“不要在落后的工藝基礎(chǔ)上搞自動化，不要在落后的管理基礎(chǔ)上搞信息化,，不要在不具備數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)時搞智能化,。”

　　以上智能制造“三不要理論”是在2015年,，著名智能制造專家,、北航劉強教授提出的，對過熱的工業(yè)4.0/智能制造起到了很好的警醒作用,。

　　近日,，北京理工大學(xué)數(shù)字化制造研究所所長，也是《制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)實現(xiàn)原理與技術(shù)》(2014年版)作者,，王愛民教授撰寫了一篇智能制造與工藝融合的文章,，與劉強教授的“三不要理論”有異曲同工之妙，本文經(jīng)授權(quán)發(fā)布,，希望下文的介紹對推進智能制造的朋友們有所啟發(fā),。

　　企業(yè)存在的問題較多，對上信息化或數(shù)字化系統(tǒng)的期望也很高,。尤其是有很大比例的企業(yè),，當在自主決定實施系統(tǒng)建設(shè)的時候，一般都是問題比較嚴重或者已經(jīng)累積到一定程度了,，再或者說，是問題比較綜合的,。一般而言,，在這種情況下，不僅有管理提升上的期望,，也有工藝改進上的期望,。

　　但現(xiàn)在實施MES關(guān)注比較多的還是管理流程上的打通，比如實現(xiàn)執(zhí)行進度的管理,、比如實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集,，比如實現(xiàn)精益物流等，重點解決的還是信息流與實物流的有序、協(xié)調(diào)方面的問題,。當然這些問題對部分企業(yè)來說也是非常重要的,，但MES不能僅僅只做這些事。

　　對于企業(yè)來說,，最核心的問題還是制造技術(shù)本身的問題,，這是根本，所有的都要為這個服務(wù),。從管理角度為制造技術(shù)的發(fā)揮提供更大的支持,，也應(yīng)該是MES建設(shè)的初衷，但不能將這個當成終點,。

　　MES為數(shù)據(jù)采集,、信息流動、流程協(xié)調(diào)提供了支持,，但不能僅僅是采集的數(shù)據(jù)入庫,、信息流動順暢、業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)這些內(nèi)容,，還應(yīng)該發(fā)揮更大的作用,，為制造工藝技術(shù)的改進和提升提供支持。

　　因此,，這就涉及到MES與工藝的融合話題了,。此處特指是MES如何與制造技術(shù)本身的改進和提升提供支持的角度。感覺講的人和思考的人不多,，所以這次做一下初步分析,，以供探討和參考。

　　質(zhì)量數(shù)據(jù)與工藝的融合

　　在產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)采集以后,，通過SPC可以及時發(fā)現(xiàn)異常點或者不好的趨勢,，這是MES可以實現(xiàn)的。但產(chǎn)品檢測出的狀態(tài),，對該件產(chǎn)品而言,，已經(jīng)是事后狀態(tài)了。隨后,，需要追問的是,，發(fā)現(xiàn)問題了，接下來怎么辦,？依然靠手工分析來解決,？MES還能提供什么樣的分析支持呢？

　　影響產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)的因素有很多,，包括設(shè)備自身的狀態(tài),、加工操作的工藝參數(shù),、原材料毛坯或上道工序的加工狀態(tài)等，都可能對本道工序的加工質(zhì)量產(chǎn)生影響,，因此MES不僅僅進行產(chǎn)品質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集,，應(yīng)該同時采集獲取設(shè)備狀態(tài)信息、工藝參數(shù)信息,、毛坯或上道工序信息,，通過建立集成的分析模型，對這些數(shù)據(jù)進行利用,，才能在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上,，找到問題的原因。這應(yīng)該是一種融合,，如果分析模型能夠?qū)⒐と说慕?jīng)驗融合進去,，則該環(huán)節(jié)可以認為具有一定的智能化提升，與智能制造的思路就不謀而合了,。

　　這方面在具體實踐當中還有很多細化的擴展之處：

　　比如,，在精細化方面，按照數(shù)控程序代碼的執(zhí)行順序,，甚至可以分析每一條指令代碼下的設(shè)備狀態(tài),、工藝參數(shù)等的變化(程序示波器)，借助模型進行智能分析與判斷;

　　比如,，不是籠統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)信息,，可以對關(guān)系到加工質(zhì)量的刀具進行獨立的磨損與斷裂監(jiān)測，借助模型進行智能的換刀決策和智能加工補償?shù)?

