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MES 的定義

MES(Manufacturing Execution System), 制造執(zhí)行系統(tǒng)。是面向車間生產(chǎn)的管理系統(tǒng)。MESA 對 MES 的定義為：在產(chǎn)品從工單發(fā)出到成品完工的過程中，制造執(zhí)行系統(tǒng)起到傳遞信息以優(yōu)化生產(chǎn)活動的作用。在生產(chǎn)過程中，借助實時精確的信息、MES引導、發(fā)起、響應，報告生產(chǎn)活動。作出快速的響應以應對變化, 減少無附加價值的生產(chǎn)活動，提高操作及流程的效率。MES提升投資回報、凈利潤水平、改善現(xiàn)金流和庫存周轉(zhuǎn)速度、保證按時出貨。MES保證了整個企業(yè)內(nèi)部及供應商間生產(chǎn)活動關鍵任務信息的雙向流動。

MESA 提出了 MES 的功能組件和集成模型，定義了11個模塊，包括：資源管理、工序管理、單元管理、生產(chǎn)跟蹤、性能分析、文檔管理、人力資源管理、設備維護管理、過程管理、質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)采集。

MES是位于上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間、 面向車間層的管理信息系統(tǒng)。它為操作人員、管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態(tài)信息

MES 的產(chǎn)生背景

當前許多企業(yè)已經(jīng)做了很多信息化項目，包括 CRM , ERP, PLM, SCM, OA等。這些系統(tǒng)為企業(yè)的管理帶來了不少收益。但是這些系統(tǒng)都未能支持到車間生產(chǎn)層面。企業(yè)上游管理與車間生產(chǎn)之間沒有數(shù)據(jù)的傳遞。多數(shù)企業(yè)車間執(zhí)行過程是依靠紙質(zhì)的報表、手工操作實現(xiàn)上下游的溝通。這種方式非常低效，并且產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不準確、不完整。使企業(yè)在生產(chǎn)方面無法準確進行各項分析，做到精細化管理。為企業(yè)的效益打了折扣。

同時，在 ERP 應用過程中，無法將計劃實時，準確下達到車間，也無法實時準確獲得車間生產(chǎn)的反饋，缺失了對生產(chǎn)的監(jiān)控。要把 ERP 的計劃與生產(chǎn)實時關聯(lián)起來。MES 作為一個橋梁就應運而生，彌補了企業(yè)信息化架構(gòu)斷層的問題。

MES 的發(fā)展歷程

20世紀80年代末，美國先進制造研究機構(gòu)(AMR)首先提出MES的概念

1992年，美國成立以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會——MES國際聯(lián)合會（MESA International

1997年，MESA發(fā)布修訂后的6個關于MES的白皮書，對MES的定義與功能、 MES與相關系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流程、應用MES的效益、MES軟件評估與選擇以及MES發(fā)展趨勢等問題進行了詳盡的闡述；

1999年，美國國家標準與技術研究所（NIST）在MESA白皮書的基礎上，發(fā)布有關MES模型的報告，將MES有關概念標準化。

專用的MES (Point MES)。它主要是針對某個特定的領域問題而開發(fā)的系統(tǒng)，如車間維護、生產(chǎn)監(jiān)控、有限能力調(diào)度或是SCADA等；

集成的MES(Integrated MES)。該類系統(tǒng)起初是針對一個特定的、規(guī)范化的環(huán)境而設計的，如今已拓展到許多領域，如航空、裝配、半導體、食品和衛(wèi)生等行業(yè)，在功能上它已實現(xiàn)了與上層事務處理和下層實時控制系統(tǒng)的集成。

可集成的MES(I-MES)。它將模塊化應用組件技術應用到MES的系統(tǒng)開發(fā)中, 是前兩類MES系統(tǒng)的結(jié)合：既具有專用MES系統(tǒng)的特點，即I-MES中的部分功能作為可重用組件單獨銷售；又具有集成化MES的特點，即能實現(xiàn)上下兩層之間的集成。 I-MES還具有能實現(xiàn)客戶化、可重構(gòu)、可擴展和互操作等特性，能方便地實現(xiàn)不同廠商之間的集成和遺留系統(tǒng)的保護，以及即插即用等功能。

