來(lái)源:  北京軟件開(kāi)發(fā)公司

概述　　

     MES系統(tǒng)意思是制造執(zhí)行系統(tǒng) (manufacturing execution system，簡(jiǎn)稱mes）在90年代初美國(guó)AMR公司提出的(目的是旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能，把MRP計(jì)劃同車間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，通過(guò)執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)。這里的現(xiàn)場(chǎng)控制包括PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測(cè)儀器、機(jī)械手等。MES系統(tǒng)設(shè)置了必要的接口，與提供生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)施的廠商建立合作關(guān)系。

MES的定義

       美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR（Advanced Manufacturing Research）將MES定義為“位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”,它為操作人員/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)的當(dāng)前狀態(tài)。　 

　　
    制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(huì)(Manufacturing Execution System Association，MESA)對(duì)MES所下的定義：“MES能通過(guò)信息傳遞對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)工廠發(fā)生實(shí)時(shí)事件時(shí)，MES能對(duì)此及時(shí)做出反應(yīng)、報(bào)告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)它們進(jìn)行指導(dǎo)和處理。這種對(duì)狀態(tài)變化的迅速響應(yīng)使MES能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒(méi)有附加值的活動(dòng)，有效地指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程，從而使其既能提高工廠及時(shí)交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產(chǎn)回報(bào)率。MES還通過(guò)雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個(gè)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務(wù)信息。” 　　
 MESA在MES定義中強(qiáng)調(diào)了以下三點(diǎn)： 　　
 MES是對(duì)整個(gè)車間制造過(guò)程的優(yōu)化，而不是單一的解決某個(gè)生產(chǎn)瓶頸； 　　
 MES必須提供實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)的功能，并作出相應(yīng)的分析和處理。 　　
 MES需要與計(jì)劃層和控制層進(jìn)行信息交互，通過(guò)企業(yè)的連續(xù)信息流來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息全集成。 
MES的基本概念
        1990年11月，美國(guó)先進(jìn)制造研究中心AMR（Advanced Manufacturing Research）就提出了MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）概念。1997年，MESA提出的MES功能組件和集成模型，包括11個(gè)功能，同時(shí)規(guī)定，只要具備11個(gè)功能之中的某一個(gè)或幾個(gè)，也屬M(fèi)ES系列的單一功能產(chǎn)品。2004年，MESA提出了協(xié)同MES體系結(jié)構(gòu)(c-MES)。 　　
       20世紀(jì)90年代初期，中國(guó)就開(kāi)始對(duì)MES以及ERP的跟蹤研究、宣傳或試點(diǎn)，而且曾經(jīng)提出了 “管控一體化”，“人、財(cái)、物、產(chǎn)、供、銷”等頗具中國(guó)特色的CIMS、MES、ERP、SCM等概念，只是總結(jié)、歸納、宣傳、堅(jiān)持或者提煉、提升不夠，發(fā)展勢(shì)頭不快。 　　
        國(guó) 內(nèi)最早的MES是20世紀(jì)80年代寶鋼建設(shè)初期從SIEMENS公司引進(jìn)的。中國(guó)工業(yè)信息化基本上是沿著西方工業(yè)國(guó)家的軌跡前進(jìn)，只是慢半拍而已。幾乎絕大多數(shù)大學(xué)和工業(yè)自動(dòng)化研究單位，甚至于國(guó)家、省、市級(jí)政府主管部門(mén)都開(kāi)始跟蹤、研究MES。從中央到地方，從學(xué)會(huì)到協(xié)會(huì)，從IT公司到制造生產(chǎn)廠，從綜合網(wǎng)站到專業(yè)網(wǎng)站，從綜合大學(xué)到專科院校，都卷入了MES熱潮之中。 　　
        制造執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)是企業(yè)CIMS信息集成的紐帶，是實(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來(lái)在國(guó)際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)。MES可以為用戶提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務(wù)質(zhì)量。適用于不同行業(yè)(家電、汽車、半導(dǎo)體、通訊、IT、醫(yī)藥)，能夠?qū)我坏拇笈可a(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。 　　
       目前國(guó)外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國(guó) 內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開(kāi)始采用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)增強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。返回企業(yè)計(jì)劃層與過(guò)程控制層之間的信息“斷層”問(wèn)題我國(guó)制造業(yè)多年來(lái)采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)是“由上而下”按計(jì)劃生產(chǎn)。簡(jiǎn)單的說(shuō)是從計(jì)劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場(chǎng)等情況制定生產(chǎn)計(jì)劃—生產(chǎn)計(jì)劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點(diǎn)也大都放在計(jì)劃層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。如ERP就是“位”于企業(yè)上層計(jì)劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、自動(dòng)化檢測(cè)儀器、自動(dòng)化物流搬運(yùn)儲(chǔ)存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)(制程)的生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化控制。 　　
       由于市場(chǎng)環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個(gè)制造型企業(yè)能否良性運(yùn)營(yíng)，關(guān)鍵是使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車間管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對(duì)措施，保證生產(chǎn)計(jì)劃得到合理而快速修正。雖然ERP和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象是企業(yè)管理的上層，一般對(duì)車間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但是本身并非真正意義上的管理系統(tǒng)。所以，ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對(duì)于用戶車間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無(wú)策或功能薄弱。比如面對(duì)以下車間管理的典型問(wèn)題，它們就難以給出完善的解決手段： 　　
       出現(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時(shí)候，能否根據(jù)產(chǎn)品文字號(hào)碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過(guò)程信息？
能否立即查明它的：原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺(tái)、操作人員、經(jīng)過(guò)的工序、生產(chǎn)時(shí)間日期和關(guān)鍵的工藝參數(shù)？ 　　
 同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號(hào)產(chǎn)品的時(shí)候，能否自動(dòng)校驗(yàn)和操作提示以防止工人部件裝配錯(cuò)誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯(cuò)誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯(cuò)誤？ 　　
 過(guò)去12小時(shí)之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么？
次品數(shù)量各是多少？ 　　
 目前倉(cāng)庫(kù)以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少？
要分別供應(yīng)給哪些供應(yīng)商？
何時(shí)能夠及時(shí)交貨？ 　　
 生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時(shí)間在生產(chǎn)，多少時(shí)間在停轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)？
影響設(shè)備生產(chǎn)潛能的最主要原因是：設(shè)備故障？
調(diào)度失誤？
材料供應(yīng)不及時(shí)？
工人培訓(xùn)不夠？
還是工藝指標(biāo)不合理？ 　　
 能否對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？ 　　
 能否廢除人工報(bào)表，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每個(gè)過(guò)程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？ 　　
       MES的定位，是處于計(jì)劃層和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設(shè)備故障分析、網(wǎng)絡(luò)報(bào)表等管理功能，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)和   通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接可以同時(shí)為生產(chǎn)部門(mén)、質(zhì)檢部門(mén)、工藝部門(mén)、物流部門(mén)等提供車間管理信息服務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)調(diào)制造過(guò)程的整體優(yōu)化來(lái)幫助企業(yè)實(shí)施完整的閉環(huán)生產(chǎn)，協(xié)助企業(yè)建立一體化和實(shí)時(shí)化的ERP/MES/SFC信息體系。 

