工业软件——生产管理类软件如何助力企业数字化转型升级

工业软件是指在工业领域广泛应用的各类软件和系统，分为研发设计、生产控制管理、工业嵌入式软件、协同集成五大类。

上一期我们介绍了工业软件中信息管理类软件，本篇将从计划管理、现场控制、能源管理三方面介绍生产控制管理类软件。

本文大纲

一、计划管理 （MES）

二、现场控制（SCADA/DCS）

三、能源管理（EMS）

四、总结

工业企业常见的生产控制管理类包括制造执行系统（MES）、数据采集与监控系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）、能源管理（EMS）等，在工业生产中，负责产品的生产调度、生产执行、过程控制、能耗管理等环节，助力工业企业数字化转型升级，推进企业高质量发展。

生产管理软件流程图

计划管理

计划管理中主要用到的是制造执行系统（manufacturing execution system，简称MES），MES是一套面向制造企业生产执行层的信息化管理系统。

01、MES是管理层和车间设备的桥梁

MES弥合了企业管理层和生产车间设备之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。MES通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产。

MES是管理层和车间设备的桥梁

02、MES主要功能：解决“生产什么”的问题

投入计划：MES接收生产订单信息，生成生产计划，然后对计划进行调整和下发，是生产计划的源头。

质量管理：实时分析从制造现场采集到的信息，跟踪和分析加工过程的质量，确保产品品质。

进度管理：MES可管理车间内的生产信息并监视产品生产进度。

性能分析：提供实际制造过程的结果报告，并与历史记录及所期望的目标进行比较。

设备监控：主要是对设备信息，如：停机原因、妨碍因素、设备报警历史记录、设备异常分析等进行管理。

物料管理：在生产过程中，维护物料基本信息，对物料编码、物料有效期、物料标识和数据采集、物料批次、物料追溯等进行管理。

MES从质量管理、过程管理、维护管理、产品跟踪、性能分析、物料管理等生产制造的关键节点出发，为管理人员和操作人员提供计划的下发、执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前信息状态的监控等服务，能够切实为企业的生产制造环节打造一个可靠、完善、全面、可行的管理平台。

MES核心功能与业务集成

03、MES之于企业的价值

可降低45%生产周期，减少70%质量过失。

作为制造业，最关注的无非是生产过程中数据能否实时采集？生产排产的效率怎么提升?制造全过程如何实现追溯?产品质量问题如何得到保证?而MES的实施正好能实现对生产线的控制，提升制造质量以及使生产过程透明化。

企业成功实施MES后将获得人工绩效提高、质量过失减少、数据完整性增加等方面的效益，助力企业降本增效。

MES效益图

传统工厂与现代化的MES制造效率对比图如下：

（以离散制造业为例）

传统工厂VS现代MES制造效率对比

工业软件已成为工业互联网核心产业增长的驱动力量。据统计，国内的工业软件市场规模已达近2300亿，而MES在生产控制软件中作为工业企业管理和生产的桥梁，在所有的工业软件总占比达到近29%，是工业软件行业市场需求最大、要求最高的应用软件系统之一。

（注：上述数据来源于天风证券）

04、铸造行业的MES特点

目前市场上做mes的商家非常多，主流的MES品牌代表厂家有西门子、国电南瑞、宝信软件、ABB、GE等,但是结合当下铸造企业的生产痛点，真正适合铸造业用的MES并不多。

铸造企业痛点

针对铸造行业的MES系统，以铸造云平台的MES系统为例，结合铸造企业在生产管理过程中的痛点、难点而研发，并且可以通过接口与铸造行业的企业内部ERP、LIMS、智能单元等其他信息化系统快速集成，为用户提供高效、透明的铸造环境，帮助企业实现降本增效，助力铸造行业高质量管理。

MES集成

现场控制

现场控制指的是由各种自动化控制组件和对实时数据进行采集、监测的过程控制组件，共同构成的确保工业基础设施自动化运行、过程控制与监控的业务流程管控系统。

现场控制中包含了多种类型的控制系统，其中较常见控制系统包括数据采集与监视控制系统(SCADA)、分布式控制系统（DCS）。

SCADA 、DCS层级区分

SCADA作为生产管理级上位监控，DCS实现复杂控制。

01、SCADA系统介绍

SCADA:（Supervisory Control And Data Acquisition,简称SCADA）数据采集与监测控制系统，不光是控制，重点更加突出数据采集和监控处理。

SCADA系统：工厂的眼睛，现代工业的支柱

SCADA系统自动从机台设备控制器采集设备信息并做分析，管理者可通过系统平台直接得知设备的实时状态、运行时间、加工工件数量等，获得机台设备利用率及相关生产效率，依据详细的分析报告做出决策。

作为现代化企业，精益生产以及对效率的追求都向我们提出了新的需求，工厂生产控制管理、设备利用率管理以及能源消耗管理等获得了越来越多的关注，此类问题的实现也要有赖于SCADA系统的帮助。

02、DCS系统介绍

DCS:(Distributed Control System,简称DCS)分布式控制系统,主要应用在控制领域，是以微处理器为基础，采用分散控制、集中显示、分而自治、综合协调为设计原则的新一代仪表控制系统。

DCS特点：

DCS 是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物，DCS 通常采用若干个控制器（过程站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令。

分布式控制系统示意图

DCS是工业流程、信息处理和自动化的大脑和中枢神经，DCS通过采集、存储和处理工厂运营的所有基础数据，运用自动化和网络传输技术来指导工厂的常规运维。

DCS通常适用于流程型行业，如：化工、钢铁、制药等企业。

能源管理

能源管理系统（Energy Management System，简称EMS）是以帮助工业企业在扩大生产的同时，合理计划和利用能源，降低单位产品能源消耗，提高经济效益。

能源管理系统主要通过能源计划、能源监控、能源统计、能源消费分析、重点能耗设备管理等多方面对企业水、电、天然气、压缩空气等公共资源进行管理。

能源管理在企业生产中的价值

能源管理在铸造行业主要采取的是按照断电器（开关）的管理模式，其意义在于可以精确到设备甚至设备中单个原件的能耗管理上，主要解决企业的能源管理的规范化、效率化、节约化，帮助企业控制生产成本，在企业生产中占据着很重要的地位。

总结

生产控制管理类软件是构建在自动化控制系统上层，实现数据分析与控制优化、数字化仿真以及生产管理、能耗管理等工厂计划管控的一系列软件集合，担负着生产信息分析、故障诊断、生产指令发布、生产管理等职能。核心价值在于实现生产过程的优化运行和生产资源的优化调度，保障安全、高效和绿色制造。

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来源：铸造云