美國(guó)NIST智能制造系統(tǒng)模型

對(duì)于工業(yè)軟件，中國(guó)的制造業(yè)企業(yè)并不模式，尤其是在生產(chǎn)排產(chǎn)過(guò)程中，MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))的應(yīng)用早已普及。但MES已經(jīng)無(wú)法跟上時(shí)代潮流，MES 的升級(jí)版MOM(制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng))已大勢(shì)所趨。

從歷史上看，MES的出現(xiàn)是為了滿足企業(yè)從生產(chǎn)制造跟上層系統(tǒng)的集成的需求，在MES的發(fā)展中，版本不斷升級(jí)，但更多是功能性的管理，比如報(bào)表、數(shù)據(jù)分析、設(shè)備管理，更多的是幫助企業(yè)利用信息化技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工的繁瑣工作。

在MES成長(zhǎng)過(guò)程中，很多的企業(yè)需求在不斷增加，比如說(shuō)計(jì)劃排產(chǎn)排序，計(jì)劃排產(chǎn)在供應(yīng)鏈層次，排序在生產(chǎn)制造的層次，倉(cāng)庫(kù)的管理，外協(xié)商的管理，質(zhì)量管理，這時(shí)候不單單是制造質(zhì)量，是整個(gè)質(zhì)量管理的體系。

對(duì)一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，從原材料的質(zhì)量到產(chǎn)品的質(zhì)量，整個(gè)制造管理體系。后來(lái)就形成了這個(gè)市場(chǎng)很多的問(wèn)題，既然有了MES，它應(yīng)該解決所有的問(wèn)題啊。但是現(xiàn)在的情況并沒(méi)有，因?yàn)槠髽I(yè)隨著制造的復(fù)雜化，從傳統(tǒng)的單一的品種大批量到現(xiàn)在的多品種小批量，以及生命周期變得越來(lái)越短，設(shè)計(jì)變得越來(lái)越復(fù)雜，于是就就催生了更多的功能的軟件的需求。

APS(高級(jí)計(jì)劃與排程系統(tǒng))就是一個(gè)必備的功能性軟件，在過(guò)去，傳統(tǒng)制造業(yè)對(duì)APS說(shuō)不，是因?yàn)樗X(jué)得自己有足夠的庫(kù)存，認(rèn)為自己可以滿足客戶的交貨要求，但隨著產(chǎn)品品種越來(lái)越多，企業(yè)不可能把所有的產(chǎn)品都無(wú)限量放到倉(cāng)庫(kù)里去，APS則可以解決核心問(wèn)題，提升企業(yè)交貨準(zhǔn)確性，不能及時(shí)交貨將使企業(yè)信譽(yù)大打折扣，而APS能夠更靈活的管理多品種的交貨從而將提升企業(yè)的信譽(yù)。

另一個(gè)需要管理的重點(diǎn)就是質(zhì)量?，F(xiàn)在的企業(yè)，不單單是QA、QC、QM的管理，更多的是如何把整個(gè)的質(zhì)量的體系在我們的PLM環(huán)境中把它搭建起來(lái)，嚴(yán)格的管控自己的原材料的介入工廠，存儲(chǔ)的過(guò)程、制造過(guò)程的質(zhì)量以及完成產(chǎn)品的質(zhì)量管理?！?/p>

可以說(shuō)，APS和質(zhì)量管理是制造企業(yè)特別重要需求的兩個(gè)功能，而傳統(tǒng)的MES更多的管理是制造過(guò)程的質(zhì)量，因此MES需要改進(jìn)。

而MOM(制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng))幾乎包括了一個(gè)企業(yè)現(xiàn)代化管理的所有的軟件平臺(tái)。其核心就是說(shuō)把傳統(tǒng)制造業(yè)制造工廠所使用的零星的單獨(dú)的功能性軟件通過(guò)數(shù)字化或者數(shù)據(jù)庫(kù)的平臺(tái)組成一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境。

MOM覆蓋的范圍是企業(yè)制造運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的全部活動(dòng)，是一個(gè)抽象化了的，并且相對(duì)固定的區(qū)域;MES涉及的范圍則會(huì)因其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念、發(fā)展歷程，以及應(yīng)用的行業(yè)、地域的不同而變化，難以給出一個(gè)十分明確的界限，這就使MES和其他管理與控制系統(tǒng)之間的邊界往往很難清晰地界定，各個(gè)軟件產(chǎn)品間、功能模塊間常常存在較多的重疊，交互關(guān)系也很不清晰，使得不同廠商的MES產(chǎn)品難以有效地實(shí)現(xiàn)集成與共享。MOM的提出避免了MES邊界的爭(zhēng)論，提供了一個(gè)更為廣義并抽象化了的邊界范圍和一個(gè)更為明確的統(tǒng)一框架。