特點(diǎn)：
 1）采用強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集引擎、整合數(shù)據(jù)采集渠道（RFID、條碼設(shè)備、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆蓋整個(gè)工廠制造現(xiàn)場(chǎng),保證海量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的采集； 　　
 2）打造工廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)平臺(tái)，具備良好的擴(kuò)展性； 　　
 3）采用先進(jìn)的RFID、條碼與移動(dòng)計(jì)算技術(shù)，打造從原材料供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售物流閉環(huán)的條碼系統(tǒng)； 　4）全面完整的產(chǎn)品追蹤追溯功能；　　
5）生產(chǎn)WIP狀況監(jiān)視；　
 6）Just-In-Time 庫(kù)存管理與看板管理； 　　
 7）實(shí)時(shí)、全面、準(zhǔn)確的性能與品質(zhì)分析SPC； 　　
 8）基于Microsoft .NET平臺(tái)開(kāi)發(fā)，支持Oracle/SQL Sever等主流數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)是C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)結(jié)合，安裝簡(jiǎn)便，升級(jí)容易； 　　
 9）個(gè)性化的工廠信息門(mén)戶（Portal），通過(guò)WEB瀏覽器，隨時(shí)隨地都能掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息； 　　  
 10）強(qiáng)大的MES技術(shù)隊(duì)伍，保證快速實(shí)施、降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)； 
目標(biāo)：
 1）不下車間掌控生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀況工藝參數(shù)監(jiān)測(cè)、實(shí)錄、受控 　　
 2）制程品質(zhì)管理，問(wèn)題追溯分析 　　
 3）物料損耗、配給跟蹤管理 　　
 4）生產(chǎn)排程管理，合理安排工單 　　
 5）客戶訂單跟蹤管理，如期出貨 　　
 6）生產(chǎn)異常，及時(shí)報(bào)警提示 　　
 7）設(shè)備維護(hù)管理，自動(dòng)提示保養(yǎng) 　　
 8）EE指標(biāo)分析，提升設(shè)備效率 　　
 9）自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確客觀 　　
 10）報(bào)表自動(dòng)及時(shí)生成，無(wú)紙化 　　
 11）員工生產(chǎn)跟蹤，考核依據(jù)客觀 　　
 12）成本快速核算，訂單報(bào)價(jià)決策 　　
 13）細(xì)化成本管理，預(yù)算執(zhí)行分析 
功能模塊
 1）生產(chǎn)監(jiān)視 　　
 2）數(shù)據(jù)采集 　　
 3）工藝管理 　　
 4）品質(zhì)管理 　　
 5）報(bào)表管理 　　
 6）生產(chǎn)排程 　　
 7）基礎(chǔ)資料 　　
 8）OEE指標(biāo)分析 　　
 9）薪資管理 　　
 10）數(shù)據(jù)共享 
制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）常見(jiàn)功能
 現(xiàn)場(chǎng)管理細(xì)度：由按天變?yōu)榘捶昼?秒 　　
 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集：由人手錄入變?yōu)閽呙琛⒖焖贉?zhǔn)確采集 　　
 電子看板管理：由人工統(tǒng)計(jì)發(fā)布變?yōu)樽詣?dòng)采集、自動(dòng)發(fā)布 　　
 倉(cāng)庫(kù)物料存放：模糊、雜散變?yōu)橥该鳌⒁?guī)整 　　
 生產(chǎn)任務(wù)分配：人工變?yōu)樽詣?dòng)分配、產(chǎn)能平衡 　　
 倉(cāng)庫(kù)管理：人工、數(shù)據(jù)滯后變?yōu)橄到y(tǒng)指導(dǎo)、及時(shí)、準(zhǔn)確 　　
 責(zé)任追溯：困難、模糊變?yōu)榍逦⒄_ 　　
 績(jī)效統(tǒng)計(jì)評(píng)估：靠殘缺數(shù)據(jù)估計(jì)變?yōu)閼{準(zhǔn)確數(shù)據(jù)分析 　　
