3、您如何取得成功 3.1 一种全新的范例
标准的应用产品通常都是一个很庞大的系统,它们包含了很多的功能。但是,当这样的系统面对千变万化的客户需求时,却又往往显得力不从心。因为,这些系统是很难摆脱掉那些已经预先在产品中设置好的执行逻辑(隐式规则法,implicit rules approach)。而通常情况下,这些预设的执行逻辑是没有办法根据特定需求去进行修改的。随着产品的升级换代和相应应用的不断扩展,这种矛盾就尤为突出。
对于今天的制造业企业来说,拥有高度灵活的应用系统是企业在商战中决胜的关键。很显然,应用上述的标准系统,是无法满足企业需求的。有鉴于此,西门子公司提出了一种全新而独特的范例,为制造系统的发展开辟了崭新的天地。
SIMATIC IT Production Suite是西门子SIMATIC IT产品的核心。它由SIMATIC IT Framework和SIMATIC IT Components组成。
·SIMATIC IT Components提供可以满足业务基本需要的功能。每个组件都是针对具体的制造问题而建置的(例如,订单管理、物料管理、人员管理、报表管理等)。
·SIMATIC IT Framework是一个建模环境,它通过图形的方式将不同的SIMATIC IT Components功能组合在一起来定义执行逻辑(显式规则法,explicit rules approach)。SIMATIC IT Framework是根据物理对象(实际的装置和设备)和逻辑对象(软件包及应用程序)来完成对工厂模型的创建。这些对生产执行逻辑的显式定义,以及对工厂模型中不同对象之间相互作用的定义,都是根据实际的生产作业来实现的。
这样,SIMATIC IT Production Suite就可以在标准产品和功能的基础上,进行灵活配置,来实现各种业务的具体问题和系统应用。这在以前的应用系统中基本是不可能的。
SIMATIC IT Production Suite提供了对于第三方组件和已有应用程序进行集成的能力。这样一来,很多现场应用程序就可以集成进来,并按照SIMATIC IT Framework中定义的逻辑进行协调和调用。
在这样的集成中,这些第三方组件和已有的应用程序在整个系统中就有SIMATIC IT Production Suite自己的标准组件一样来完成相应的功能。SIMATIC IT Framework可以协同整个生产流程以及所有涉及的应用程序。这样就实现了不同系统间的高效集成,提高了生产制造系统的效率。
通过SIMATIC IT Framework,可以在基于图形化规则的环境中对企业业务流程进行建模,这就给生产流程的描述提供了一种通俗易懂的方式。这种图形化模型将制造系统的功能进行了细化。一般地,建模的过程是在SIMATIC IT Framework提供的库环境中进行建模,创建相应的对象类。这些类可以很容易地在完全图形化的环境进行重用和复制。SIMATIC IT Framework中库的定义通过提取工厂实际运行的应用程序中的规则来实现的,这就使得库中所定义的对象类可以被完整的重用,并能够很容易地在其他众多项目中快速推广实施。
SIMATIC IT Production Suite可以满足各个不同行业的需要。通过对SIMATIC IT Production Suite中对象类的不断丰富,可以形成不同行业的对象库,从而更加专业、快速地满足不同行业的需求。
西门子公司设有专门的部门,在不断地开发、丰富这些对象和实例,以满足实际项目的需求。这些对象和实例稍加修改,就可以满足客户各种不同的特定需求。这些预先组建的对象是SIMATIC IT库的一部分(参见专门附录)。
SIMATIC IT Production Suite是快速设计工厂生产模型的有力工具,而且在将SIMATIC IT Components或第三方组件的功能从模型转换到实际的生产应用方面,它具有着得天独厚的优势。
按照ISA-95中定义的MES系统模型,SIMATIC IT Production Suite涵盖了其中大部分的功能,这也在一定程度上体现了SIMATIC IT研发的指导方针。西门子公司是ISA-95委员会中的正式会员,拥有表决权。
