工業(yè)4.0時(shí)代如何對(duì)MES重新進(jìn)行定義

我們正處于一個(gè)舊IT走向新IT的變革時(shí)代，工業(yè)4.0的概念興起于德國(guó)，現(xiàn)在我們大家普遍認(rèn)為其是一次科技革命，或者說(shuō)是一次新技術(shù)革命。工業(yè)4.0的目的是通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)提高德國(guó)的制造業(yè)水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人工智能的智能工廠，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶以及合作伙伴。

無(wú)論產(chǎn)業(yè)界或者學(xué)術(shù)界如何解讀工業(yè)4.0，它的本質(zhì)都是數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括了智能產(chǎn)品的數(shù)據(jù)、企業(yè)運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)鏈上的數(shù)據(jù)、企業(yè)外部數(shù)據(jù)等等。這些數(shù)據(jù)串起來(lái)工業(yè)4.0的生態(tài)圈。

四大主題構(gòu)建工業(yè)4.0的核心業(yè)務(wù)

我們步入工業(yè)4.0的時(shí)代，實(shí)現(xiàn)由“自動(dòng)化”向“智能化”的轉(zhuǎn)變。通過(guò)CPS（Cyber-Physical Systems）網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)人、裝備和產(chǎn)品的實(shí)時(shí)連通、相互識(shí)別和有效交流，為消費(fèi)者定制“個(gè)性化”的商品，并且提供及時(shí)、高效的服務(wù)。

工業(yè)4.0的四個(gè)主題：智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流和智能服務(wù)。智能工廠側(cè)重點(diǎn)在于企業(yè)的智能化生產(chǎn)系統(tǒng)以及制造過(guò)程，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；智能生產(chǎn)側(cè)重點(diǎn)在于企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、制造過(guò)程人機(jī)協(xié)同；而智能物流作為制造企業(yè)非常重要的資源節(jié)點(diǎn)，其側(cè)重點(diǎn)在于通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有的資源效率；智能服務(wù)作為制造企業(yè)的后端網(wǎng)絡(luò)，其側(cè)重點(diǎn)在于通過(guò)（服）務(wù)聯(lián)網(wǎng)結(jié)合智能產(chǎn)品為客戶提供更好的服務(wù)，發(fā)揮企業(yè)的最大價(jià)值。

1)智能工廠是傳統(tǒng)制造企業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的階段。

它是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)，清楚掌握產(chǎn)銷(xiāo)流程、提高生產(chǎn)過(guò)程的可控率、減少生產(chǎn)線上人工的干預(yù)、即時(shí)正確的采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)進(jìn)度，并加上綠色制造的手段，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠。未來(lái)各個(gè)工廠將具備統(tǒng)一的機(jī)械、電器和通信標(biāo)準(zhǔn)。以物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，配備傳感器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和RFID通信技術(shù)的智能控制設(shè)備可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行智能化監(jiān)控。由此，智能工廠可以自主運(yùn)行，工廠之間的零部件與機(jī)器可以互相交流。

智能工廠是由軟件操控，進(jìn)行資源整合，發(fā)揮各環(huán)節(jié)的最大效率。智能工廠中的機(jī)器將全部由軟件控制，工人只需要操作計(jì)算機(jī)就可以完成生產(chǎn)，進(jìn)一步解放了工廠中的工人，整體看來(lái)，它就是一個(gè)擁有高度協(xié)同性的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)化管理、流程控制、能源監(jiān)控等等。收集及整合整個(gè)智能工廠的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析整合，使其全產(chǎn)業(yè)鏈可視化，達(dá)到生產(chǎn)最優(yōu)化、流程最簡(jiǎn)化、效率最大化、成本最低化和質(zhì)量最優(yōu)化的目的。

2)智能生產(chǎn)是由用戶參與實(shí)現(xiàn)“定人定制”的過(guò)程。

智能生產(chǎn)的車(chē)間可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制，對(duì)生產(chǎn)的柔性要求極高。鑒于此，生產(chǎn)環(huán)節(jié)要廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)、采用一體化的智能系統(tǒng)，智能化裝備在生產(chǎn)過(guò)程中大展拳腳。工廠的工人和管理者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)智能化管理。