 統(tǒng)計(jì)分析：按不同時(shí)間/機(jī)種/生產(chǎn)線等多角度分析對(duì)比 
國(guó)外、國(guó) 內(nèi)MES 廠商
 伴隨著國(guó)際MES市場(chǎng)的發(fā)展，MES廠商猶如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來(lái)，而他們的來(lái)源也主要分為以下五類： 　　
     從自動(dòng)化設(shè)備基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，MES的數(shù)據(jù)采集與指令執(zhí)行就是和底層設(shè)備打交道，這些廠商進(jìn)入MES領(lǐng)域有著天然的優(yōu)勢(shì)，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備了如指掌。這類廠商的代表有：GE Fanuc、Siemens、Rockwell等。 　　
     從專業(yè)SCADA、HMI廠商發(fā)展而來(lái)，這些廠商多是從開(kāi)發(fā)人機(jī)界面開(kāi)始，然后擴(kuò)展MES領(lǐng)域的，這類廠商的代表有：AdAstra、Wonderware、Citech（已被收購(gòu)，但獨(dú)立運(yùn)營(yíng)）等。 　　
     從專業(yè)MES發(fā)展而來(lái)的，這些廠商一開(kāi)始就專注于MES或者M(jìn)ES中的某一項(xiàng)功能，如自動(dòng)識(shí)別、質(zhì)量管理、組態(tài)系統(tǒng)、測(cè)控等，然后不斷發(fā)展，不斷積累而來(lái)，現(xiàn)在這些廠商面臨的生存環(huán)境越來(lái)越惡劣，很多已經(jīng)被并購(gòu)，而并購(gòu)者多是自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商。如Siemens收購(gòu)比利時(shí)的Compex IT Plant Solutions公司的MES產(chǎn)品proCX，GE Fanuc并購(gòu)MES軟件產(chǎn)品的供應(yīng)商Mountain Systems，Rockwell自動(dòng)化對(duì)Enterprise Technology Group、Datasweep的收購(gòu)。目前，這類廠商仍存在的代表有Mfsoft、Honeywell、CAMstar Systems和Tieto等。 　　
     從PLM、ERP等領(lǐng)域延伸而來(lái)的。由于MES的專業(yè)性很強(qiáng)，所以目前PLM、ERP等廠商進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的并不多。這類廠商的代表有：UGS、SAP(捆綁德國(guó)的PSI)等。 　　
 從其它領(lǐng)域延伸過(guò)來(lái)的。如Apriso是從數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)挖掘到1998全面介入MES軟件的開(kāi)發(fā)。 
國(guó) 內(nèi)MES廠商的類別
 目前在國(guó) 內(nèi)，按照主要服務(wù)行業(yè)的不同，MES廠商可以分為三類： 　　
     借鑒國(guó)外自動(dòng)化廠商的成功經(jīng)驗(yàn)，背靠國(guó) 內(nèi)壟斷行業(yè)發(fā)展自身優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，如石化盈科、上海寶信、哥瑞利軟件等，主要服務(wù)石化、煙草、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能高科技制造等偏流程的工業(yè)； 　　
 與大陸市場(chǎng)緊密相連臺(tái)資軟件公司，如甲上科技、明基逐鹿、中冠咨詢、臺(tái)灣羽冠等；主要服務(wù)電子、汽車等離散工業(yè)； 　　
      與本土企業(yè)結(jié)合發(fā)展的國(guó) 內(nèi)軟件企業(yè)，如哥瑞利軟件、萬(wàn)友軟件、和利時(shí)、麥伊斯等，具有很強(qiáng)本土優(yōu)勢(shì)，很適宜本土制造企業(yè)使用。 　　
    與航空，航天，電子制造為背景依托，而成功發(fā)展的國(guó) 內(nèi)軟件公司，如中江聯(lián)合，有行業(yè)特性。 　　
     一些條碼設(shè)備廠商或者小erp企業(yè)也來(lái)做mes，“甚至有些原來(lái)做數(shù)據(jù)采集的或者賣條碼設(shè)備的公司，做幾張車間報(bào)表，把登錄圖片一換，就MES了”。

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