美國NIST智能制造系統(tǒng)模型

對于工業(yè)軟件，中國的制造業(yè)企業(yè)并不模式，尤其是在生產(chǎn)排產(chǎn)過程中，MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))的應(yīng)用早已普及。但MES已經(jīng)無法跟上時(shí)代潮流，MES 的升級版MOM(制造運(yùn)營管理系統(tǒng))已大勢所趨。

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，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成長過程中，很多的企業(yè)需求在不斷增加，比如說計(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，倉庫的管理，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。

對一個(gè)企業(yè)來說，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。后來就形成了這個(gè)市場很多的問題，既然有了MES，它應(yīng)該解決所有的問題啊。但是現(xiàn)在的情況并沒有，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越短，設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜，于是就就催生了更多的功能的軟件的需求。

APS(高級計(jì)劃與排程系統(tǒng))就是一個(gè)必備的功能性軟件，在過去，傳統(tǒng)制造業(yè)對APS說不，是因?yàn)樗X得自己有足夠的庫存，認(rèn)為自己可以滿足客戶的交貨要求，但隨著產(chǎn)品品種越來越多，企業(yè)不可能把所有的產(chǎn)品都無限量放到倉庫里去，APS則可以解決核心問題，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，嚴(yán)格的管控自己的原材料的介入工廠，存儲的過程、制造過程的質(zhì)量以及完成產(chǎn)品的質(zhì)量管理?！?/p>

可以說，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程的質(zhì)量，因此MES需要改進(jìn)。

而MOM(制造運(yùn)營管理系統(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。其核心就是說把傳統(tǒng)制造業(yè)制造工廠所使用的零星的單獨(dú)的功能性軟件通過數(shù)字化或者數(shù)據(jù)庫的平臺組成一個(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fMOM就是所要研究和解決的問題本身，也可以看作是包括了各種MES類產(chǎn)品所涉及的對象范圍經(jīng)過抽象化了的通用內(nèi)容的上限;而MES則是為了解決某一類MOM問題而設(shè)計(jì)開發(fā)出來的軟件產(chǎn)品。

在MOM的概念提出之前，由于該領(lǐng)域缺少對象范疇的明確表述，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)域通用的研究對象與研究內(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題，明確作為該領(lǐng)域的通用研究對象與內(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、維護(hù)運(yùn)行、質(zhì)量運(yùn)行和庫存運(yùn)行并列起來，使用一個(gè)統(tǒng)一的通用活動(dòng)模型模板來描述，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，并沒有采用與生產(chǎn)運(yùn)行管理和類似復(fù)雜程度的框架來描述。

但是隨著工業(yè)4.0與智能制造對車間數(shù)字化管理的質(zhì)量、交期、成本要求日益提高，MES難以充分滿足對于設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量和庫存管理的要求，進(jìn)而直接影響對于生產(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)化了對于維護(hù)運(yùn)行、質(zhì)量運(yùn)行和庫存運(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。

總體來看，MES可以視為針對MOM問題的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，或是一種為解決某一類MOM問題而設(shè)計(jì)開發(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、明確的研究對象和研究內(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

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(shí)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邊界示意圖

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(shí)踐中。