目前，各行業(yè)MES系統(tǒng)廠商群雄逐鹿、魚(yú)龍混雜，企業(yè)對(duì)于MES的選型較為盲目，軟件的實(shí)際功能很難符合企業(yè)的個(gè)性化需求。近年實(shí)施MES的企業(yè)，普遍反映效果不理想 。

那么MES系統(tǒng)實(shí)施落地，其難點(diǎn)主要體現(xiàn)在哪些方面？我們需要以什么樣的姿態(tài)來(lái)迎接MES？2021年3月23日，在5G產(chǎn)業(yè)時(shí)代數(shù)據(jù)中心（TD）、大東時(shí)代（深圳）信息咨詢有限公司主辦，工控兄弟連協(xié)辦，華磊迅拓聯(lián)合贊助的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用端企業(yè)全國(guó)行”線下沙龍佛山站上，華磊迅拓首席MES應(yīng)用顧問(wèn)趙偉發(fā)表了《讓智造更簡(jiǎn)單 -企業(yè)MES規(guī)劃與選型》的主題演講，從MES的定義、作用、實(shí)施選型等方面解答了上述問(wèn)題。

MES是什么？

由于MES軟件數(shù)量多、涉及的行業(yè)差距大、各個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)于MES的定義存在一定的差異。

上個(gè)世紀(jì)90年代，美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)（AMR）提出了三層企業(yè)信息化模型及生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)概念。AMR將MES定義為“位于上層計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間的、面向車(chē)間層的管理信息系統(tǒng)”，為操作人員、管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源（人、設(shè)備、物料、客戶需求等方面）的當(dāng)前狀態(tài)。

AMR提出了決策層、執(zhí)行層和控制層的企業(yè)信息集成三層業(yè)務(wù)模型：第一層決策層（ERP）主要為企業(yè)提供全面管理決策；第二層執(zhí)行層（MES）主要負(fù)責(zé)車(chē)間級(jí)的協(xié)調(diào)、跟蹤、發(fā)現(xiàn)并監(jiān)控相關(guān)趨勢(shì)；第三層控制層（SFC）直接負(fù)責(zé)工廠生產(chǎn)控制的環(huán)節(jié)。

1997年，MESA （Manufacturing Execution System Association制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(huì)）提出了MES功能組件和集成模型。

MESA對(duì)MES所下的定義為：“MES能通過(guò)信息的傳遞對(duì)從訂單下達(dá)開(kāi)始到產(chǎn)品完成的整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化管理，對(duì)工廠發(fā)生的實(shí)時(shí)事件，及時(shí)作出相應(yīng)的反應(yīng)和報(bào)告，并用當(dāng)前準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)對(duì)它們進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)和處理。”

從功能上來(lái)看，MESA協(xié)會(huì)提出的MES的11個(gè)主要功能包括生產(chǎn)資源分配與監(jiān)控、作業(yè)計(jì)劃和排產(chǎn)、工藝規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)管理、數(shù)據(jù)采集、作業(yè)員工管理、產(chǎn)品質(zhì)量管理、過(guò)程管理、設(shè)備維護(hù)、績(jī)效分析、生產(chǎn)單元調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤。

綜合以上定義，MES是在企業(yè)按經(jīng)營(yíng)目標(biāo)對(duì)資源進(jìn)行管理時(shí)，為公司提供實(shí)現(xiàn)執(zhí)行目標(biāo)的執(zhí)行手段，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接基本信息系統(tǒng)的理論數(shù)據(jù)和工廠的實(shí)際數(shù)據(jù)，并提供業(yè)務(wù)計(jì)劃系統(tǒng)與制造控制系統(tǒng)之間的通信功能。MES連接過(guò)程級(jí)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)與企業(yè)級(jí)的ERP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程自動(dòng)化，支持企業(yè)全面集成。

MES能給我們帶來(lái)什么？

結(jié)合按項(xiàng)目型生產(chǎn)的非標(biāo)企業(yè)應(yīng)用，趙偉隨后介紹了這類企業(yè)在MES系統(tǒng)上一些具體的需求。他指出，針對(duì)按項(xiàng)目型的生產(chǎn)管理，一般是按設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、項(xiàng)目來(lái)管理，同時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中，技術(shù)準(zhǔn)備和周期都比較長(zhǎng)，另外，還涉及比較復(fù)雜的工藝，包括現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)料、焊接、CNC、噴涂、裝配等各種業(yè)務(wù)流程。

通常在這種業(yè)務(wù)場(chǎng)景下，還涉及ERP工單管控模式，在管控精細(xì)和管控粗放的不同情況下，都會(huì)有不同的管控模式。在滿足客戶個(gè)性化訂單的情況下，如何提高交付效率，有效控制成本？這是華磊迅拓的核心關(guān)注點(diǎn)。趙偉認(rèn)為，MES的真正價(jià)值在于它解決了企業(yè)內(nèi)不同角色之間的信息不對(duì)稱。

