2012年11月26日，e-works總經(jīng)理黃培博士在上海采訪了西門子MES中國區(qū)總經(jīng)理戚鋒博士，在采訪中，戚鋒博士介紹了西門子工業(yè)軟件以及西門子MES平臺SIMATIC IT的技術(shù)路線圖和市場定位，以及未來戰(zhàn)略，并分享了對中國制造業(yè)MES應(yīng)用的看法和建議。
西門子MES中國區(qū)總經(jīng)理戚鋒博士
一、西門子的MES路線圖
黃培：請介紹西門子工業(yè)軟件的發(fā)展?fàn)顩r。
戚鋒：首先談?wù)勎鏖T子的整體成功，西門子在市場上以技術(shù)創(chuàng)新著稱。西門子的成長道路可以大約分為三個階段：
70年代，西門子在工業(yè)自動化領(lǐng)域主要生產(chǎn)電子元件、電子產(chǎn)品及自動化設(shè)備產(chǎn)品，隨著產(chǎn)品市場的成熟，作為市場領(lǐng)先者的西門子提出了新的發(fā)展理念，那就是全自動化集成系統(tǒng)（TIA），將公司的發(fā)展戰(zhàn)略從單一產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到了自動化系統(tǒng)解決方案上。在完成這樣一個轉(zhuǎn)換后，在80年代末到90年代初，短短的幾年時間，西門子的業(yè)務(wù)翻了數(shù)十倍。在市場趨于飽和的時候迅速的進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，這是西門子的高明之處。TIA的提出，拉動了西門子硬件如PLC、伺服馬達(dá)等產(chǎn)品的發(fā)展。2000年之后，很多大客戶提出需求，希望信息化系統(tǒng)能和控制系統(tǒng)實現(xiàn)集成。因此，西門子開始發(fā)展自己的MES平臺SIMATIC IT，并開發(fā)行業(yè)應(yīng)用解決方案，2007年，西門子并購了PLM領(lǐng)導(dǎo)廠商UGS。2010年，西門子正式推出數(shù)字化制造、數(shù)字化工廠的理念，將控制系統(tǒng)與先進(jìn)的工業(yè)軟件，包括PLM、MES、工廠維護(hù)優(yōu)化等一系列從設(shè)計到生產(chǎn)的軟件組成到一起，為了實施這樣一個戰(zhàn)略，西門子公司以PLM為基礎(chǔ)，組建了一個全新的公司，西門子工業(yè)軟件。西門子未來10年的四條發(fā)展戰(zhàn)略的其中之一就是西門子工業(yè)軟件，在這個發(fā)展中，會按照技術(shù)藍(lán)圖來進(jìn)行，包括大批公司的并購，從產(chǎn)品的完整性，客戶服務(wù)等各個方面來增強，未來工業(yè)軟件將會得到快速的發(fā)展。
圖1 SIMATIC IT整體結(jié)構(gòu)
圖2 西門子MES系統(tǒng)與PLM和ERP系統(tǒng)的集成方案
黃：請介紹一下SIEMENS SIMATIC IT平臺的功能與技術(shù)特點。
戚：一個成熟的MES系統(tǒng)必須滿足以下三個非常重要的功能：
第一：全方位的數(shù)據(jù)集成。一是把生產(chǎn)線上所有的機器狀態(tài)、質(zhì)量情況、生產(chǎn)過程、物料信息等集成到MES平臺中，這是從下到上的集成，二是從上到下的集成，例如集成ERP、PLM等系統(tǒng)，集成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，配方、工藝流程、質(zhì)量參數(shù)等。因此，MES必須有強大的數(shù)據(jù)集成功能，實時把生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)，以及商務(wù)流數(shù)據(jù)歸納到MES平臺中。
第二：強大的數(shù)據(jù)分析。采集到了數(shù)據(jù)后，MES需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有目標(biāo)的分析，將實時反饋的數(shù)據(jù)和商務(wù)系統(tǒng)的指導(dǎo)數(shù)據(jù)歸類、總結(jié)，生成生產(chǎn)監(jiān)控的指標(biāo)。把實時反饋的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果沒有差距則綠燈，有一些差距則黃燈，差距較大就是紅燈。所以MES系統(tǒng)需要有非常強大的分析能力，能快速將清晰、總結(jié)性的分析報告提供給生產(chǎn)管理者和企業(yè)決策人士。