智能化第二代MES(MESII)。其核心目標是通過更精確的過程狀態(tài)跟蹤和更完整的數(shù)據(jù)記錄以獲取更多的數(shù)據(jù)來更方便地進行生產(chǎn)管理，它通過分布在設備中的智能來保證車間生產(chǎn)的自動化

下一代MES(MOM)。其顯著的特點是強調(diào)生產(chǎn)同步性（協(xié)同），支持網(wǎng)絡化制造。它通過MES引擎在一個和幾個地點來進行工廠的實時生產(chǎn)信息和過程管理以協(xié)同企業(yè)所有的生產(chǎn)活動，建立過程化、敏捷化、有效的組織和級別化的管理使企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營達到同步化。

在應用方面國內(nèi)的 MES 明顯落后與發(fā)達國家，這幾年隨著國家推進智能制造，MES在國內(nèi)市場已經(jīng)出現(xiàn)了較大的需求。

MES 功能介紹

質(zhì)量管理：及時提供產(chǎn)品和制造工序測量尺寸分析以保證產(chǎn)品質(zhì)量控制，并辨別需要引起注的問題。它可推薦一些矯正問題的措施。也可以包括SPC/SQC跟蹤、離線檢測操作以及在實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)中分析。

過程管理：監(jiān)視生產(chǎn)過程，自動糾偏或為操作者提供決策支持以糾正和改善在制活動。 它可包括報警管理?？赡芡ㄟ^數(shù)據(jù)采集/獲取提供智能設備與MES的接口。 （NIST認為過程管理活動已在分派與質(zhì)量管理中描述；MESA將其單列，是因為該活動可能由一個單獨的系統(tǒng)來執(zhí)行）

維護管理：跟蹤和指導設備及工具的維護活動以保證這些資源在制造進程中的可獲性，保證周期性或預防性維護調(diào)度，以及對應急問題的反應（報警），并維護事件或問題的歷史信息以支持故障診斷。

產(chǎn)品跟蹤和譜系：提供所有時期工作及其處置的可視性。其狀態(tài)信息可包括：誰在進行該工作；供應者提供的零件、物料、批量、序列號；任何警告、返工或與產(chǎn)品相關的其它例外信息。其在線跟蹤功能也創(chuàng)建一個歷史記錄，該記錄給予零件和每個末端產(chǎn)品使用的可跟蹤性。

性能分析：提供實際制造操作活動的最新報告，以及與歷史記錄和預期經(jīng)營結(jié)果的比較。運行性能結(jié)果包括對諸如資源利用率、資源可獲取性、產(chǎn)品單位周期、與排程表的一致性、與標準的一致性等指標的度量

物料管理：管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的移動、緩沖與儲存。這些移動可能直接支持過程操作或其它功能，如設備維護或組裝調(diào)整。 （該功能為NIST所追加，它認為上述物料管理活動與資源分配和跟蹤功能的關系并不明確）

MES 的業(yè)務價值

優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)制造管理模式，強化過程管理和控制，均衡企業(yè)資源的利用率，優(yōu)化產(chǎn)能，提高運作效率，達到精細化管理目的。

加強各生產(chǎn)部門的協(xié)同辦公能力，提高工作效率、降低生產(chǎn)成本。

提高生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的及時性、準確性，避免人為干擾，促使企業(yè)管理標準化。

為企業(yè)的產(chǎn)品、中間產(chǎn)品、原材料等質(zhì)量檢驗提供有效、規(guī)范的管理支持。

實時掌控計劃、調(diào)度、質(zhì)量、工藝、裝置運行等信息情況，使各相關部門及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。提高制造系統(tǒng)對變化的響應能力以及客戶服務水平； 最終可利用 MES系統(tǒng)建立起規(guī)范的生產(chǎn)管理信息平臺，使企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)場控制層與管理層之間的信息互聯(lián)互通，以此提高企業(yè)核心競爭力。