重庆大学：eMES推动精益生产

重庆大学制造工程研究所副所长 尹超

尹超：生产制造过程信息化解决了当前企业信息化的难点，为制造业的转型升级插上了信息化的“双翼”。

MES的典型应用结构

如今，国家正在大力推进企业信息化工程，制造业无疑成为重中之重。而从制造业企业的各个环节信息化状况来看，其在设计信息化(如CAD)和管理信息化(如ERP)方面已取得了显著成效，但在生产过程信息化，尤其是设备层信息化方面一直没有很好的突破，从而致使企业信息化难以深入企业底层。可以说，企业的两个主体(代表资源主体的“设备”和代表人员主体的“工人”)还在信息化系统之外，这不仅影响了企业生产过程的优化运行，还影响了整个企业信息化系统作用的发挥。因此，生产过程信息化的突破和推进已成为当前我国信息化与工业化融合工程推进的切入点和重要的战略任务之一。

为此，由重庆大学、重庆制造业信息化生产力促进中心和重庆海特克系统集成有限公司经过多年研究和实践，自主研发了一套软硬件一体化多功能生产过程信息化系统(eMES)。“eMES主要解决了信息化系统与生产装备和操作工人等企业两大主体资源的集成，从而实现了对生产加工过程进行精细化管理。”日前，重庆大学制造工程研究所副所长、重庆制造业信息化生产力促进中心副主任尹超接受《中国电子报》记者采访时表示。eMES系统开发的出发点就是针对当前我国制造业信息化过程中的薄弱环节——— 生产制造过程信息化，可以说解决了当前企业信息化的难点，为制造业的转型升级插上信息化的“双翼”。

瞄准企业信息化关键点

重庆海特克制造业信息化生产力促进中心(以下简称“HTK中心”)坐落于重庆大学校区内，中心依托重庆大学制造工程研究所，是一个按照现代企业制度建立的企业信息化技术支持和服务机构，也是重庆制造业信息化生产力促进中心、重庆市企业信息化技术支持中心、重庆大学制造业信息化工程技术中心等单位所在地。中心具有丰富的企业信息化技术支持力量和工程实施经验，近年来，该中心先后协助企业完成了20多个企业信息化工程的实施，其中重庆力帆集团、江津增压器厂、重庆钢铁集团、重庆隆鑫集团、重庆华洋电器、南方英特空调等企业的信息化工程被列入“国家级制造业信息化应用示范工程”。

尹超告诉《中国电子报》记者，从当前我国制造业信息化的发展现状来看，生产过程信息化突破和推进的关键是要解决好信息化系统与生产装备和操作工人等企业两大主体资源的集成。为提高企业生产制造能力和经营管理水平，中心自主开发成功了一套软硬件一体化多功能生产过程信息化系统(eMES)。该系统由设备层信息交互终端、多种功能应用软件、配套的管理控制软件、与企业信息化其他系统的集成接口和网络化运行模式等5部分构成，能实现车间生产制造活动与生产设备(机床等)、人(包括第一线操作者)、生产信息(图纸、工单、数控程序等)要素的紧密集成。“软硬件一体化是eMES系统的最大特色和亮点。”尹超告诉《中国电子报》记者，从企业的实际状况来看，其生产装备和操作工人都处于生产一线，对于我国大多制造企业，特别是机械加工企业来说，生产现场环境较恶劣，一般的电脑难以适应这种恶劣环境。因此HTK中心提出并自主研发成功了一种全封闭模式、软硬件集成于一体的信息化终端设备。该终端功耗小、体积小、成本低廉，采用全密封安装，可长期稳定运行于车间恶劣的生产环境，利于维护和管理。另外，该终端提供相应的数据接口，可通过串口、传感器等方便地与多种数控设备及非数控设备进行联网集成运行，并能通过网络向上实现与服务器和企业管理层计算机集成运行。“通过我们研发的软件系统和多功能交互式信息终端硬件系统相结合，使得eMES具有由企业上层到车间底层的‘连天接地’集成、信息技术与制造工艺技术融合和软硬件一体化等特点和创新点，通过部署在车间生产现场的信息交互终端，车间现场工人可实时接收设计和管理层的技术和管理信息，同时也能将车间现场的生产进度、工艺执行、质量、物料、设备等信息实时反馈回设计和管理层，从而实现了设计、管理和生产过程的集成运行。”尹超表示。

应用前景广阔

从当前欧美等发达国家的制造业信息化发展状况来看，MES系统应用已得到了企业界的广泛关注，并已形成了制造执行系统协会MESA，从而推动MES系统的研究和MES在制造企业的应用推广。MES也已经作为一个成熟的解决方案在欧美广大的制造业如汽车、摩托车、电子、机械、钢铁、冶金、石化、医药等行业得到了广泛的应用，并取得了良好的经济效益和社会效益。

