mes製造執行系統

製造執行系統(?>MES，ManufacturingExecutionSystem)能夠最佳化從訂單投入到產品完成的生產活動所需的全部信息：其運用及時、準確的信息，指導、啟動、回響並記錄生產活動，從而能夠對條件的變化做出迅速的反應、減少非增值活動、提高工廠運作過程的效率。MES系統不但可以改善設備投資回報率，而且有助於加快庫存周轉、提高收益。

基本介紹

• 中文名：mes製造執行系統
• 外文名：ManufacturingExecutionSystem
• 縮寫：MES
• 目的：加快庫存周轉、提高收益
• 提出時間：20世紀90年代
• 適應範圍：製造業企業

市場概述

MES雖然在20世紀90年代就被人們提出，但由於國內的製造業企業發展良莠不齊，生產規範化較歐美差距較大，因而國外的MES在進入中國市場上阻力相當大，而國內的IT廠商對工廠的生產管理都比較陌生，以致於MES門檻相對較高，也造成了MES在中國發展非常緩慢的現場。但在近年來，尤其是2007年以來，國家相即頒發了汽車業、食品業、兒童玩具業等等行業的召回管理規定；863計畫將“面向行業套用可配置化MES產品及平台”做為重大題課…，這些都使MES近期發展異常迅速，引起產業界廣泛的關注，mes成為管理軟體產業增長中的一大亮點，是一隻產業藍海。 MES處於上接計畫（ERP），下接自動化設備的執行層面，MES能夠幫助企業從根本上提升管理水平，最佳化工藝流程，改善產品質量，實現精益生產，降低能源損耗，減少庫存，降低成本，增進客戶關係等。

製造執行系統（MES）自從20世紀90年代被提出之後，隨後這一概念就引進我國，並被列為863計畫中。國務院參事石定寰表示，它不只是大型企業產業升級與節能降耗的有效途徑，更是中小企業提高競爭力的必要選擇。 中國工程院院士柴天佑表示，MES是提高企業管理能力的有效手段。冶金自動化研究院設計院副院長孫彥廣表示，實現“十一五”期間冶金行業的節能目標，採取新的節能措施尤為重要，在加強能源系統的科學利用率方面，能源系統的指揮中心———MES系統的套用則是最有效的路徑。

系統廠商分析

	MES產品發源	MES產品	代表公司	典型套用
1	自動化領域廠商	在自動化設備基礎上發展起來的	GE Fanuc、西門子、羅克韋爾等	大眾汽車、奇瑞汽車等
2	專業SCADA、HMI廠商	在自動控制軟體的基礎上發展起來的	Wonderware、Citech、比鄰等	夏新電子、ut斯達康、中心通訊等
3	台灣電子行業信息化廠商	台灣電子行業MES系統在大陸的推廣	資通、羽冠、寶成、明基逐鹿等	Furious
4	國內流程行業大型公司	實施MES中發展起來的	上海寶信、石化盈科等	寶鋼、中國石化
5	PLM廠商	從PLM延伸發展出來的	UGS等	蘭普照明
6	自動識別、質量管理廠商	向MES領域進行滲透的	今朝、靈蛙等	廣州本田等
7	專業的mes軟體公司	為製造企業提供專業的信息化軟體系統服務	蓋勒普(SFC-MES)	中船重工等

解決企業問題

MES處於上接計畫（ERP），下接自動化設備的執行層面，MES能夠幫助企業從根本上提升管理水平，最佳化工藝流程，改善產品質量，實現精益生產，降低能源損耗，減少庫存，降低成本，增進客戶關係等。

萬友製造執行系統（MF-MES）系統提供一個快速反應、有彈性、精細化的製造業規範的管理模式，採用電子信息化技術，來解決製造企業的困擾。幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量。

（1） 管理企業或導入ERP中的計畫，並將工廠級的生產計畫逐級分解為生產現場作業的工序計畫。

（2） 管理生產現場的資源，包括對設備、人力和物料等進行規範的管理。對產品、物料等採用掃描槍自動識別，提高效率，杜絕人為錯誤。

（3） 根據產品數據和資源情況，分析生產能力，及時發現瓶頸問題，對有關進行和後續進行的生產、工序計畫進行靈活的調整。

（4） 加強了生產現場的監控，通過自動識別、即時記錄和數據採集，減少了人工操作，對物料的準備、短缺或錯誤，能夠及時知道並採取行動，加快了與生產製造的匹配節奏。

（5） 改進了生產流程，減少了手工作業單、統計等環節，以及人工造成的差錯，解決生產業務數據錄入滯後的問題，車間管理效率大幅提升。

（6） 生產過程的即時記錄，清晰物料的流向和狀態，半成品/產品能夠根據記錄進行有效的追溯，如追溯產品使用的工藝工序、原料提供商、批次、操作員、生產時間等。任意視角和環節的前追後溯，故障定位及責任界定明確，管理到位。

