工业自动化时代能否颠覆MES-制造执行系统

工业4.0这几个字眼某种程度上讲已经被滥用了。原本就抽象不好懂，后来又被各种添足，以致于这个2013年还是高大上的提法在不到两年的时间里降级成很多企业不愿再贴的标签。我也宁愿不提它，而选择用工业互联网和智能制造这两个容易顾名思义的词汇。工业互联网也是互联网，和民用的区别在于，通信是工业级的，Apps是企业级的。智能制造还是制造，只是加上了智能二字。

在制造业的工厂里，自动化的生产装置已经普及。曾经，装备制造商在向工厂推销自动化装备的时候底气十足，因为确实可以让客户亲眼看到自动化设备的速度有多快，效率有多高，很容易算出一笔投资回报的账。但是，所谓智能制造科技的相关供应商就不那么容易说服客户并且算账了(所以我认为德国企业联盟提出工业4.0概念太急太早了，时机根本不成熟。现在这个词已经被用滥了，后悔了吧?)

MES，ManufacturingExecutionSystem，制造执行系统，是在二十几年前问世的制造业运营管理类软件(MOM)。它的初衷是解决自动化或准自动化流水线、车间里的信息孤岛所带来的诸多问题——由于自动化装置之间、车间与车间之间、部门与部门之间、车间与办公室之间等各种之间没有信息集成，那么随着企业的壮大，生产装置越来越多而且速度更快，运营管理的压力就变得越来越大。MES，就是把信息孤岛连起来，通过软件把各种孤岛和其间的路线建模，从而实现运营信息化、自动化。听上去很美妙吧?但是MES的发展和几乎同期问世的ERP相比，可谓原地踏步矣。这是为什么呢?

MES是制造环节的IT系统，它的数据和信息的获取主要来源于机器设备，那么这就和工业自动化领域有着深深的瓜葛了。而ERP是企业管理环节的IT系统，数据源主要来源于手指敲键盘，省去很多技术麻烦。

图1

但是并不是说由于和工业自动化领域有瓜葛，MES就没发展起来，其实关键原因是大牌供应商的解决方案一直不够接地气。MES巨头，通常都是工控巨头——产品线包括工控硬件产品和工业软件产品。MES，只是其软件产品之一。既然是软件，业务的根本就是卖License(MESSaaS现在还十分罕见)。工控巨头收购软件公司，目的可并不在于只卖License，而是希望通过组合出的解决方案促进其硬件产品的销售。在这个思想背景下，解决方案若要具备优势，就必须功能强大，并且做好市场宣传，让客户理解并接受贵有贵的道理。再补充一幅示意图，更好地阐述这一点。

图1，不同颜色的圆点代表工厂的不同数据源，它们可能是机器、仪表、传感器或人工录入终端等。工控巨头当然希望：1)每个圆点都用到自家的产品;2)所有圆点传上来的数据都进入自家的数据库和MES。图中的大脑代表了数据库和软件的综合系统，或曰：中央系统。那么，圆点越多，数据结构就越复杂，数据规模也就越大，对中央系统的性能要求也就越高。最终的结果是，大脑必须足够大而且强才能胜任繁重的负荷。再大力度地开展市场宣传，工业客户就认可了这样的解决方案，并且信赖只有巨头才能帮助他们实现真正的信息化。大家都在这么想问题，巨头们的解决方案自然就这么一直昂贵着，客户也就一直买不起，想订制又不太可能。实施方面，一个项目干个2~3年是很常见的情形，而且还不断修修补补，弄得甲乙双方都身心俱疲。此外，有MES项目经验的朋友都知道，最终日常使用的MES功能与初期构想的差距_____(自己填)。我曾经在一些国外论坛上和同行交流经验，原以为MES用不好是因为国内客户自身基础还没打好的缘故，但情况不是这样的，全球各地MES项目的实施效果基本都差不多。而且，关于ROI(投资回报期)，大家的经验是15年左右(能10年就算相当不错了)!其实从技术上讲，这个产业本不该如此。再来看看下面这幅图。

如果不把所有颜色的圆点统统交给中央系统去处理(比如：定义颜色、分辨颜色、选择圆点、码放圆点…)，而是根据实际情况预先做好一些处理，那么情形就大不一样了——中央系统就不必是一个强大而巨大的大脑了。这个理念很有意思：先按颜色把圆点分组，把每个颜色圆点的处理做成一个模块，配一个小size的大脑，用于做力所能及的处理工作。如果需要二次处理或者综合管理N个这样的模块，那么就用一个专门管理颜色的模块即可。这样一来，同样是处理所有不同颜色的圆点，工程造价、部署的灵活性、上线速度、订制的可操作性就会大幅改善。带来的好处就容易理解了：可以根据实际需求逐个渐进部署模块(避免发生买了用不上的情况);投资回报期以模块为单位评估，从而大幅缩短(2年以内妥妥的)。由于每个模块的负荷锐减，就不再需要昂贵的IT基础设施了，甚至连机房和服务器都快不需要了;省去了昂贵的IT基础设施意味着运维费用也省了……至于说软件，就不再需要MES了，因为每个模块的Apps都很独立而且绝对实用。也许有人会问，这么多模块，集成起来靠谱吗?我想反问，您知道IT和ICT已经有多成熟了吗?

再回到工业互联网、智能制造的话题。每个模块里都是其所辖范围内的数据，可以是精简的小数据，也可以是海量的大数据，那么辅之以Apps，或内置于模块中，或通过ICT装备发送到云端，这就具有了互联网产业特性，当然，Apps是企业级的。而智能又该如何实现呢?这还难吗?智能的基础是数据，数据已经有了，那么不论是借助MachineLearning还是其它算法，都可以得到若干重要规律。把它们作为装备运行管理依据，施于控制系统之上，或直接或间接，那么就顺理成章地实现了装备、生产线、车间的智能化。

分布式的现场通信架构并不是新鲜事物，但是把MES打散，与分布式通信架构相结合，应该算是新技术!盈达睿的团队就是专门做这个的，算是全球最早提出并且打造这套解决方案的厂商之一吧(不敢不加这两个字)。这种模块，我们把它做成了工业级的小设备，称之为工业数据盒子。相信在不久的将来，就会像民用智能盒子在家里那样，在车间里得到普及。你说呢?

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