他進(jìn)一步指出，決策者需要掌控企業(yè)生產(chǎn)管理的重要信息，職能部門(mén)間需要掌握上下游的信息，通過(guò)信息的掌握不同角色就能夠把握機(jī)會(huì)，作出決策，從而提高工廠車(chē)間的整體運(yùn)作效率，降低運(yùn)作成本。

在業(yè)務(wù)邏輯上，華磊迅拓的整體規(guī)劃包括供應(yīng)商的協(xié)同、采購(gòu)訂單的調(diào)度、交貨計(jì)劃、送貨通知以及本身原料標(biāo)簽和標(biāo)識(shí)打印，以此實(shí)現(xiàn)從供應(yīng)商的送貨開(kāi)始，所有的原料實(shí)現(xiàn)一物一碼，按批次管控的，也能做到最小包裝批次的管理。

針對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃，華磊迅拓的方案會(huì)涉及物料的分析、開(kāi)料的檢查等；針對(duì)加工，則主要針對(duì)資源、設(shè)備進(jìn)行排程優(yōu)化；針對(duì)ERP，每一個(gè)零件和結(jié)構(gòu)件，對(duì)應(yīng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要進(jìn)行生產(chǎn)工單的匯報(bào)，如果脫離MES系統(tǒng)，僅僅只是SCADA或者僅僅只是DNC的聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)還是沒(méi)有辦法跟ERP打通。

“整體來(lái)講，我們希望通過(guò)平臺(tái)化的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、生產(chǎn)模式的協(xié)同和整體生產(chǎn)調(diào)度、監(jiān)控的分析。”趙偉說(shuō)。

具體來(lái)說(shuō)，在計(jì)劃層面，華磊迅拓承接ERP單據(jù)的有效執(zhí)行，同時(shí)可以把它整個(gè)過(guò)程進(jìn)行有效呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃發(fā)起到下達(dá)再到執(zhí)行的PDC的完整過(guò)程。

在生產(chǎn)執(zhí)行層面，包括整個(gè)工廠管理的標(biāo)準(zhǔn)化，就涉及在制品、人員、物料整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，讓相關(guān)的信息能夠及時(shí)有效地呈現(xiàn)。

針對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的異常處理，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)間的透明化以及各個(gè)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的一目了然。

在物流層面，生產(chǎn)車(chē)間會(huì)有大量的線邊倉(cāng)和WIP，通過(guò)系統(tǒng)和每個(gè)線邊倉(cāng)的庫(kù)位的定義，來(lái)實(shí)現(xiàn)從原料到半成品到成品的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的配送體系的優(yōu)化。

對(duì)于質(zhì)量管控，會(huì)涉及質(zhì)量規(guī)則的定義，基于此，進(jìn)行平臺(tái)層有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)，后期系統(tǒng)就可以基于這部分的配置，在生產(chǎn)線上自動(dòng)觸發(fā)檢驗(yàn)單，要求檢驗(yàn)員采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)的分析和監(jiān)控幫助企業(yè)有效改善產(chǎn)品的品質(zhì)。

在設(shè)備管理層面，當(dāng)前在大部分的MES廠商中，都會(huì)提供設(shè)備管理的模塊，希望以此幫助客戶構(gòu)建整個(gè)成體系的設(shè)備管理架構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠的預(yù)防性的維護(hù)和完整的設(shè)備履歷。

在成本管控方面，趙偉也提到，MES最終采集ERP需要的有效成本運(yùn)算的基本數(shù)據(jù)，因?yàn)镸ES的管控顆粒度比ERP細(xì)很多，可以通過(guò)物料的成本和人員的成本匯算方式來(lái)精細(xì)化成本管控。

在系統(tǒng)集成層面，各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要進(jìn)行有效交互，在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)一套平臺(tái)化的MES實(shí)現(xiàn)ERP、PM、OA、自動(dòng)化設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行有效交互來(lái)集中呈現(xiàn)和管控運(yùn)營(yíng)的KPI。

基于調(diào)研數(shù)據(jù)，趙偉指出，當(dāng)前MES項(xiàng)目的投資回報(bào)大概是一年，具體會(huì)體現(xiàn)在庫(kù)存的減少，報(bào)廢的減少，以及產(chǎn)品生命周期質(zhì)量合規(guī)的成本減少等，通過(guò)持續(xù)的改善，增加市場(chǎng)份額，提高企業(yè)在整個(gè)行業(yè)生態(tài)的地位。