從本質(zhì)上看，MOM與MES是從兩個(gè)不同角度所提出的概念。MOM應(yīng)該是一個(gè)對(duì)象范疇的概念。MES則是一個(gè)軟件產(chǎn)品和軟件系統(tǒng)的概念?？梢哉f(shuō)MOM就是所要研究和解決的問(wèn)題本身，也可以看作是包括了各種MES類產(chǎn)品所涉及的對(duì)象范圍經(jīng)過(guò)抽象化了的通用內(nèi)容的上限;而MES則是為了解決某一類MOM問(wèn)題而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件產(chǎn)品。

在MOM的概念提出之前，由于該領(lǐng)域缺少對(duì)象范疇的明確表述，所以MES除了自身軟件產(chǎn)品和軟件系統(tǒng)的主體概念之外，還包含了其所能解決問(wèn)題的部分概念和描述，但是由于MES自身概念的模糊性和邊界范圍的不確定性，使得該領(lǐng)域通用的研究對(duì)象與研究?jī)?nèi)容并不明確，不利于該領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。MOM的提出則可以解決這方面的問(wèn)題，明確作為該領(lǐng)域的通用研究對(duì)象與內(nèi)容，而MES則回歸其軟件產(chǎn)品或軟件系統(tǒng)的主體概念，從而使得該領(lǐng)域的研究更加清晰化。

從內(nèi)容上看，MOM與MES的整體結(jié)構(gòu)存在著一定的差異。MOM是將生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、維護(hù)運(yùn)行、質(zhì)量運(yùn)行和庫(kù)存運(yùn)行并列起來(lái)，使用一個(gè)統(tǒng)一的通用活動(dòng)模型模板來(lái)描述，并詳細(xì)定義了通用活動(dòng)模型內(nèi)部的主要功能及各功能之間的信息流。

MES則通常以生產(chǎn)運(yùn)行為核心，其他幾部分運(yùn)行管理弱化為功能模塊，處于輔助生產(chǎn)運(yùn)行的位置，功能十分有限，并沒(méi)有采用與生產(chǎn)運(yùn)行管理和類似復(fù)雜程度的框架來(lái)描述。

但是隨著工業(yè)4.0與智能制造對(duì)車間數(shù)字化管理的質(zhì)量、交期、成本要求日益提高，MES難以充分滿足對(duì)于設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量和庫(kù)存管理的要求，進(jìn)而直接影響對(duì)于生產(chǎn)運(yùn)行的管理。MOM的提出利用與生產(chǎn)運(yùn)行相統(tǒng)一的平行框架、擴(kuò)展和細(xì)化了對(duì)于維護(hù)運(yùn)行、質(zhì)量運(yùn)行和庫(kù)存運(yùn)行的模型化描述，使其與生產(chǎn)運(yùn)行相互作用，更好地支撐制造運(yùn)行領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。

總體來(lái)看，MES可以視為針對(duì)MOM問(wèn)題的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，或是一種為解決某一類MOM問(wèn)題而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的軟件產(chǎn)品實(shí)例。MOM的提出并不是要替代MES，而是要為該領(lǐng)域確立一個(gè)通用的、明確的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容、并提供一個(gè)主題框架;而MES依然會(huì)作為該領(lǐng)域最常見(jiàn)的軟件產(chǎn)品和軟件系統(tǒng)，基于MOM確立的主體框架、進(jìn)一步向集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，從而更易于實(shí)現(xiàn)集成和共享，更便于維護(hù)和升級(jí)

雖然MES/MOM系統(tǒng)具備的基本功能相同，但是不同行業(yè)、規(guī)模的企業(yè)對(duì)MES的要求都會(huì)不一樣，所以做MES選型的時(shí)候，根據(jù)企業(yè)自身情況，選擇具有研發(fā)團(tuán)隊(duì)并且對(duì)行業(yè)工藝生產(chǎn)流程有深入和全面理解的服務(wù)商

MOM將維護(hù)運(yùn)行管理、質(zhì)量運(yùn)行管理和庫(kù)存運(yùn)行管理與生產(chǎn)運(yùn)行聯(lián)系起來(lái)，并詳細(xì)定義了各類運(yùn)營(yíng)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(shí)際應(yīng)用中，以整體解決方案的方式，對(duì)客戶的具體需求具有更強(qiáng)的針對(duì)性和有效性。

MOM邊界示意圖

國(guó)內(nèi)MES供應(yīng)商對(duì)于MOM理念的認(rèn)知，也在進(jìn)行探索和實(shí)踐中。