第三：有效的智能決策。MES系統(tǒng)要能優(yōu)化、管理、控制實時生產(chǎn)的過程，這種實時控制優(yōu)化的基礎(chǔ)來自于實時數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對比分析，無論是質(zhì)量問題還是物料消耗或是整個生產(chǎn)線上的物流，一旦有了差異，MES系統(tǒng)可以立刻報警，進(jìn)行控制和優(yōu)化。所以一個成熟的MES應(yīng)該具有數(shù)據(jù)采集、綜合分析、智能決策三個方面的功能。
從2001年開始，西門子開始整合SIMATIC IT平臺，當(dāng)時最重要的目的是分兩步走。第一步是實現(xiàn)MES應(yīng)具備的三個功能中的一和二，即形成強大的數(shù)據(jù)采集平臺以及在此基礎(chǔ)上提供各類報表。在2003到2004年之后，完成了第二步，將工作流管理模塊，生產(chǎn)建模與管理模塊加入了SIMATIC IT平臺，實現(xiàn)實時的工作流控制和管理。SIMATIC IT平臺相當(dāng)于PLC的一個框架，這個框架能支持足夠大的數(shù)據(jù)采集，具有足夠多的接口。在此基礎(chǔ)上，可以加入很多特殊的制造模塊，例如工單管理、物流跟蹤、OEE（整體設(shè)備績效）、質(zhì)量管理等，客戶可以根據(jù)自身需求來采購這些模塊，然后嵌入式地放到SIMATIC IT平臺上運行。對于客戶來說，只要有了西門子SIMATIC IT平臺，隨著企業(yè)對MES業(yè)務(wù)的要求逐漸增長，未來MES的擴展基本上已經(jīng)可以定型了。
目前，SIMATIC IT最新版本的優(yōu)勢在于支持所有IT行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)如SOA；支持所有自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集；支持西門子硬件設(shè)備和第三方控制設(shè)備的集成；支持ISA95、B2ML以及與ERP的標(biāo)準(zhǔn)接口。目前，SIMATIC IT平臺在全球已有約500多大家客戶。
黃：請介紹一下西門子MES的技術(shù)發(fā)展路線圖。
戚：從版本的角度來看，西門子的MES發(fā)展可以分為三代：
2002年到2006年是MES 1.0時代。這個階段的主要概念是完成數(shù)據(jù)的采集和集成，能夠簡單進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，同時使產(chǎn)品更滿足ISA95，是一個模塊標(biāo)準(zhǔn)化的過程。
現(xiàn)在的產(chǎn)品大約是MES 2.0。推出行業(yè)智庫，針對離散行業(yè)推出解決方案包。離散行業(yè)可以分為三類，第一類是產(chǎn)品規(guī)格工藝變化不多，但是大批量生產(chǎn)的企業(yè)，例如家電、電機、馬達(dá)、水泵等；第二類是按訂單生產(chǎn)的行業(yè)，小批量多品種。這類行業(yè)的特殊性在于70%的生產(chǎn)是大批量的，但是有30%的產(chǎn)品在裝配過程中是需要定制的；第三類是按訂單設(shè)計的行業(yè)，例如高端裝備制造業(yè)，包括航空、高鐵、造船等行業(yè)，單件小批，生產(chǎn)工期長。針對這三類的企業(yè)，西門子都有專門的解決方案。在MES2.0階段，西門子在MES產(chǎn)品中解決了兩個問題，一是更好的標(biāo)準(zhǔn)化，二是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)答案。
未來五年內(nèi)將會推出MES 3.0。在這個階段將增強MES和PLM的接口，即把PLM和MES組成一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫平臺，這個開放式的平臺會將PLM產(chǎn)品的設(shè)計信息實時地與MES互動，產(chǎn)品工藝設(shè)計一旦完成，所有關(guān)鍵信息會立刻傳遞到MES系統(tǒng)中，這樣會使得一個企業(yè)真正實現(xiàn)從設(shè)計到制造執(zhí)行的信息共享。這樣一個強大的接口將是未來西門子在技術(shù)上的重大突破。除了統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫平臺，在MES 3.0時代，西門子還將把MES功能擴展到MOM（制造運營管理）平臺，增加工廠管理，例如倉庫管理、安全管理、能源管理、環(huán)境管理等模塊。延伸數(shù)據(jù)庫的功能，滿足其它的數(shù)據(jù)采集方式，例如攝像頭、電視監(jiān)控、二維條碼等，以及與上下游供應(yīng)商實現(xiàn)無縫的接口。根據(jù)西門子MES未來的戰(zhàn)略，在意大利熱那亞的全球MES研發(fā)中心將會升級為全球工業(yè)指導(dǎo)中心，推進(jìn)MES 3.0版本的發(fā)展。