SIMATIC IT Production Suite的其他附加组件则彻底完善了整个MES系统的需求(参见SIMATIC IT Historian,SIMATIC IT Unilab,SIMATIC IT Interspec)。
3.2 带给企业业务的收益
我们正处在一个技术和创新的时代,新技术和创新每天都在影响着我们的生活。制造业必须正视这种挑战,对新的、不断变化的形势做出积极的反应。
市场要求的供应链反应速度越来越快,生产和制造如果无法有效地改变自己的运作方式,就会成为整个供应链的瓶颈。新法规的出现,生产系统灵活性、适应性要求的提高,以及客户追求高质量产品的需要,使得MES成为制造业谈论的热门话题。SIMATIC IT Production Suite总算填补了业务物流系统(一般为ERP)与控制系统之间的空白,为提高总体供应链效率创造了有力的条件。这不仅仅是软件集成的问题,而更多的是对整个制造过程的功能集成和优化,以及对供应链中与制造有关的各方面的协同。
此外,SIMATIC IT提供的独特方法使得制造系统具有了更加灵活的可移植性,对于那些业务不断扩大的企业来说,通过SIMATIC IT可以更方便、快速地使所收购的企业融入母系企业的业务模式。SIMATIC IT Production Suite给制造企业提供了对自己的业务进行建模的机会,从而使企业更加面向客户,并随时应对来自市场的各种需求,企业竞争力大大提高。
对于企业内不同地点的工厂,业务流程都应该一致。即使个别工厂所面临的环境不同时,也要如此。因为,只有这样才能确保公司生产高质量的产品。SIMATIC IT Framework的业务规则是从工厂实际应用系统中抽象出来的,这就保证了不同工厂在保持生产流程一致的同时,客户可以使用不同的应用程序来执行相同的功能。企业用户借此可以对工厂生产作业进行标准化,同时有效地解决制造系统中的问题。SIMATIC IT Production Suite的设计保证了它可以在不同的工厂中快速的推广实施,这对于多地点、多工厂结构的企业来说,是极为有利的。因为,这样可以在最大程度上节约实施的成本。
SIMATIC IT Production Suite的设计还可以全面满足对质量和生产跟踪的要求。这些要求在当今的市场竞争中已经变得越来越重要。SIMATIC IT Production Suite可以轻松的帮助用户满足现有法规标准,诸如美国食品和药物管理局(FDA)以及欧洲食品安全机构(EFSA)的要求等。
3.3 带给企业生产的收益
SIMATIC IT Production Suite及其组件涵盖了MES在任何制造背景下所需的核心功能。通过对生产流程进行建模和定义,SIMATIC IT Production Suite可以有效地提高整个生产流程的可见性。物料的跟踪功能可以进行相应的配置,以便完全符合实际生产流程的要求。这样就可以对物料使用具有一个清晰的了解,为有效改善生产管理创造了条件:有效降低库存,对生产成本进行更深入的分析,对废品和返工进行高效管理等。
SIMATIC IT Production Suite内置了对整个物料族系图进行重组的功能,重组可以向后也可以向前。这就意味着,系统可以自动回溯具体的原材料批次被用在那些成品批次上了。同样向反方向可以应用相同的概念,对具体的成品批次是由哪些原材料批次制成的。很显然,当在生产制程中发现不合格的原材料和成品时,可以迅速发现受损原因和结果,确保企业损失最少,尤其是可以确保最终客户拿到有质量保证的产品。
SIMATIC IT Production Suite的建模能力为有效管理生产例外情形(Production Exception)创造了条件。例如:如果车间出现停机,怎么办?要正确处理这样的事件,不同的系统和部门就要采取相应的措施:
·通知排程系统,并且发布一个新的计划
·通知相关人员进行维护活动
·给工厂经理发送一份详细的报告
·……