一體化的智能系統(tǒng)是由智能裝備和人類(lèi)專(zhuān)家組成的，在制造過(guò)程中進(jìn)行智能化的活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等，通過(guò)人與智能裝備的合力共事，去擴(kuò)大、延伸和部分取代人類(lèi)專(zhuān)家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。與傳統(tǒng)制造相比，智能生產(chǎn)具有自組織和超柔性、自律能力、自學(xué)習(xí)能力和自維護(hù)能力、人機(jī)一體化、虛擬現(xiàn)實(shí)等特性。

3)智能物流以客戶為中心，促進(jìn)資源優(yōu)化配置。

根據(jù)客戶的需求變化，靈活調(diào)節(jié)運(yùn)輸方式，應(yīng)用條碼、RFID、傳感器、全球定位系統(tǒng)等先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)信息處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸過(guò)程的自動(dòng)化運(yùn)作和高效率優(yōu)化管理，從而促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和資源的優(yōu)化配置，方便人的生活。

4)智能服務(wù)促進(jìn)新的商業(yè)模式，促進(jìn)企業(yè)向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。

智能產(chǎn)品+狀態(tài)感知控制+大數(shù)據(jù)處理，將改變產(chǎn)品的現(xiàn)有銷(xiāo)售和使用模式。增加了在線租用、自動(dòng)配送和返還、優(yōu)化保養(yǎng)和設(shè)備自動(dòng)預(yù)警、自動(dòng)維修等智能服務(wù)新模式。

工業(yè)4.0背景下，MES被重新定義

我們可以把智能工廠比作一個(gè)人，工業(yè)軟件就是這個(gè)人的神經(jīng)系統(tǒng)。其中，在制造板塊，MES的作用尤為重要。

按照AMR所給予的定位：MES服務(wù)于工廠生產(chǎn)執(zhí)行層的信息系統(tǒng)，位于企業(yè)經(jīng)營(yíng)層的計(jì)劃系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程的直接工業(yè)控制系統(tǒng)之間。該定位將企業(yè)的運(yùn)作劃分為三個(gè)層次，分別是：計(jì)劃層、執(zhí)行層和控制層。其中：計(jì)劃層就是MRPⅡ或ERP等經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)。控制層包括DCS、PLC、NC/CNC或SCADA中的一個(gè)系統(tǒng)或這幾種配置的組合，以及各種儀器設(shè)備等；介于兩者之間的是執(zhí)行層，MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）。

介于企業(yè)的“計(jì)劃層”和制造“設(shè)備層”之間，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行“再計(jì)劃”，“指令”生產(chǎn)設(shè)備“協(xié)同”或“同步“動(dòng)作，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)的響應(yīng)，使用當(dāng)前確的數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)調(diào)整、更改或干預(yù)等處理。

采用雙向直接的通訊，在整個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品供需鏈中，即向生產(chǎn)過(guò)程人員傳達(dá)企業(yè)的期望（計(jì)劃），又向有關(guān)的部門(mén)提供產(chǎn)品制造過(guò)程狀態(tài)的信息反饋。

既不同于類(lèi)似于ERP的企業(yè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，也不同于企業(yè)的過(guò)程控制系統(tǒng)，使用MES的經(jīng)驗(yàn)表明，它既能提高按時(shí)交貨的能力，改善物料的流通性能，由能減少企業(yè)內(nèi)部沒(méi)有附加值的活動(dòng)。

在工業(yè)4.0背景下，推動(dòng)智能制造，構(gòu)建智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流和智能服務(wù)體系，我們需要對(duì)MES重新進(jìn)行定義，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明：

1)MES深度融入企業(yè)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)

智能工廠中的機(jī)器將全部由軟件控制，工人只需要通過(guò)MES現(xiàn)場(chǎng)的操作計(jì)算機(jī)或者移動(dòng)終端就可以完成生產(chǎn)，MES結(jié)合企業(yè)運(yùn)營(yíng)的其他工業(yè)軟件構(gòu)建一個(gè)高度協(xié)同性的生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)企業(yè)的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、銷(xiāo)售、計(jì)劃、制造和運(yùn)維服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)每一個(gè)與制造相關(guān)的指令能夠精確調(diào)度、發(fā)送、跟蹤和監(jiān)控該指令影響生產(chǎn)的過(guò)程，成為實(shí)現(xiàn)車(chē)間制程智能化的基本技術(shù)手段。MES收集及整合整個(gè)智能工廠的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過(guò)工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析整合，使其全產(chǎn)業(yè)鏈可視化，達(dá)到生產(chǎn)最優(yōu)化、流程最簡(jiǎn)化、效率最大化、成本最低化和質(zhì)量最優(yōu)化的目的。

