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智能制造行研精选从MES到MOM的新机遇

来源:自动化 时间:2023/2/8
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汇森投资行研组|原创

年,工业软件领域的融资热度还在持续上涨。

根据亿欧智库的数据,仅截至1到9月,工业软件领域的融资达到26起,已经接近年融资数量的2倍。在所有工业软件项目中,MES产品相关的融资总额累积达20亿,其中专注在半导体产业的近10亿,约占整个MES赛道的50%,备受青睐。

作为一种生产制造类应用软件,从年提出MES概念到现在已30多年,但在中国成规模的企业仍然很少。反观HR、CRM、财务、ERP等经营管理类应用软件领域,不但厂商众多、集中度高,而且已和世界领先企业同步。两者差别的背后,有基础与发展的不同,也有应用软件类型的不同。

当下MES领域的火爆也表明,有了取得一定进步与基础的中国制造业,将迎来新的阶段。在年,中国制造业增加值占全世界的份额达28%以上。制造业是大国经济的“压舱石”,是立国之本、强国之基,对推动中国经济增长和提高就业质量至关重要,这已成为共识。在4月工信部发布的《“十四五”智能制造发展规划》(征求意见稿)中,年的具体目标是,规模以上制造业企业智能制造能力成熟度达2级及以上的企业超过50%,重点行业、区域达3级及以上的企业分别超过20%和15%。制造业企业生产效率、产品良率、能源资源利用率等大幅提升。

(图一制造企业智能制造成熟度等级)

市场也在驱动制造企业改变。“先个性化定制、再制造、后消费”模式已成为市场需求的常态。同时,劳动力人口逐年下降,制造业人均工资增长较快,成本上升与利润下降。越来越多的企业从犹豫逐步转到主动参与,不断提高企业管理与生产制造水平。制造企业持续推进阿米巴、责任考核、5M1E、6S、精益制造、JIT等同制造相关的管理思想与方法不断落地,从自动化+信息化开始不断进行智能制造升级,内生需求不断增强。

根据《中国智能制造系统解决方案市场研究报告》,年中国智能制造系统解决方案市场规模为亿元,其中加工环节数字化系统、智能输送系统、智能仓储系统合计占比为32%,约为亿元;年中国智能制造系统解决方案市场规模预计将增长至2,亿元,假设加工环节数字化系统、智能输送系统、智能仓储系统市场规模占比不变,其规模合计将增长至亿元,较年增加亿元。因此,数字化工厂解决方案,尤其是作为智能制造的引擎、数字工厂的核心MES等,具有广阔市场空间。

MES到MOM的进化

在中国制造产业迎来关键发展的同时,生产制造系统的理念、模型与实践也同样发生改变。美国先进制造研究机构AMR提出MES概念后,在年,制造执行系统协会MESA进一步提出了MES的功能组件和集成模型,主要包括11个功能,同时规定,只要具备11个功能之中的某一个或几个,也属于MES系列的单一功能产品。

但由于产业发展迅速,相关内容迟迟没有更新。因此,在年,美国仪器、系统和自动化协会ISA发布了ISA-95标准,在其中首次确立了MOM(ManufacturingOperationManagement)概念,中文译为“制造运营管理”。从提出到现在已经过了20多年,但直到最近几年才逐步走进大众视野,为更多制造企业与市场认可和接受。

MOM实际上是制造管理理念升级的产物。从范围上,MOM重新定义了制造运营管理的边界,涵盖了企业制造运行区域内的全部活动,使用通用活动模型将其构建为生产、维护、质量和库存4类主要运行区域,并用统一的通用活动模型的模板来描述,还详细定义了通用活动模型内部的主要功能及各功能之间的信息流与相互联系。从图二可以看到MOM在基于传统CIM金字塔5层结构中的范围。基于MOM理念的优势,年2月,美国国家标准与技术研究院在发布的《智能制造系统现行标准体系》报告中对定义的智能制造系统模型,用MOM取代了MES。

