本文分享自华为云社区《工业互联网系列(十一):下一代MES系统架构分析与选型参考》,作者:云起MAE 。
目前国内制造执行系统MES市场尚处于“功能机”混战年代,市场集中度不高,大部分厂商人均产出不过几十万,分析原因离不开:MES系统的标准化程度很低、项目实施周期长、系统难以准确满足企业个性化需求导致项目上线失败率很高(70%左右)等等。究其根本原因,笔者认为不同产品不同工艺的生产流程、管理要求本身就存在差异性,这种运营与管理流程的差异性也是制造企业在产品同质化严重的时代,可以构建区别于同行的核心竞争力之一,换言之,制造企业需要可贴身定制化的制造数字化系统来满足个性化的运营管理诉求。
国内MES系统大多以快速二次开发交付为目标,不注重软件产品架构的演进,软件架构严重落后于信息技术的发展。打造低成本、柔性可配置性的下一代制造数字化系统,或许是目前MES市场破局的关键。“平台化与组装式应用、面向业务人员的高可配置性、面向业务对象的跨领域建模”是业内普遍认为的MES系统技术架构的演进趋势特征。笔者认为“面向业务人员的高可配置性”是下一代制造数字化系统的关键特征,高可配置性有不同的技术实现路线,比如传统的二次开发工具、前些年流行的业务模块化微服务拆分、以及目前流行的低代码开发工具,这几种技术路线解决的还只是技术人员的软件开发效能问题,笔者认为都不太可能真正被国内生产环节的业务人员掌握。通过制造业务对象与领域活动进行可视化建模,支持分行业工艺分企业组织多层扩展,有望解决MES系统面向业务人员的柔性可配置性难题。
Critical Manufacturing凯睿德制造系统于2022年在Gartner MES魔力象限评选中再次被评为行业领导者:
凯睿德制造系统将低代码平台、IoT数据平台与MES系统面向业务对象整合到同一个数据模型,提供完全模块化的MES解决方案,具备强大的可配置性,能够满足不同工艺下的生产运营与管理流程的个性化诉求。
Critical Manufacturing MES系统架构
Critical Manufacturing凯睿德制造系统架构的2个特点:
面向业务对象,将MES与IoT数据平台融合到同一个语境上下文,构建一体化、支持流式处理的制造数据平台,采用动态的基于规则的工作流引擎 ,可以自动监控和响应所有工厂事件,无缝集成设备、自动化系统和企业级应用系统的信息流,实现纵向整合制造环节的业务流与控制流。
通过IoT数据平台对业务交易数据、设备运行数据的采集、存储与流式处理,结合MES的统一语境上下文,可实时支撑生产流程的自动化执行和智能化分析控制,提升生产效能、质量和创新。
凯睿德制造系统在提供传统数据可视化(BI报表/工业组态)技术能力的基础上,提供了结合3D数字孪生与增强现实AR的技术能力,帮助工厂客户构建数字孪生车间3D视图,提供更好的交互式体验,提高制造执行操作的效率和可靠性,提升MES数据的实时洞察性。
华为基于自身建设智能制造系统的实践经验总结,打造了一套专门面向生产制造场景的数字工厂aPaaS平台,提供快速开发和交付生产管理类应用软件的能力,并将应用的最后一公里交给生态伙伴,通过开放服务能力,联合生态伙伴共同构建面向各个细分行业轻量级生产管理类SaaS应用。
华为云数字工厂平台的总体能力,可以概括为“1个底座+1个内核+9类模型”:
华为云数字工厂平台的主要应用场景:
笔者认为国内发展下一代制造数字化系统,需要有平台化、分层构架的应用技术架构标准引导与商业扶持,通过在通用模型框架、行业/工艺和企业用户三个维度分层统一构架与发展合作伙伴生态,各自分工协同作战:通用模型框架层由实力大厂主导、行业/工艺层由具有行业Know-How的应用开发商ISV来承担、企业用户层由系统集成商SI/企业IT人员来实施,发挥各自擅长的资源优势,实现MES市场的良性整合与快速发展。