淺談MES系統的簡介和運用

說到MES，首先要說生產。如圖所示，生產系統模型涉及人、財、物和信息等資源，產、供、銷等環節，以及供應商、客戶和合作伙伴。其中，生產管理是通過對生產系統的戰略規劃、組織、指揮、實施、協調和控制，實現生產系統的物質轉化、產品生產和價值提升的過程。擅長設計策劃、運營控制、生產運營策略分析改進的P、D、C、A循環，分析問題，找出原因，制定對策，改善生產。

生產管理是企業價值鏈的主要環節，是企業核心競爭力的核心內容。MES是介于企業級資源計劃系統和工廠底層控制系統之間的各種工廠管理系統的集合，是提高企業制造能力和生產管理能力的重要手段。包括生產計劃與調度、物料平衡與物流、庫存、工藝技術、過程監控、質量、HSE、設備、能源、成本、績效管理等。

1.為什么要實施MES？

相對于其他信息系統，MES這個詞在中國流行的比較晚。很多企業決策者經常開始問:為什么要實施MES？國外也有同樣的理論:為什么是MES？因為很多計劃都是先實施ERP，再實施MES。因此，得出了實施面向ERP的MES的結論。不完全是。

1、企業生存環境的客觀需要

因為工廠級和車間級管理面臨著新的挑戰:上下游車間的高效溝通、信息的及時性和準確性、計劃的隨時變化、任務單位越來越小、質量可追溯性要求越來越高、管理人員成本上升等。

2、企業管理的內在規律

從時空和業務鏈的角度來看，MES是企業管理中不可或缺的領域和環節。

3.它是信息技術發展的必然結果。

信息技術在企業中的應用，首先是解決生產過程控制的問題，它發展很快。然后是提高管理水平和手段，產生了以ERP為代表的大量軟件。

然而，在實施ERP的過程中，人們發現:ERP規模大、周期長，導致46%的ERP項目逾期完工；過度支出和投入導致41%超出預算；由于諸多原因，49%未能達到預期的社會效益、經濟效益和目標。其中一個重要因素就是忽視了與生產現場的聯系和集成，而生產現場的數據，即完善的生產信息，是ERP的基礎，也是集成的關鍵。

因為ERP層和DCS層的工作是分開進行的，所以存在兩個問題:一是橫向系統之間的信息孤島，二是ERP和DCS之間缺少環或環節。這也是MES誕生的重要原因。

因此，國際公認的整體信息架構原則上分為三層:PCS層、MES層、ERP層。

PCS層是底層，主要是硬件設備，主要面向操作人員，實現生產過程中操作的自動化，減少操作人員的編制；

MES層是中間層，承上啟下，以生產經營管理軟件為主，主要面向生產管理人員，實現生產管理信息化，管理組織扁平化、緊縮化；

ERP層是最高層，以管理軟件為主，主要面向管理層和決策者，實現管理決策和管理的信息化，管理組織的扁平化和集約化。

最近決策層從頂層分離出來，演變成四層結構。突出實時制造性能監控、實時運營智能等管理理念。

二，MES的功能地位

MES主要管理四種資源，包括人力資源、生產設備、物料和能源、工藝環節)；在生產活動中。業務計劃層和生產過程控制層之間可以實現生產能力信息、產品信息、生產調度信息和生產績效信息的交換(4P交換功能)。

AMR組織定義的MES有11個功能:

(1)生產資源的分配和監控；

(2)作業計劃和生產調度；

(3)工藝規范和標準的管理；

(4)數據采集(設備聯機采集實時數據和各種參數信息，控制系統界面，生成生產數據記錄、質量數據、性能信息和臺帳積累)；

(5)操作人員管理；

(6)產品質量管理；

(7)過程管理(過程控制、APC、基于模型的分析和模擬、與外部分析系統的接口)；

(8)設備維護；

(9)性能分析；

(10)生產單元調度；

(11)產品跟蹤。

AMR組織調用按照11個功能實現的整體解決方案MES(制造執行解決方案)。其中，生產資源計劃、生產調度和排產是主線。

三、實施MES的關鍵

(1)分析企業的制造執行能力。

MES是制造執行系統，服務于制造管理，旨在提高制造執行能力和水平。因此，在實施MES之前，首要的問題是評估現有的制造執行能力。從制造戰略、制造質量、供應鏈協調、信息收集、績效管理與改進、制造和IT基礎設施等角度，將企業制造執行能力成熟度分為劣、中、好、優、未來追求目標五個等級。利用這個成熟度模型，根據企業現狀和環境的要求，對企業進行評估，找出差距，設定目標。

(2)選擇功能模塊。

生產作業管理模塊是MES系統中最重要的模塊，其核心是生產計劃、統計和調度。生產是以設備及其運行為基礎的，所以設備管理模塊和數據采集存儲(實時數據庫)也應該是MES的基礎模塊。一般有產品質量管理模塊、成本管理模塊、物料平衡和倉庫管理模塊等。目前隨著管理的集約化、精細化，有了新的需求。產生了新的信息技術和軟件，增加了MES的功能。

(3)做好整合工作。

隨著信息技術的進步，企業管理的空間和時間范圍在擴大，而管理的精細度或粒度在縮小。宏觀和微觀方面都要求可視化和實時性，這就需要集成技術。一是MES模塊的集成，二是MES、PCS、ERP的集成，三是企業內外部的集成。目前比較流行的概念和技術是實時績效管理和制造績效服務。

四。結論

(1)信息化一般設計為有機連接的三層或四層架構。

(2)2)ERP和MES的邊界模糊，部分功能重疊。所以模塊邊界的劃分也就學會了。ERP代替不了MES，流程工業更是如此。

(3)以DCS為核心的控制系統、以ERP為代表的管理系統和以MES為核心的生產運營指揮調度系統是企業信息化的三大領域，其中MES的效率和效益潛力最大。

(4)MES側重于“人、財、物”的“物”，“產、供、銷”的“產”，生產經營的“安、穩、長、滿、優”。

(MES的實施可以從基礎和基本模塊開始，然后實施擴展、增強和高級模塊。

(6)沒有誰的產品能得天下。MES模塊應該是優中選優，然后由第三方集成平臺軟件集成才是上策。

(7)除了選擇MES應用模塊和軟件，選擇集成商或主承包商提供整體解決方案和集成是最重要的。