据尹超介绍，HTK中心研发的eMES目前也已形成了面向装配生产线的eMES、面向离散加工制造的eMES和面向流程制造企业的eMES等多个成熟性的专业性版本，可广泛应用于汽车、摩托车、装备、机械、电子、食品、化工等制造企业的生产过程信息化建设。目前eMES产品也已在南方英特空调有限公司、攀钢机械制造有限公司、重庆隆鑫工业(集团)有限公司、江津增压器厂、重庆登康口腔护理用品股份有限公司、重庆卡福汽车制动转向系统有限公司等10多个企业成功实施和应用。“通过eMES的实施和应用，我们拥有了和其他同行生产企业竞争的利器。在带领客户参观我们的生产车间和eMES系统后，我们可以理直气壮地告诉他我们的产品为什么贵，我们的产品为什么好，并让他们欣然接受我们的产品。”对于eMES系统的应用效果，某企业的总经理如是说。

一项关于国内外顶尖级制造企业的最新研究发现，使用MES的制造企业相比不用MES的制造企业有着相当大的优势，他们在3年内利润增长了400%%。分析表明，使用MES的制造企业生产力更高，并且在前3年比其他制造企业具有更快的发展速度。使用MES的制造企业的生产力增长了大约70%%—600%%。此外，使用MES的制造企业比不用MES的制造企业能够更大幅度地减少成本。

尹超告诉记者，eMES对制造企业带来的效益可具体表现在几方面：第一，甩掉图纸和账表，实现车间无纸化生产，从而可支持车间生产现场对任务的快速响应和优化组织，提高生产效率。同时还具有避免生产现场图纸太多和版本混淆造成加工错误、图纸资料防盗保护、减少纸张资源消耗等多种功能效益。第二，可动态采集车间生产现场加工状态信息，为ERP或管理层提供生产进度、在制品状况、质量状况、设备利用状况等关键数据，从而提高企业生产管理水平，降低在制品库存，提高产品质量和设备利用率。第三，可实现数控程序直接下载上传和支持优化编程模式，有利于数控程序高效输入，提高设备利用率。特别是有利于建立数控程序高效和优化编制方式，提高加工效率。

降低成本加强推广是关键

如今，国家正大力推动信息化与工业化融合以及振兴装备产业，这为eMES的发展提供了广阔的市场环境。但MES产品的推广应用也面临着一些问题，尹超告诉记者，目前，MES产品推广应用中主要面临的问题还是企业的认识问题。对于企业而言，一是对MES这种先进的管理思想、管理方法和管理平台的认识还很淡薄。二是对MES的产品和实施成本有些误解，甚至望而却步。从调查来看，还有大量的企业没有意识到实施MES的重要战略意义，有一些企业特别是中小制造企业虽然认识到了MES的重要作用，但由于资金、技术、人才缺乏等问题，迟迟不能立项。

对于下一步eMES产品的推广应用，尹超表示，首先，还要继续加大MES的宣传和推进力度。目前，HTK中心已组织了多支由经验丰富的管理专家和信息化专家组成的技术支持和服务队伍，拟分别采取集中培训、参观应用示范工程、产品现场体验等多种方式，面向广大中小企业进行大规模的宣讲和引导，从MES的概念、内涵、系统构成、关键技术、作用、效益分析、典型案例剖析等多层面加强企业对MES的认识。其次，还要大幅度降低MES的项目成本。目前，中心已完成所有系列产品的组件化和模块化工作，各功能模块可根据企业的具体需求进行单独实施和独立应用，可随着企业的发展壮大和需求的增加而随时扩展系统。

而对于政府与行业协会而言，尹超表示，在推广MES系统方面，政府还应起到主导的推动作用。如首先，要加大宣传工作，政府和协会等领导部门继续加强对MES的思想、方法、重要作用等的宣传工作，特别是召开一些企业一把手参加的重要会议，请知名专家对MES知识进行讲解。

其次，要加大引导资金投入，进行试点示范。在一些重点行业如汽车摩托车、装备制造、食品、医药、化工等行业选择信息化基础较好、制造过程信息化需求迫切和有代表性的大中型企业作为首批试点示范企业，继续加强试点示范工程的实施，并形成一个具有重大影响力的MES应用示范体系。

再次，要建立产品推荐与优选目录。组织相关专家对市场上的一些MES产品的产品性能、技术指标、实际应用效果、价格等进行综合评价与筛选，建立产品推荐与优选目录。

最后，要组织高校、科研院所和企业专家组成咨询服务中心，为企业实施MES提供咨询服务。