伴隨著制造企業(yè)的發(fā)展，未來(lái)制造企業(yè)勢(shì)必也是一個(gè)軟件公司，軟件系統(tǒng)的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越多，MES就會(huì)成為制造企業(yè)運(yùn)營(yíng)的基石。

重新定義的MES的位置與其他業(yè)務(wù)板塊同等重要，以網(wǎng)絡(luò)化和扁平化的形式對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行“再計(jì)劃”，“指令”生產(chǎn)設(shè)備“協(xié)同”或“同步“動(dòng)作，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)的響應(yīng)，使用當(dāng)前確的數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)調(diào)整、更改或干預(yù)等處理。

針對(duì)大規(guī)模定制的需求可以實(shí)現(xiàn)柔性排程和調(diào)度

采用多向直接的通訊，在整個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品供需鏈中，即向生產(chǎn)過(guò)程人員傳達(dá)企業(yè)的期望（計(jì)劃），又向有關(guān)的部門(mén)提供產(chǎn)品制造過(guò)程狀態(tài)的信息反饋，還要告知車(chē)間底層裝備之間加工的法則，彼此的加工狀態(tài)。

既不同于類(lèi)似于ERP的企業(yè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，也不同于企業(yè)的過(guò)程控制系統(tǒng)，使用MES的經(jīng)驗(yàn)表明，它不再單純只針對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，可以延伸至企業(yè)運(yùn)營(yíng)的其他的板塊，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率，降低單元的產(chǎn)品的制造成本，提高產(chǎn)品的不良率和能源利用率。

2)MES的業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍更加深入

傳統(tǒng)MES的作用就是實(shí)現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。并通過(guò)對(duì)信息的傳遞和處理，對(duì)訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化管理。MESA歸納了MES的十一個(gè)主要功能模塊，包括工序詳細(xì)調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、過(guò)程管理、人力資源管理、維護(hù)管理、質(zhì)量管理、文檔控制、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理、性能分析和數(shù)據(jù)采集等模塊。通過(guò)MES這些模塊的有效協(xié)作，可以起到溝通企業(yè)計(jì)劃層和控制層，憑借信息技術(shù)提供精確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并最終達(dá)到優(yōu)化管理活動(dòng)和生產(chǎn)活動(dòng)的目的。而在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，各不同行業(yè)企業(yè)可以根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)和企業(yè)實(shí)際，開(kāi)發(fā)適合自身情況的多種功能模塊。

從MESA的定義也可以看出，提供精確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是一個(gè)優(yōu)秀的MES的優(yōu)勢(shì)所在。MES對(duì)數(shù)據(jù)提供的實(shí)時(shí)性要明顯高于ERP，如果說(shuō)控制層提供的實(shí)時(shí)時(shí)間系數(shù)為1，那么，MES的時(shí)間系數(shù)為10，ERP的時(shí)間系數(shù)為100。但是，重新定義的MES的核心優(yōu)勢(shì)不僅僅在于提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而且需要對(duì)實(shí)時(shí)指令進(jìn)行準(zhǔn)備的自學(xué)習(xí)和柔性調(diào)度，也就意味著MES的時(shí)間系數(shù)也變成了1。

工業(yè)4.0下MES的發(fā)展趨勢(shì)

MES是智能制造在智慧工廠范疇內(nèi)的承載主體，實(shí)現(xiàn)“物理工廠”的“信息領(lǐng)域”的投影。在智能制造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的背景下，MES有哪些改變呢？

1、傳統(tǒng)的集成向過(guò)程融合發(fā)展

從未來(lái)的需求來(lái)看，尤其是在B2P的商業(yè)模式下，制造企業(yè)必須能夠快速處理大量的單件制造及特別制造的方式，同時(shí)全球化驅(qū)動(dòng)的分散性協(xié)同制造成為主流，這就導(dǎo)致了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)劃到生產(chǎn)模式的反應(yīng)遲緩，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?PLM、ERP、MES的集成流程太過(guò)到剛性。

取而代之的是一種新的方式是設(shè)計(jì)、計(jì)劃和生產(chǎn)緊密協(xié)作、并行執(zhí)行，基于同樣的需求、物料、產(chǎn)能等數(shù)據(jù)，PLM設(shè)計(jì)結(jié)束之前，柔性生產(chǎn)計(jì)劃即可快速下達(dá)，MES實(shí)時(shí)開(kāi)始生產(chǎn)執(zhí)行，同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的反饋機(jī)制。這種柔性協(xié)同也對(duì)系統(tǒng)間設(shè)計(jì) BOM、生產(chǎn)BOM、數(shù)據(jù)、模型等一致性和靈活性提出了更高的要求。