（7） 半成品/產品，以及生產過程能夠進行有效追溯，通過記錄的生產數據，統計分析產品、設備、材料供應、人力資源等的數據，為決策、提高生產效益提供準確的數據依據。

（8） MF-MES覆蓋了生產現場的大部分管理活動，使信息流、財務流和控制流得到了協同，改進了生產管理手段。

（9） 打通了企業的三級信息流，替補了上層計畫與下層控制之間信息流的斷層，幫助企業實施完整的閉環生產，協助企業建立一體化的信息體系。

（10） 為數據分析提供有力數據支持。企業能夠獲取大量、準確數據，為其進行相關業務分析提供有力的數據支持。通過建立各種分析模型，可以簡便、準確的分析某產品的某工序的工時，判定合理的生產成本；根據匯總不同員工的加工工時分析某員工的加工技能，為員工的考核、培訓計畫提供有力參考；根據某產品的銷售曲線分析產品的市場接受、季節偏向等等

發展狀況

製造執行系統（MES，Manufacturing Execution Systems）的概念在上世紀80年代就已經出現了，90年代初，AMR組織提出了完整的MES模型。二十多年來，MES系統在北美、西歐和日本的企業已經得到廣泛的使用，配合精益生產、豐田管理模式等思想，在提升企業製造水平、生產效率等方面發揮了巨大作用。

MES在國外的發展簡述

1980年代初期出現的MES，是在與日本製造企業競爭中產生的。上世紀中期，“日本製造”是“便宜”和“仿製”的代名詞。而豐田（TOYOTA）、索尼（SONY）、本田（HONDA）等公司實行的全面質量管理（TQM，Total Quality Management）、準時制生產（JIT，Just in Time）和柔性製造技術（Flexible Manufacturing Techniques），在降低庫存、縮短周期、削減成本方面取得顯著成果，使其產品質量和貨物交付達到幾乎完美的程度。

西方的製造業被迫快速適應這種變化，以獲得企業的生存機會。但工會化和勞動政策迫使西方的製造商們把推進工廠的自動化擺到首要位置。在過去的20年中促使製造業的速度翻了一番，取得了巨大收益。

通過自動化改善製造業的速度的同時，減少了監督、檢查生產作業過程需要的員工人數，但是這就在企業級管理系統和車間級設備控制層之間形成“信息斷層”，不能進行有效溝通。傳統的MES系統就是用於消除這個影響自動化收益的“鴻溝”。MES系統連線工廠和倉庫的PLC和物流作業設備，使得主管人員獲得即時的可見性，以管理和控制“事件”；同時，MES系統從企業級管理系統接收工單（Work Order），任務得到執行後，反饋詳細事務處理。為改善決策速度和準確性，提高管理生產力，保持運作的持續順暢，MES系統提供了一個工具，進行詳細的進度安排，管理勞動力、資源分配、任務分派、作業調度、過程管理、質量控制、維護、記錄保存和績效管理，形成了聯繫巨觀管理與微觀事務的紐帶。

中國發展MES套用的必要性

中國製造業在規模擴張期的優勢已漸漸失去。

改革開放之初，中國的製造業似乎有取之不盡的廉價勞動力資源、土地資源和原材料資源。這使得在我國生產的產品具備較低的成本，在國際上具備強大的競爭優勢。但是，隨著製造規模的擴張和國民經濟的發展，以下問題擺在了我們的面前：

勞動力成本上升。由於多種原因，城市、製造業密集區的勞動力市場開始緊張，在中國內地和沿海地區，新工廠不斷湧現，超過工人成長的速度，最近幾年甚至各地普遍出現“勞工荒”的現象。由於日益嚴重的人員短缺，及工人的自我維權意識增強，再加上農村生活狀況的改善造成的從農村向城市流動的季節工人減少等原因，我國產業工人的工資呈上漲趨勢，雖然按照西方標準雖然仍然很低，但工資的上漲直接增加了生產成本。人民生活水平的提高是社會發展的必然，因此，人工成本的增加是製造業企業不可逆轉的。

土地和稅收成本增加。大家都記得開放初期，很多地方政府為了招商引資、迅速發展經濟，在土地資源、稅收等方面為企業提供了大量的扶持和優惠政策。但是，土地是國家的土地，不可能長期優惠甚至無償使用；稅收是社會正常運轉的保障，也必將會逐漸回歸正常水平。因此這部分的成本增加也是企業不可逆轉的。

價格競爭不斷升級、資源逐漸缺少。國外資本和民營資本投資快速設立新工廠，加劇了國內企業的產品和原材料的價格競爭。製造商們無法按照原材料和勞動力成本的上升速度來增加價格。

MES對製造業企業的作用

現代MES融入了精益生產、JIT、TQM、6∑等管理思想，其最終目的是降低製造成本、提高產品質量、增強企業競爭力。

MES提供生產計畫的執行力，保證生產計畫如期完成。如同其他經營活動一樣，企業的生產製造過程也存在計畫與落實兩個層面。正確、科學的計畫是保證任務完成的基礎，但只有計畫是遠遠不夠的，計畫若不能得到落實，就是空談。MES從執行的角度，擔負起將計畫落到實處的職能，從詳細排產、資源調度、質量管理、過程管控等多方面著手，保證計畫的實施。