(图二MOM的定位)

从架构上来说,MOM可以说是制造管理的核心运营平台,主张将整体生产运营及制造过程控管统一在一个全局运行模型框架下,将生产、维护、质量和库存等管理并列起来,并对模型框架内部主要应用模块及其关联关系进行了细化,让每部分既能够独立进行强化和升级,同时彼此间又能紧密的串连与协作。这样,整个制造运营管理将变得比原来更加灵活、更加厚实,同时也能够让相关深化应用的软件功能更容易的集成到制造运营管理平台中,更有效地提升企业的整个制造管理体系。

因此,MOM可以说是扩展了MES的应用边界,同时也更促进了MES应用的整体发展。一些应用模块从MES中独立出来获得更深化与更快速的发展,另一些还在MES中的模块功能也持续得到了增强,除此之外,MOM还包括了与制造管理相关的用于解决具体问题的功能延伸与价值增值部分。

(图三MOM与MES关系)

从全球市场看,MES也是正进入MOM阶段,如图四所示。目前很多还是智能化第二代MES,主要是加强数据记录与处理和设备自动化管理,通过更精确的过程状态跟踪和更完整的数据记录,获取更多的数据来优化生产管理,并通过分布在设备中的智能芯片、传感器及工业控制软件来保证车间生产的自动化。基于MOM理念的新一代MES,不但采用全新理念与架构,而且更强调生产协同与同步性,支持网络化制造,MES可以同时对多个地点的多个工厂实现实时生产信息同步和过程管理,并能够建立基于过程的多级别与敏捷化的管理组织,使得企业所有生产活动与生产经营同步。

(图四从MES到MOM的进化)

反观中国MES市场,虽然已有星火燎原之势,还处于群雄逐鹿的初级阶段。据赛迪顾问相关数据,从年到年,中国MES市场规模三年复合增长率16%,年为亿元,预计中国MES市场将达到亿元。但在IDC发布《中国制造业MES市场份额报告》中,市场份额排名前8的企业整体收入才12.26亿元,收入过亿的只有5家企业,有2家是中国企业。排名第一的西门子收入3.42亿,宝信软件收入2.34亿,SAP收入2.22亿,排名第四的鼎捷软件收入1.14亿(鼎捷软件MES主要由旗下全资子公司鼎华智能负责)。

中国MES没有发展起来的原因,表面是工业知识积累相对有限,但实际却是由MES的工业软件属性和市场现状决定。MES有非常强的行业属性,虽然只有离散、流程与混合等三种制造类型,但千行百业,不同行业特点不同,对软件的要求差异化大,制造企业在进行MES建设时,常以自身的独特需求为主进行,投入通常也不高,甚至可以说是代工或外包性质的开发,这直接导致工业机理提炼与沉淀困难,形成规范与标准不足,MES产品标准化程度自然也不会高,要想形成规模企业,难度自然大。

即使是同一个行业内,不同领域差别仍然很大。以半导体产业为例,大家都知道芯片除去设计环节,还要经过晶圆生产、芯片制造、封装、测试等几个阶段才能生产出最终产品,每个阶段生产管理的重点都不相同。即使相同的阶段,不同类型芯片的制造技术也会不同,工艺与流程也不同。因此,想要在半导体大行业里占有一定市场份额,MES服务商即要将细分流程做深,又要对行业全面了解,扩展更多细分行业,门槛高、难度大。

当然,这恰恰是中国MES公司的机会,随着资本的进入,在擅长领域深耕细作,将行业知识浓缩到工业软件中,为行业客户提供最专业的服务,让MES直接进入MOM阶段,如同中国支付直接跨越信用卡阶段进入移动支付时代一样,就不畏所谓“国际巨头”的竞争。

(图五全球及中国MES市场规模)

(图六中国制造业MES厂商TOP8)

APS应用的崛起与数据层的争夺

作为MOM应用领域中负责计划排产的高级计划与排程APS模块,现在也越来越受到国内市场的

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