2、傳統(tǒng)的數(shù)字管理向智能管理發(fā)展

MESA組織給出MES功能模型的定義，強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程“生產(chǎn)、質(zhì)量、消耗及績(jī)效”的業(yè)務(wù)管理。近十年來(lái)MES的發(fā)展，也是參考這個(gè)功能模型的定義，集中在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳遞和業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)。通過(guò)業(yè)務(wù)過(guò)程的數(shù)字化，建立了協(xié)同工作平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)，基本實(shí)現(xiàn)了全面的數(shù)字化和透明化管理。

但在實(shí)施MES的過(guò)程中都能深切感受到客戶對(duì)MES智能化期望較高：希望能夠采用APS自動(dòng)實(shí)現(xiàn)作業(yè)任務(wù)編排，希望系統(tǒng)能夠根據(jù)過(guò)程變化自動(dòng)調(diào)整計(jì)劃，希望自動(dòng)調(diào)整工藝參數(shù)來(lái)確保質(zhì)量最佳。但事實(shí)上，傳統(tǒng)基于單據(jù)作業(yè)模式的MES，在數(shù)據(jù)分析與處理上并沒(méi)有下太多的功夫。

在工業(yè)4.0時(shí)代，生產(chǎn)變化及靈活性更高，生產(chǎn)要素須自動(dòng)配置，必然要求在生產(chǎn)全過(guò)程的數(shù)字化的基礎(chǔ)上，增加智能優(yōu)化方法。工廠的智能化分為兩個(gè)層次：

一個(gè)層次是實(shí)現(xiàn)微觀層面的智能優(yōu)化。比如在工序?qū)用娴目刂浦?，在區(qū)域協(xié)調(diào)優(yōu)化中采用智能化技術(shù)?；蛘咴谀骋粋€(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，如設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測(cè)、質(zhì)量預(yù)警及生產(chǎn)預(yù)警。

另一個(gè)層面是宏觀層面，根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中各要素的數(shù)字化，形成計(jì)劃、排產(chǎn)、質(zhì)量控制、過(guò)程跟蹤的閉環(huán)反饋，采用智能優(yōu)化算法進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化。

3、傳統(tǒng)的車(chē)間管理向工廠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)發(fā)展

工業(yè)4.0時(shí)代的MES，或許將重新定義，在協(xié)同制造方面超越目前內(nèi)部組織范疇，而擴(kuò)展至與供應(yīng)商和客戶的連接；在制造智能方面將不限于收集、分析與展現(xiàn)，而將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)分析、協(xié)同智能決策，及時(shí)調(diào)整制造執(zhí)行過(guò)程；在業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)用妫瑢U(kuò)展智能裝備的性能監(jiān)測(cè)與維護(hù)、綠色制造的能源管理等內(nèi)容。在制造執(zhí)行(Manufacturing Execution) 系統(tǒng)將躍變?yōu)樽吭街圃?ManufacturingExcellence)系統(tǒng)。

4、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)向工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)發(fā)展

中國(guó)制造雖然有環(huán)境因素、資源因素，但最重要的因素來(lái)看，差在哪呢？分析認(rèn)為，主要差在“軟實(shí)力”方面。雖然在硬件層面我們也有明顯的差距，但有大量數(shù)據(jù)比較得出，即使一樣建設(shè)的生產(chǎn)線（如汽車(chē)生產(chǎn)線，我國(guó)的效率仍然和鄰國(guó)日本差一大截，因此不能把責(zé)任推到基礎(chǔ)硬件層面。

工業(yè)4.0時(shí)代，技術(shù)的發(fā)展為數(shù)據(jù)的產(chǎn)生（物聯(lián)網(wǎng)）、存貯、分析（云技術(shù)）、使用（移動(dòng)互聯(lián)）更加方便。因此也可以說(shuō)，工業(yè)4.0的變革是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型的變革。這個(gè)“軟實(shí)力”提升的主要驅(qū)動(dòng)力是“數(shù)據(jù)”的利用。

MES傳統(tǒng)上處理各類(lèi)業(yè)務(wù)單據(jù)，數(shù)據(jù)僅限于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，很多企業(yè)在此基礎(chǔ)上，也開(kāi)展了商務(wù)智能（BI）的建設(shè)與利用，但總體上還在有限的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)進(jìn)行事后分析。

