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工业40时代下的智能制造面临的趋势与挑战档案袋

2022年07月13日

伴随着工业4.0概念的提出以及国家政策的出台，智能制造成为了制造业领域的热点话题。现代制造业面临两个趋势与挑战：第一，随着科技飞速发展，数字化、智能化、信息化、云计算与云存储、物联网成为未来工厂发展方向；第二，市场需求变化日益加快，个性化、定制化要求提升，订单模式也发生了变化，对订单交付能力要求大大提升。“大鱼吃小鱼”的规模经济时代已经过去，“快鱼吃慢鱼”的速度经济成为未来方向。

在这样的趋势和背景下，各个制造企业都在数字化、智能化升级，力图在新一轮工业革命中占取先机。作为智能工厂必不可少的信息系统，被企业纷纷引入。今天，小仙就带大家来认识一下这几个信息系统。

ERP系统

ERP，是Enterprise Resource Planning的缩写，即企业资源计划。ERP系统是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。它是从MRP（物料需求计划）发展而来的新一代集成化管理信息系统，它扩展了MRP的功能，其核心思想是供应链管理。它跳出了传统企业边界，从供应链范围去优化企业的资源。ERP系统集中信息技术与先进的管理思想于一身，成为现代企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。它对于改善企业业务流程、提高企业核心竞争力的作用是显而易见的。

MES系统

MES系统，全称为Manufacturing Execution System，即制造企业生产过程执行系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。它可以为企业提供包括制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心／设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。

MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。

ERP系统和MES系统是现代制造企业管理信息系统中最重要的组成部分，二者看似有着非常相近的地方，但实际上却有很大的不同之处：

（1）ERP系统属于MES系统上面的信息系统，管理范围要大的多。

（2）ERP的功能主要是编制生产计划，收集生产数据；MES系统除了细化生产计划和收集生产数据外，还有批次级的生产控制和调度的管理功能，例如：批次级的工艺流程变更，对制造设备、人员和物料的验证控制，批次分拆、合并，批次的生产订单变更等现场调度功能。

（3）ERP的重点在于财务，也就是从财务的角度出发来对企业的资源进行计划，相关的模块也是以财务为核心的展开，最终的管理数据也是集中到财务报表上；MES重点在于制造，也就是以产品质量、准时交货、设备利用、流程控制等作为管理的目标。

随着智能工厂的建设，实现仓库与车间的信息连接变得越来越重要，不少企业已经打通了仓库与车间的物流和信息。所以这里不得不提一下WMS系统和WCS系统。

WMS系统

WMS系统是仓库管理系统（Warehouse Management System）的缩写。仓库管理系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，综合批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现完善的企业仓储信息管理。该系统可以独立执行库存操作，与其他系统的单据和凭证等结合使用，可提供更为完整全面的企业业务流程和财务管理信息。

WCS系统

WCS则是仓库控制系统的简称，是介于WMS系统和PLC系统之间的一层管理控制系统，可以协调各种物流设备如输送机、堆垛机、穿梭车以及机器人、自动导引小车等物流设备之间的运行，主要通过任务引擎和消息引擎，优化分解任务、分析执行路径，为上层系统的调度指令提供执行保障和优化，实现对各种设备系统接口的集成、统一调度和监控。

二者同属于仓库管理的信息软件，那它们又有什么区别呢？

WMS在仓库管理中的作用：

（1）可规划好商品的摆放位置，提升仓库利用率，便于拣货人员找货。

（2）可以记录库内的作业变化，以及货物的收发情况，并通过数据接口将信息传递给上游的ERP及下游的接收部门，形成完整的信息闭环，打破信息孤岛。

（3）系统可根据任务给出指导性路径，避免拣货人员无效找寻，提高了时间内的拣选量和准确度。

（4）系统支持自动补货，通过自动补货算法，不仅确保了存货量，也提高仓储空间利用率，降低货位蜂窝化现象。

WCS在仓库管理中的作用：

（1）自动化管理生产线。

（2）实时监控产线动态。

（3）自动分配WMS软件的生产任务。

（4）多线程处理，高效运行。

随着德国工业4.0概念的提出，新一轮的工业革命便已逐步展开。作为工业制造企业，顺应时代发展，利用现代化智能设备与信息系统占领先机尤为关键。