研究國外制造相關(guān)軟件的發(fā)展歷史,對比中國企業(yè)軟件使用情況,發(fā)現(xiàn)很多不同。而尋找這些不同的原因,可以很好的把握中國智能制造發(fā)展過程的機(jī)會。
與制造相關(guān)有三種軟件:DFMA、APS、MES。
DFMA(Design for Manufacturing and Assembly)是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,充分考慮來自于產(chǎn)品制造和裝配的要求,使得機(jī)械工程師設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有很好的可制造性和可裝配性,從根本上避免在產(chǎn)品開發(fā)后期出現(xiàn)的制造和裝配質(zhì)量問題。
APS(Advanced Planning and Scheduling,)先進(jìn)計(jì)劃排程,從決策支持的角度出發(fā),引入限制理論(Theory of Constraint, TOC),并以建模技術(shù)(Modeling)在計(jì)算機(jī)上仿真生產(chǎn)線的操作。
MES系統(tǒng)即制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturing execution system)是美國AMR公司(Advanced Manufacturing Research,Inc.)在90年代初提出的,旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能,把MRP計(jì)劃同車間作業(yè)現(xiàn)場控制,通過執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來。
從歷史發(fā)展上,DFMA軟件是上個(gè)世紀(jì)80年代起步,在國外制造業(yè)應(yīng)用非常普及;APS系統(tǒng)從上個(gè)世紀(jì)90年代起步,現(xiàn)在國外大型制造企業(yè)應(yīng)用普及;MES系統(tǒng)從本世紀(jì)初起步,制造業(yè)企業(yè)還在普及的過程中。
從國外的發(fā)展歷史看,DFMA早于APS,APS早于MES。并且這三種軟件都會為制造業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。
按照發(fā)展規(guī)律,中國似乎應(yīng)該是DFMA發(fā)展早于APS,APS早于MES。但是制造相關(guān)的這三類軟件,卻是MES系統(tǒng)最先獲得市場的認(rèn)可,特別是在汽車行業(yè),汽車主機(jī)廠基本上MES已經(jīng)普及了,在MES普及之后,這些企業(yè)發(fā)現(xiàn)MES采集的信息應(yīng)用到計(jì)劃排程系統(tǒng)中,可以優(yōu)化生產(chǎn)效率,于是觸發(fā)了APS的市場,國內(nèi)企業(yè)開始對APS有需求。而APS的系統(tǒng)優(yōu)化效率,會促發(fā)對零件通用性的需求,這個(gè)時(shí)候會促發(fā)DFMA的需求。
所以筆者判斷,在中國,這三類軟件的發(fā)展順序是,先MES,其次APS,再次是DFMA。
而在工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下,MES的功能會通過云服務(wù)形式實(shí)現(xiàn),也就是說未來的工業(yè)4.0的CPS平臺首先完成的是MES的核心功能。而在MES的功能基礎(chǔ)上會增加APS,DFMA等功能(還有很多其他功能,本文沒有討論)。
所以從解決瓶頸的問題出發(fā),中國智能制造的發(fā)展路徑中,先是由MES的軟件帶動,之后是APS,DFMA功能。
兩化融合中,最重要的軟件是MES,智能制造中,對于運(yùn)營的智能化體現(xiàn)在APS軟件上。DFMA優(yōu)化了產(chǎn)品生產(chǎn)過程,是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的智能化。