　　比如,，對于復(fù)雜產(chǎn)品,，建立面向工藝流程的工序精度狀態(tài)鏈條，建立智能的誤差分析模型,，實現(xiàn)基于上一步狀態(tài)的當前這一步加工工藝參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整,，保證加工質(zhì)量。

　　這些都是面向質(zhì)量的基于采集數(shù)據(jù)的建模與分析,，也應(yīng)該是MES持續(xù)發(fā)力研究,、實現(xiàn)和改進的地方，不僅能夠有效推動質(zhì)量數(shù)據(jù)與工藝的融合,，智能化的味道也就出來了,。

　　進度數(shù)據(jù)與工藝的融合

　　制造執(zhí)行進度的監(jiān)控是MES的標配功能，但是否還有更深的含義可以挖掘呢?筆者在企業(yè)開展作業(yè)排產(chǎn)研究和實施時,，車間管理人員經(jīng)常說：同樣一個活,，同樣的機床,，不同的人來做,，時間和精度可能都存在較大的不同,。其實這里面反映了工人技能水平的差異，有差異,，就說明有好的也有差的,。有些企業(yè)利用SOP(標準作業(yè)操作)機制來進行規(guī)范，也是有效果的,。

　　但MES是否也可以在其中做一些事呢,？比如通過進度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，從精細化數(shù)據(jù)的角度,，找出彼此的差異,，建立與加工工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，分析挖掘干的又快又好的經(jīng)驗知識,，應(yīng)該也是可以逐步改進操作工藝的,，哪怕是持續(xù)優(yōu)化SOP呢，MES的價值也會更加深刻了,。

　　設(shè)備/單元級狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)與工藝的融合

　　現(xiàn)在很多MES都提供了產(chǎn)線級數(shù)字雙胞胎的三維展示模塊,，通過號稱“虛實同步映射”實現(xiàn)了三維產(chǎn)線運行狀態(tài)的完整展示，但目前更多的是“實->虛”映射,，其實“虛->實”的反饋控制味道是比較淡的,，相當于所謂的CPS沒有實現(xiàn)閉環(huán)，你想想是不是這個樣子呢,。

　　但從MES與工藝融合的角度,，設(shè)備/單元級的CPS是能夠?qū)崿F(xiàn)從狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、分析推理決策,、閉環(huán)控制執(zhí)行的完整鏈條的,，其中的分析推理決策環(huán)節(jié)，就是體現(xiàn)工藝功底和能力的抓手,。這就需要基于狀態(tài)參數(shù)建立加工工藝的物理仿真模型,，不僅學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和軟件開發(fā)方,，都應(yīng)該大張旗鼓開展研究的,。這樣才能有效的推動MES與工藝的融合，智能化的味道也應(yīng)該體現(xiàn)在這個方面,。

　　通過上面的初步分析,，可以得出兩點基本結(jié)論：

　　MES采集的大量數(shù)據(jù)，不能僅僅是存檔入庫,，必須結(jié)合工藝才能有效的挖掘出其內(nèi)在的價值,，數(shù)據(jù)如何為工藝提供決策支撐，是企業(yè)智能化提升可以參考的結(jié)合點,、切入點和發(fā)力點,。

　　現(xiàn)在MES廠商團隊的人員大多偏重于計算機,、管理等方面的人才，但隨著智能制造的深入進行,，工藝人才與知識的缺乏將成為其能否走的更快,、走的更遠的決定性制約因素。