你不能错过的史上最全MES知识普及!
导读:谈及MES必须先谈生产,生产体系模型如上图所示,涉及人、财、物、信息等资源,产、供、销等环节,及供应商、客户、合作伙伴等。其中,生产管理是企业价值链的主要环节,是构成企业核心竞争力的关键内容。MES是各种工厂管理系统的集合,是提高企业工厂制造能力和生产管理能力的重要手段。
01、为何实施MES?
MES一词相对其他信息系统在中国流行较晚,很多企业决策者开始常提到:为何实施MES?外国也有同论:Why MES ?因为许多规划是先实施ERP,后实施MES,因此产生了为ERP实施MES的结论,其实不尽然。
1、实施MES是企业生存环境的客观需要
因工厂级、车间级管理面临着新挑战:要上下游车间的高效沟通,信息的及时性、准确性,随时面临的计划变动,越来越小的任务单元,越来越高的质量追溯要求,管理人员成本的不断升高等。
2、实施MES是企业管理的内在规律
MES从时间空间角度及业务链条看,是企业管理中不可或缺的领域和环节。
3、实施MES是信息技术发展的必然结果
信息技术在企业中的应用,先是解决生产过程控制问题,接着是提升经营管理水平和手段,从而产生以ERP为代表的一大批软件。但在实施ERP过程中,人们发现项目逾期完成、超过预算甚至未达到预期的社会经济效益、目标等问题。造成这些问题的重要因素就是与生产现场的连接与集成被忽略了,而生产现场的数据,即完美的生产信息是ERP的基础,是集成的关键。
由于ERP层和DCS层的工作是分别进行的,因此产生了两个问题: 一是横向系统间的信息孤岛,二是ERP和DCS两层间形成缺损环或断缺链接。这也是催生MES的重要原因。因此,国际上公认的信息化总体架构是原则上将框架分为3层:PCS层、MES层、ERP层。

近期研究又从最上层分离出决策层,演变成4层结构。突出实时制造性能监控、实时运营智能等管理理念。
02、MES的功能地位
MES主要管理4种资源:生产活动中的人力资源、生产设备、物料和能源、以及工艺过程链。在企业经营计划与生产过程控制层面间,实现生产能力信息交换、产品信息交换、生产调度信息交换、生产绩效信息交换(4P交换功能)。
AMR组织定义的MES有11个功能:
- 生产资源分配与监控
- 作业计划和排产
- 工艺规格标准管理
- 数据采集(装置在线连接采集实时数据和各种参数信息,控制系统接口,生成生产数据记录、质量数据、绩效信息、台账累计)
- 作业员工管理
- 产品质量管理
- 过程管理(过程控制、APC、基于模型的分析与模拟、与外部解析系统接口)
- 设备维护
- 绩效分析
- 生产单元调度
- 产品跟踪
AMR组织又把按这11个功能实现的整体解决方案称为MESⅡ。其中生产资源计划、排产与调度是主线,如图所示:

03、实施MES的关键
一、对企业制造执行能力进行分析
MES是制造执行系统,为生产制造管理服务,旨在提高生产制造执行能力和水平。因此,实施MES前,首要问题是对现有的制造执行能力进行评估。从制造战略、制造质量、供应链协调、信息收集、绩效管理与改进、制造与IT基础设施等角度把企业制造执行能力成熟程度划分为劣、可、良、优、未来追求目标5个等级。使用该成熟度模型,根据企业目前状况和环境对企业的要求,对企业进行评价,找出差距,定出目标。
二、选好功能模块
MES系统中最重要的模块(生产运行管理模块)的核心,即生产计划、统计与调度。生产运行的基础是设备及其运行,因此设备管理模块和数据采集与存储(实时数据库),也应是MES的基本模块。一般还有产品质量管理模块,成本管理模块,物料平衡与仓储管理模块等。目前,随着管理的集约化和精细化,又有新的需求,产生了新的信息技术和软件,增加了MES的功能。
三、做好集成
随着信息技术的进步,企业管理的空间、时间范围在扩大,同时管理的细度或粒度又在缩小,从宏观和微观上都要求可视化、实时化,这就需要集成技术。 一是MES各模块的集成,二是MES、PCS、和ERP层面的集成,三是企业内部与企业外部的集成。目前流行的理念和技术是实时绩效管理、制造绩效服务,如图所示:

04、结论
1. 信息化普遍设计为有机相连的3或4层架构。2. ERP与MES的界限是模糊的,有些功能有重叠。所以,其模块边界的划分是有学问的。ERP不能代替MES,对流程行业尤其是这样。3. 以DCS为重点的控制系统,以ERP为代表的经营管理系统,以MES为核心的生产运行指挥调度系统,是企业信息化的3大领域,其中MES的效率和效益最具潜力。4. MES重点关注“人、财、物”的“物”,”产、供、销”的“产”,以及生产运行的“安、稳、长、满、优”。5. 实施MES可先从基础的、基本的模块做起,再实施扩充的、增强的、高级的模块。6. 没有一家的产品能包打天下。MES模块应优中选优,再通过第三方集成平台软件进行综合集成是上策。7. 除了选取MES应用模块、软件外,选取集成商或主承包商提供整体解决方案和集成最关键。