圖3 西門子流程行業(yè)MES整體架構(gòu)
二、西門子的MES產(chǎn)品定位
黃：在MES領(lǐng)域，西門子在中國市場重點關(guān)注哪些行業(yè)？
戚：在中國市場，西門子MES重點關(guān)注三個行業(yè)，離散制造業(yè)、CPG（消費包裝品）行業(yè)和制藥行業(yè)。對于在歐美MES應(yīng)用非常廣泛的汽車行業(yè)，由于現(xiàn)階段在中國的本地知識積累還不夠，所以西門子還處在將西方MES應(yīng)用的成功經(jīng)驗引入中國的過程中。在航空行業(yè)，西門子的MES產(chǎn)品已開始應(yīng)用到中航工業(yè)集團的各領(lǐng)域。
對于行業(yè)解決方案的推進(jìn)，例如煙草行業(yè)，MES應(yīng)用在中國已進(jìn)入了一個成熟的階段。西門子從02年開始，將西方煙草行業(yè)MES的優(yōu)秀經(jīng)驗引入中國，在中國建立了很多合作伙伴，比如中科久輝等。西門子與這些優(yōu)秀的合作伙伴一起致力于將煙草行業(yè)MES先進(jìn)的制造方法和理念分享給國內(nèi)企業(yè)，在過去的這10年中，中國煙草業(yè)的MES應(yīng)用得到了飛速的發(fā)展，與此同時，西門子在煙草行業(yè)MES的市場內(nèi)有很高的占有率。
黃：請介紹西門子MES的市場定位。
戚：現(xiàn)階段西門子關(guān)注的是比較大型的領(lǐng)先企業(yè)。在新技術(shù)研發(fā)出來之后，西門子會盡量在自己的工廠先實施，通過這樣的練兵，檢驗出技術(shù)上的優(yōu)勢和不足，然后再進(jìn)行優(yōu)化。在自己工廠實施成功后，我們會說服一些行業(yè)內(nèi)的大企業(yè)應(yīng)用我們的技術(shù)。對于中小企業(yè)，現(xiàn)階段來說，西門子MES還沒有足夠的關(guān)注。我們會跟蹤一些對西門子的價值觀比較認(rèn)可的大中型企業(yè)，以及國際公司在中國創(chuàng)建的企業(yè)。對于國內(nèi)中小企業(yè)，我們會在現(xiàn)有版本的基礎(chǔ)上，推行一些標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化的平臺，滿足這些企業(yè)對功能上、價格上的要求。
西門子重點推進(jìn)的是集團企業(yè)MES應(yīng)用。一個簡單的定義就是，企業(yè)至少有3家工廠及以上，企業(yè)的CIO和決策者要參與到選型與推進(jìn)過程之中，更理想的狀態(tài)是，這家企業(yè)在使用西門子PLM和自動化產(chǎn)品，也希望客戶有一定的ERP、MRP等信息化系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)。
三、中國MES應(yīng)用，在路上
黃：您認(rèn)為MES軟件在我國的應(yīng)用狀況如何？您如何看待目前中國的MES市場？
戚：我在英國從事了10多年MES業(yè)務(wù)。從西方市場來看，2000年開始，很多歐洲國家開始推動MES應(yīng)用。歐洲企業(yè)在MES應(yīng)用方面比較成熟，對于自身的需求、實施方案、以及戰(zhàn)略目標(biāo)都很清楚，中國企業(yè)正在奮起直追，但在對MES的理解和需求的把握角度來說，比西方企業(yè)要晚5到6年。目前，中國的MES市場發(fā)展的勢頭非常快。
目前市場上的MES廠商分為兩個流派：
第一種是提供一個具有很多功能的軟件包，這個軟件包適用于一些客戶，另外的一些客戶只能用到其中一小部分功能。這些軟件包大多針對某些行業(yè)，某一類生產(chǎn)方式制定的，功能相對封閉，價格較低。
第二種是通過模塊化的方式向客戶提供MES平臺，例如西門子。這種方式的好處在于客戶可以量體裁衣的使用MES，小到幾個功能，大到完整的平臺都由客戶自行選擇。這種開放式、模塊式的平臺在歐美非常受歡迎，也比較容易被中國客戶接受。
預(yù)計在未來6到8年后，中國的MES市場會進(jìn)入快速發(fā)展與成熟階段，到2015至2016年，會有大量的MES項目上馬。到2018年，企業(yè)會在前期應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸、優(yōu)化，到2020年，中國的MES應(yīng)用將達(dá)到最優(yōu)的階段。