今天的物聯(lián)網(wǎng)（包括設(shè)備、物料等IIOT及人工作業(yè)過(guò)程中的HIOT）將產(chǎn)生大量的實(shí)時(shí)信息，都是表征了生產(chǎn)過(guò)程的全息影像。這些數(shù)據(jù)在采集、管理、分析與可視化方面，技術(shù)上正在逐步可行。

5、傳統(tǒng)的功能套件向模型驅(qū)動(dòng)發(fā)展

在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，傳統(tǒng)的MES在逐步開(kāi)發(fā)及實(shí)施的過(guò)程中，功能一點(diǎn)點(diǎn)增加，最終形成覆蓋工廠管理需要的一個(gè)功能套件集合，即我們常見(jiàn)的套裝軟件。但這種套裝軟件從設(shè)計(jì)本質(zhì)上是以職能管理為核心的，以軟件系統(tǒng)為中心的。在工業(yè)4.0時(shí)代，面向以客戶為中心價(jià)值傳遞，以產(chǎn)品為中心的制造資源重組的要求時(shí)，傳統(tǒng)的MES是無(wú)能為力的。

有調(diào)查表明，在MES系統(tǒng)建成的三年內(nèi)，50%的工藝（模型）將會(huì)或多或少隨著生產(chǎn)的持續(xù)改進(jìn)而調(diào)整，在工業(yè)4.0時(shí)代的定制時(shí)代這種變化更加劇烈。這就要求MES系統(tǒng)必須是一個(gè)可適應(yīng)、可擴(kuò)展的系統(tǒng)，其技術(shù)的主要特點(diǎn)是采用模型驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)構(gòu)架系統(tǒng)。將ISA95相關(guān)的、在制造業(yè)通用功能以組件的方式，而各廠不同的、適應(yīng)各自管理及工藝流程的、不同應(yīng)用系統(tǒng)集成的部分，將通過(guò)可配置的模型平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如下圖所示。當(dāng)工藝流程發(fā)生變化時(shí)，只需在線修改模型，而不需調(diào)整功能組件，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的適應(yīng)性。

6、傳統(tǒng)的視窗界面向虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展

從人機(jī)協(xié)同的角度來(lái)看，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到今天，主要存在兩個(gè)問(wèn)題沒(méi)有很好解決。一是計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，一是信息的展示方法。試想，通過(guò)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)的信息錄入方法完全是要求人們?nèi)ミm應(yīng)計(jì)算機(jī)的需要，采用視窗操作界面，也是今天的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的展示信息的手段。這些都是以計(jì)算機(jī)為核心，或者說(shuō)以系統(tǒng)為核心的思想。

在工業(yè)4.0時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引發(fā)數(shù)據(jù)海量增加、設(shè)備智能化及自主化管理，這些變化將人從“操作員”的角色逐步提升到“監(jiān)控者及決策者”，人機(jī)交互的方式必須更加自然、實(shí)時(shí)、聚焦要點(diǎn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以有效解決這一點(diǎn)。在工業(yè)4.0時(shí)代，虛擬世界將與現(xiàn)實(shí)世界高度融合。通過(guò)計(jì)算、自主控制和聯(lián)網(wǎng)，人、機(jī)器和信息互相聯(lián)接，融為一體，所有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)將被全部整合到工廠虛擬現(xiàn)實(shí)管理系統(tǒng)中。

利用三維可視化技術(shù)將生產(chǎn)場(chǎng)景真實(shí)展現(xiàn)出來(lái)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)三維場(chǎng)景中的設(shè)備，使其狀態(tài)與真實(shí)生產(chǎn)場(chǎng)景一致，從而讓管理者充分了解整個(gè)生產(chǎn)場(chǎng)景中各設(shè)備的運(yùn)行狀況，達(dá)到監(jiān)測(cè)、查看、分析的目的。

工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展是推動(dòng)科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)穩(wěn)定的重要力量。但與此同時(shí)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也在變得愈發(fā)激烈。

智能制造的整體解決方案實(shí)現(xiàn)虛擬生產(chǎn)和與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)環(huán)境的融合，采用創(chuàng)新的工業(yè)軟件、自動(dòng)化技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)及服務(wù)，讓MES深入企業(yè)運(yùn)營(yíng)應(yīng)用過(guò)程中，促進(jìn)企業(yè)縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率， 為企業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。