了解開放系統(tǒng)的含義以及從工業(yè)4.0的角度選擇具有開放數(shù)據(jù)平臺(tái)的MES為何至關(guān)重要。

　　當(dāng)前的工業(yè)革命(工業(yè)4.0)要求整個(gè)供應(yīng)鏈都具有端到端的連通性。這允許基于通過供應(yīng)鏈中集成的IT應(yīng)用程序獲得的智能信息，主動(dòng)做出決策。這些系統(tǒng)使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(例如IIoT)添加上下文，以將原始數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換并跨企業(yè)的不同層次和層級(jí)轉(zhuǎn)換為可操作的智能。

　　在理想的工業(yè)4.0環(huán)境中，在車間發(fā)生的事件會(huì)自動(dòng)觸發(fā)整個(gè)基于IT的活動(dòng)鏈。如果集成了正確的IT應(yīng)用程序并給出了正確的可見性，那么簡單的事件(如密封不良)會(huì)導(dǎo)致組件中的少量機(jī)油泄漏，將導(dǎo)致制造中規(guī)?？涨暗男袆?dòng)和見解。

　　堅(jiān)持以有缺陷的密封為例，一旦發(fā)現(xiàn)問題，MES就會(huì)開始起作用。由于MES已連接至過程設(shè)備，并保留了與密封相關(guān)的全部故障歷史記錄，因此可以向操作員發(fā)出有關(guān)這些過程問題的通知。MES通知可以包括供應(yīng)商詳細(xì)信息，發(fā)生的歷史和建議的糾正措施。這將幫助流程所有者采取下一步措施，而不會(huì)造成決策延遲。

　　此外，MES還可以發(fā)出警報(bào)并將警報(bào)發(fā)送到更高級(jí)別的應(yīng)用程序(例如ERP)，以指示要運(yùn)輸?shù)膬?yōu)質(zhì)產(chǎn)品短缺(延遲客戶訂單)，或者使用傳感器數(shù)據(jù)來警告GMP中的違規(guī)行為的過程設(shè)備應(yīng)用程序。結(jié)果是供應(yīng)鏈更加緊縮，以限制損失，并提高了響應(yīng)速度，減少了延誤并減少了錯(cuò)誤。

　　這樣的開放，無限制，豐富的通信同時(shí)使用支持IIoT的應(yīng)用程序和從應(yīng)用程序到應(yīng)用程序的集成，其中以MES為中心，這使工業(yè)4.0成為制造價(jià)值鏈的現(xiàn)實(shí)。

　　從車間實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)。通過機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行基本分析以開發(fā)模式，趨勢和見解;然后添加來自諸如ERP或WMS之類的各種應(yīng)用程序的輸入以創(chuàng)建智能，然后以所需的格式將其傳遞給用戶;通過MES自動(dòng)在車間進(jìn)行流程編排，質(zhì)量管理，合規(guī)性和持續(xù)改進(jìn)。

　　使用傳統(tǒng)MES無法實(shí)現(xiàn)這種情況，傳統(tǒng)MES的簡單數(shù)據(jù)收集和報(bào)告的目的與Industry 4.0理想不符-缺少當(dāng)今現(xiàn)代體系結(jié)構(gòu)所提供的豐富的集成和應(yīng)用程序間通信。

　　開放，現(xiàn)代的MES是模塊化但可配置的應(yīng)用程序，這是制造數(shù)據(jù)平臺(tái)的基石。該數(shù)據(jù)平臺(tái)通過已建立的設(shè)備集成協(xié)議支持與較低級(jí)過程控制系統(tǒng)的集成，以及與ERP / SCM等較高級(jí)應(yīng)用程序的集成。要使MES真正實(shí)現(xiàn)IIoT功能并執(zhí)行使其能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)4.0就緒的預(yù)期功能，必須具備這種開放式架構(gòu)和集成能力。

　　理想的開放應(yīng)用程序具有跨應(yīng)用程序?qū)舆M(jìn)行實(shí)時(shí)通信的能力，并具有處理流和數(shù)據(jù)批的能力。流數(shù)據(jù)可以在源處處理;當(dāng)負(fù)載或需求不太重要時(shí)，可以在以后收集，格式化和處理批數(shù)據(jù)。兩者都可以提供豐富的上下文，以實(shí)現(xiàn)有效，快速的決策，這是理想的開放應(yīng)用程序的關(guān)鍵功能。

　　相比之下，現(xiàn)在是封閉的應(yīng)用程序。對于軟件，它是指能夠與其生態(tài)系統(tǒng)的其他組件進(jìn)行通信(例如，從過程設(shè)備中收集信息)的系統(tǒng)，但是由于在與更高級(jí)別的應(yīng)用程序和其他Internet-過程和供應(yīng)鏈人員使用的已啟用設(shè)備。它可能也沒有能力用新技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展或豐富，或者為此付出的努力很大。如果您使用的封閉式MES與剛剛描述的封閉式MES相似，則您的MES并不是支持工業(yè)4.0的理想應(yīng)用，可能是時(shí)候考慮更改它了。

　　封閉的應(yīng)用程序由于其體系結(jié)構(gòu)而缺乏構(gòu)成開放式和無限制通信的制造數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ)的功能。

　　在這里得出的邏輯結(jié)論很簡單：如果您想走上工業(yè)4.0的道路，則需要切換到開放的現(xiàn)代MES。

　　我們已經(jīng)創(chuàng)建了幾本有關(guān)MES遷移的白皮書，以促進(jìn)從封閉系統(tǒng)到開放系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變過程。重要的是要讓組織中合適的利益相關(guān)者，合適的顧問既了解您的業(yè)務(wù)又了解您的遷移目標(biāo)，當(dāng)然還要讓合適的MES供應(yīng)商參與。

　　工業(yè)4.0是現(xiàn)實(shí)，要獲得其收益并為組織過渡做好準(zhǔn)備，您需要確保MES是開放的。封閉式MES可能會(huì)不必要地限制您獲得可見性，協(xié)作，供應(yīng)鏈優(yōu)化以及響應(yīng)能力和變化適應(yīng)性的競爭優(yōu)勢，因?yàn)榭赡苋鄙偌?，?shù)據(jù)收集和深度分析。

　　另一方面，開放式MES所帶來的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)不在于通過實(shí)時(shí)訪問流程和系統(tǒng)數(shù)據(jù)而獲得的顯而易見的集成和商業(yè)智能。開放的MES是您的數(shù)據(jù)和分析基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的骨干-工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。