黃：您認(rèn)為MES的成功實施對企業(yè)會帶來怎樣的效益？
戚：選擇上MES的企業(yè)有兩類，一類是跟隨者，在對自己企業(yè)業(yè)務(wù)要求和未來前景不清楚的時候，上個簡單的系統(tǒng)，但這只能解決現(xiàn)有問題的一部分，離期望值很遠(yuǎn)；第二類企業(yè)則是清楚自己的現(xiàn)狀，未來企業(yè)的發(fā)展，企業(yè)的競爭優(yōu)勢等，這類企業(yè)將會比較快地感受到MES的優(yōu)勢。一旦通過MES實現(xiàn)透明化，決策者的反應(yīng)會更及時，決策會更準(zhǔn)確。所以MES給不同的客戶帶來的效益是不同的，隨著時間的推移，MES會像ERP系統(tǒng)一樣，成為企業(yè)制造生產(chǎn)不可缺少的一部分。
黃：企業(yè)應(yīng)該具有什么樣的前提條件才適合上MES系統(tǒng)？除了產(chǎn)業(yè)規(guī)模和決策，在信息化應(yīng)用方面要有什么基礎(chǔ)？
戚：從管理的角度講，企業(yè)一定要有ERP的應(yīng)用基礎(chǔ)，有一部分的生產(chǎn)線已經(jīng)自動化，另外一部分就是企業(yè)要明確自身的業(yè)務(wù)需求。例如，電子企業(yè)出口業(yè)務(wù)較多，許多國外的客戶需要企業(yè)提供電子版的跟蹤批次記錄，因此，這些企業(yè)需要一個系統(tǒng)來支持其流程管理自動化、信息化的過程。
黃：請您展望一下MES技術(shù)在中國的應(yīng)用前景。
戚：比如煙草行業(yè)，在2002、2003年，是學(xué)習(xí)西方人的過程，而十年后的今天，是外國人向中國人取經(jīng)，學(xué)習(xí)中國企業(yè)在煙草行業(yè)MES中的優(yōu)秀經(jīng)驗。未來，當(dāng)中國企業(yè)全面應(yīng)用了MES系統(tǒng)，能夠在管理理念、運行方式上都能進(jìn)行更高層次思考的時候，將可以借助MES平臺，把先進(jìn)的理念實施到生產(chǎn)過程中，實現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。我預(yù)測，到2020年我國企業(yè)將有30%-40%的企業(yè)真正把MES應(yīng)用到很成熟。那時候，中國的GDP肯定會超過美國。
后記：
看來，一個成熟的MES軟件應(yīng)該具有數(shù)據(jù)采集、綜合分析、智能決策三個方面的功能，缺一不可。西門子SIMATIC IT平臺化的解決方案，將為企業(yè)提供可定制的MES系統(tǒng)，幫助企業(yè)提供生產(chǎn)效率。雖然我國目前的MES應(yīng)用還處于初級階段，但在未來市場成熟、技術(shù)成熟、人員成熟的條件下，MES應(yīng)用水平將可以比肩歐美企業(yè)。
黃培博士與戚鋒博士的合影
關(guān)于SIMATIC IT：
Siemens 提供完善的、量身定制的系統(tǒng)以訪問公司范圍內(nèi)所有實時過程信息。制造執(zhí)行系統(tǒng) SIMATIC IT 是高度可擴展的先進(jìn) MES，符合 ISA S95 標(biāo)準(zhǔn)，可提供許多功能，并能夠達(dá)到最佳利用率，可以較低成本獲得高生產(chǎn)質(zhì)量。
戚鋒博士簡介：
戚鋒博士是西門子MES中國區(qū)總經(jīng)理。曾長期在英國、德國從事制造業(yè)的信息化和MES系統(tǒng)的規(guī)劃與實施事業(yè)。在英國的航空業(yè)、制藥業(yè)、以及德國的機械裝配業(yè)領(lǐng)域的IT和工業(yè)自動化具有資深的經(jīng)驗。 戚鋒博士 1986年畢業(yè)于西安交通大學(xué)，1992年獲得英國格拉斯哥大學(xué)博士學(xué)位，有著深厚的學(xué)術(shù)底蘊，英國工程師協(xié)會皇家勛章獲得者。1996年獲得倫敦管理中心MBA學(xué)位。2011年至今，戚鋒博士擔(dān)任西門子MES中國區(qū)總經(jīng)理，在我國推動西門子的“兩化深度融合”戰(zhàn)略及工業(yè)自動化技術(shù)。
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本文標(biāo)題：西門子:MES/ERP助力中國制造業(yè)兩化深度融合
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