创新型的生产制造企业自30余年前便开始引进及运用生产数据采集系统,其重要目标便是将生产制造流程透明化。事实上,机床生产数据采集历史久远。至上世纪90年代中后期,IT科技企业在生产制造领域推出的IDS Scheer生产计划软件系统,使得生产制造领域的IT技术能效达到崭新水准和层次。此软件系统应用的最高理念在其上市后数年逐渐成型,即如今众所周知的制造执行系统(MES)。此系统囊括了其他诸多与生产相关的功能。如今,优质MES解决方案已具备几乎在各类型企业生产环境中顺利执行所有生产任务的全面功能。此等功能不仅涵盖机床设备配置、人力配备,还涉及批次管理功能以实现可靠的追溯性数据备份乃至生产过程的数据采集。
几乎所有知名MES生产厂商皆将其MES解决方案与ERP系统及机床层面相衔接。尽管如此多种类的生产执行系统在生产实践、功能集成以及技术层面存有诸多差异,然而一显著共性在于它们均充当ERP系统与机床设备之间的桥梁。
近年来,SAP公司也积极加入该领域,并成功在市场推广其SAP MII(Manufacturing Integration & Intelligence)集成化、智能化生产制造系统。这款解决方案源自于SAP公司收购美国软件公司Lighthammer所得,对于机床和生产过程数据领域的同行们来说,这仅是个名词问题。从技术角研究,MII是Java技术在SAPNetweaver综合集成及应用平台中的表现形式。从MII的功能性角度详察,某MES系统供应商提供了一个极其易懂的表述方式:MII+BDE=MES ;其中BDE即指宝兰数据引擎。在考虑常规且广受认可的MES功能范畴时,要求MII能够覆盖从人员使用配备计划至特性参数计算、再至生产过程数据的长期分类储存的各个环节。诸如,可采用各类图形表达方式以描绘MII系统的企业关键绩效指标(KPI)评估结果。
SAP公司将MII定义为集成化、智能化生产制造系统:一个具有全面使用环境和一系列受集成化生产以及智能化生产支持的应用功能的系统。具体而言如下:数据服务以实现生产过程中系统与用户间的数据传输;应用服务用于在编辑环境内的过程控御,对生产与SAP间的信息交互产生影响;以及数据服务及应用服务的可视化服务。可以预见,以下两种情境下可能会有充分理由使用上述服务:将相对简约的生产流程直接集成到SAP系统中。例如:与合同订单相关的产量数据可由机床设备的控制系统直接传递至SAP系统。又或者与现有MES系统的连接,以补充MII集成化、智能化生产制造系统中所缺失的功能,例如精细的生产计划制作。
可以认为,MII系统是一个具备通用性和技术优势的平台,是制造业软件集成的得力助手。然而,它也引发了如下的问题:新型集成方式可能给MES系统用户和供应商带来何种新的应用价值?那些技术标杆式的MES系统供应商都在其与SAP系统的接口开发及维护方面投入了大量的资金。由于这些MES系统供应商需要为他们的用户提供高效能、稳健运行的生产执行系统,所以每年的研发成果都需经过SAP认证;这不仅意味着要在技术层面投入大量精力,还涉及到高昂的资金成本。当MES系统供应商突出展示了MII集成化、智能化制造系统的集成优势后,尽管它们所提供的所有MES功能在没有MII的SAP环境下仍然能够正常使用,但这种可用性所达到的程度和范围却是未知。
传统的MES系统同时也是一个信息充沛的世界。如果使用者需要通过MES系统并且同时通过ERP系统获取信息,那么采用MII就是一种极具意义的解决方案。在MII集成化、智能化制造系统所谓的界面中,便可以同时展示两个系统的信息;例如,可以呈现用户每周的合同订单数据,同时也可以展示生产计划中的原材料需求以及生产现场的现货供应状况等信息。MES系统所提供的是与详尽生产计划密切相关的精准信息,如与合同相关的供货期限和与机床设备生产能力相关的原材料需求,已被确认的生产合同和OEE指标,以及关于瓶颈工位的生产能力因素。
另一个实例便是生产过程数据的可视化应用。仅有MII系统就足以完成生产过程数据可视化的任务,但是由于追溯性的要求,往往会将生产过程的数据作为生产合同的依据,存储一定时长。如此一来,便可以从控制系统中调取未经任何人为处理的原始数据。该系统能够在1秒钟内完成100个检查点的监测,涉及的控制变量达到了10个。在一天三班制的生产模式下,每天所产生的数据高达近百万,并且可以根据生产工艺进行分类保存。MII集成化、智能化制造系统具备在短时间内完成数据收集和数据可视化的能力;而MES系统则能够获取这些原始数据,并通过系统设定和数据压缩,依照合同信息和所需数据量,将其在较长一段时间内存放到可靠的存储器中。