在很多企業，主生產計畫（MPS）是粗計畫，特別是生產批量較大的企業，有時一個主生產計畫的周期達數天甚至數周之久。例如一些通用件的製造企業，往往按大批量計畫備貨的形式制訂生產計畫，這樣，如何根據設備、人員、物料、模具等生產資源的具體使用情況進行生產計畫的分解，就成為主生產計畫執行的首要任務，MES的計畫與排產功能起到的就是這個作用。

目前，製造業企業的生產模式越來越多的轉向MTO（按訂單生產）模式，在這種生產模式下，小批量、多品種的產品在同一條線上連續生產，每個訂單的工藝都不同，在頻繁切換產品的情況下，工人極易發生工藝錯誤的現象，造成返工多、不良率高，生產效率低下。MES根據每個訂單的工藝要求，參照相同工藝連續生產的原則進行排產，並通過生產詳細數據的採集與分析，判斷每一步加工操作的正確性，最大程度地避免了工藝錯誤的發生，能使企業的生產效率提高30%以上。

缺陷產品招回制度正在推廣到越來越多的行業，如何準確地定位存在缺陷的產品，降低招回成本，成為這些企業需要解決的重要問題。MES在生產過程中對具體的生產數據進行詳細的記錄，形成可追溯的產品製造過程資料庫，給缺陷產品的準確定位提供了有力的數據支持。

企業的生產工藝改進是一個長期持續不斷的過程，MES在生產過程中進行詳細的信息記錄，通過科學的分析，找出影響生產效率的關鍵問題，指導管理人員逐步解決和改進。某大型國有企業在實施MES前，竟然沒有人能統計出在制品的數量，在制品數量一直是一個模糊的數字，僅憑工人的估計，給計畫、調度等工作帶來不準確因素，同時，也經常造成在制品的丟失、意外損毀等現象。

MES是製造業企業發展的必需

MES作為聯接頂層計畫管理系統與底層控制系統的紐帶，是製造業企業不可或缺的管理工具。MES與ERP、SCM、SCADA、DCS等系統的協同工作，構成了製造業企業全面的信息化套用，實現了真正的企業信息互通、數據共享和企業運作自動化。

MES作為計畫的執行工具，可以融合精益生產、全面質量管理等先進的生產管理方法和理念，結合先進方法論、現代信息技術和企業的生產實際，為企業打造出高效的製造快車線。企業科學地運用MES，結合其他管理工具和手段，不斷降低成本、提高質量，是現代製造企業實現穩步快速增長、建立高效製造模式的必由之路。

特點

1）採用強大數據採集引擎、整合數據採集渠道（RFID、條碼設備、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆蓋整個工廠製造現場,保證海量現場數據的實時、準確、全面的採集；

2）打造工廠生產管理系統數據採集基礎平台，具備良好的擴展性；

3）採用先進的RFID、條碼與移動計算技術，打造從原材料供應、生產、銷售物流閉環的條碼系統；

4）全面完整的產品追蹤追溯功能；

5）生產WIP狀況監視；

6）Just-In-Time 庫存管理與看板管理；

7）實時、全面、準確的性能與品質分析SPC；

8）基於Microsoft .NET平台開發，支持Oracle/SQL Sever等主流資料庫。系統是C/S結構和B/S結構結合，安裝簡便，升級容易；

9）個性化的工廠信息門戶（Portal），通過WEB瀏覽器，隨時隨地都能掌握生產現場實時信息；

10）強大的MES技術隊伍，保證快速實施、降低項目風險；

目標

1）不下車間掌控生產現場狀況工藝參數監測、實錄、受控

2）製程品質管理，問題追溯分析

3）物料損耗、配給跟蹤管理

4）生產排程管理，合理安排工單

5）客戶訂單跟蹤管理，如期出貨

6）生產異常，及時報警提示

7）設備維護管理，自動提示保養

8）EE指標分析，提升設備效率

9）自動數據採集，實時準確客觀

10）報表自動及時生成，無紙化

11）員工生產跟蹤，考核依據客觀

12）成本快速核算，訂單報價決策

13）細化成本管理，預算執行分析

功能模組

1）生產監視

2）數據採集

3）工藝管理

4）品質管理

5）報表管理

6）生產排程

7）基礎資料

8）OEE指標分析

9）薪資管理

10）數據共享
11）任務派工

12）能力平衡分析

功能

現場管理細度：由按天變為按分鐘/秒

現場數據採集：由人手錄入變為掃描、快速準確採集

電子看板管理：由人工統計發布變為自動採集、自動發布

倉庫物料存放：模糊、雜散變為透明、規整

生產任務分配：人工變為自動分配、產能平衡

倉庫管理：人工、數據滯後變為系統指導、及時、準確

責任追溯：困難、模糊變為清晰、正確

績效統計評估：靠殘缺數據估計變為憑準確數據分析

統計分析：按不同時間/機種/生產線等多角度分析對比