在整个过程涉及的各种不同功能的系统中,SIMATIC IT Framework充当了管理和协调者的角色,整个流程可以在SIMATIC IT Framework中建模和管理,从而对整个制造系统产生真正的增值。
通过与SIMATIC IT Historian(参见相关介绍)的固有集成,就为与生产有关的高级KPI建模提供了可能性。因此,利用来自控制器以及MES的数据就可以进行很多KPI的计算。比如一些典型的KPI:在过去2个月中,对于产品等级为“2”、产品类型为“×××”生产订单,3号生产线上的搅拌器的温度情况是怎样的?比较这些生产订单之间的消毒区,KPI情况如何?这就为通过评价生产绩效而有效的发现问题提供了一种强有力的分析机制。
3.4 带给企业IT的收益
SIMATIC IT提供的创新性方法,不仅给企业带来了巨大的技术收益,而且对于企业运营成本的降低提供了可能。
面对SIMATIC IT Production Suite,用户可以不再拘泥于具体的IT技术,而将精力集中于对业务流程的优化。SIMATIC IT Production Suite完全隐藏了艰深的技术细节,这与标准MES应用程序的开发相比,对IT技术的要求低了很多。
借助SIMATIC IT,我们可以使用图形的方式对业务规则(生产作业)进行建模。这样各种不同的组件就可以通过SIMATIC IT Production Suite来完成相应的信息交互,有效实现所设计的业务流程。
SIMATIC IT Production Suite对工厂建模有着绝对的优势,一个庞大的工厂可以真实的在软件中体现。图形化的业务规则(生产作业)由若干基本步骤组成,这些步骤可以在软件调用中转换为SIMATIC IT组件或第三方组件。然后,这些规则被SIMATIC IT Framework运行,并可以实时监控其执行情况。这样,整个现场的生产流程就被SIMATIC IT控制了。这时候,我们就可以很方便地分析意外情况,精确找出问题来源,从而大大降低故障查找与排除所需要的时间。
库(Library)、类(Class)以及继承机制为SIMATIC IT Production Suite应用程序的快速实施和推广,创建了必要的条件,库和生产作业实际上是对专业/行业知识高效的表示方式。通过这样的方式,就可以帮助大家简单明了的了解具体的应用程序是如何实现的,即便是那些没有深厚专业技术背景的人,也同样可以办到。通过隐藏具体的技术细节,对生产流程进行图形化的描述可以方便地实现专业知识的共享。模型化的生产流程的每一步都与电子文件相关联,这样项目工程师可以在其中添加关于操作的具体细节。通过这种方式,模型本身还代表对那些执行项目的功能说明。
对于这样一个基于规则的应用环境,利用不同组件所提供的基本功能,不但可以简单地对应用程序进行修改,而且可以轻松地重新安排生产作业而无须应付定制的代码。这就使得维护和修改应用程序方面的成本大大降低。即便那些不具备深厚专业技能的人也一样可以完成普通故障的查找和排除。
西门子合作伙伴可以创建自己的SIMATIC IT库,因此可以对他们自己的专业知识进行编码,从而使专业知识可以方便地重新使用,大大降低MES项目的平均实施时间。
3.5 全集成
西门子公司承诺向其客户提供完整的解决方案,从各种现场设备直至MES。
这是TIA(全集成自动化)概念的一部分。西门子公司是制造业市场上为数不多的为客户提供完整的自动化解决方案,并满足所有需求的供应商。西门子产品内在固有的集成优势已经在很多行业得到了验证。
西门子全面的全集成产品范围,保证了项目的快速实施和工程建设的有效性,从而为在整个业务流程中创造更高的生产效率创造了条件。
在西门子全集成自动化的战略中,SIMATIC IT是MES的主角。SIMATIC IT积极地拓展了全集成自动化的理念,使得第三方软件及组件也可以加入进来。
通过这种方式,用户不需要进行复杂的技术封装就可以完成相应的解决方案。很多西门子产品都预置了大量只要经过初始化就可以使用的对象,SIMATIC IT与这些西门子产品的集成更加开拓了我们的视野。很显然,这对整个制造系统的快速实施、完美集成具有创造性的意义。