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MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)

MES(Manufacturing Execution System的縮寫），即制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)，是近幾年發(fā)展起來的企業(yè)信息化系統(tǒng)，目前在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普遍推廣。

MES是介于ERP（企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)）和自控系統(tǒng)（DCS/PLC等）之間的系統(tǒng)，是企業(yè)管控一體化的橋梁，對(duì)于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)ERP系統(tǒng)的企業(yè)來說，缺少M(fèi)ES系統(tǒng)就相當(dāng)于在計(jì)劃與過程控制間形成了【斷層】。MES屬于與生產(chǎn)過程連接的企業(yè)信息系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)綜合自動(dòng)化

的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)通過控制包括物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工廠資源，老提高制造競(jìng)爭(zhēng)力，確保整個(gè)生產(chǎn)行為的最優(yōu)化。生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)主要作用是：一方面，實(shí)時(shí)收集和傳遞生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過設(shè)計(jì)的功能（程序）提供給所有需要的管理者，使他們

能迅速知曉生產(chǎn)的變化，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)有效控制；另一方面，通過對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，找出規(guī)律，改進(jìn)生產(chǎn)組織和管理的方法，優(yōu)化生產(chǎn)管理體系。

制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(huì)定義的MES共有11個(gè)功能模塊，但由于離散制造企業(yè)（如機(jī)械制造、電子電器、航空制造、汽車制造等行業(yè)）和流程生產(chǎn)行業(yè)（如化工、制藥、石油化工、電力、鋼鐵制造、能源、水泥等）的生產(chǎn)模式、管理模式，以及自動(dòng)控制水平之間存在較大的

差異，在不同行業(yè)的MES系統(tǒng)存在較大的差異，并且同一行業(yè)的不同企業(yè)之間其需求也存在差異，所以，并不是一個(gè)MES產(chǎn)品就可以包打天下，而是需要根據(jù)不同行業(yè)和不同企業(yè)的需求狀況進(jìn)行針對(duì)性的開發(fā)。

MES是在DAS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之上的，面向生產(chǎn)、物流等流程業(yè)的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的解決方案。實(shí)施MES能為企業(yè)帶來的好處是：企業(yè)的上層管理者能及時(shí)、直觀地了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況；控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；多個(gè)控制系統(tǒng)連成一體，

進(jìn)行綜合分析，統(tǒng)一規(guī)劃全廠資源；控制系統(tǒng)能進(jìn)行更深層次的數(shù)據(jù)挖掘，充分利用數(shù)據(jù)資源。

MES包括面向流程業(yè)的上層應(yīng)用模塊有實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、生產(chǎn)成本核算系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、批量管理系統(tǒng)等。

企業(yè)想贏得更多的利潤，提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，則必須從生產(chǎn)過程管理入手。因?yàn)樯a(chǎn)制造是工廠的核心，工廠制造成本是公司最大的成本來源，而生產(chǎn)部門是工廠最大的部門，所以抓好生產(chǎn)管理，提高生產(chǎn)管理水平意義重大。如今企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)過渡到了

管理的競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)槠髽I(yè)明白，只有靠現(xiàn)代的管理手段才能制造出更好的產(chǎn)品，為客戶提供更滿意的產(chǎn)品與服務(wù)，企業(yè)才能健康持續(xù)發(fā)展。

缺乏生產(chǎn)管理手段的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)就如同一個(gè)【黑箱】。在生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)到底發(fā)生了什么，沒有一個(gè)完整的信息反饋。生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES通過反饋結(jié)果來優(yōu)化生產(chǎn)制造過程的管理業(yè)務(wù)。生產(chǎn)過程追溯功能，可使企業(yè)非常清楚產(chǎn)品的原材料是哪家、什么時(shí)間提供的，接收人是

誰，檢驗(yàn)的參數(shù)，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的時(shí)間、技術(shù)參數(shù)、操作人員等信息。根據(jù)這些反饋信息，來解決企業(yè)產(chǎn)能成本過高，或者產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的原因，及時(shí)做出調(diào)整，有針對(duì)性地為客戶提供更好的服務(wù)，即使發(fā)生客戶投訴，也能及時(shí)準(zhǔn)確地為客戶澄清問題，確

認(rèn)影響范圍。同時(shí)，產(chǎn)品生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)為生產(chǎn)管理決策提供有效的支持，讓生產(chǎn)過程的問題及時(shí)暴露、及時(shí)地處理，從而有效遏制問題的發(fā)生，將產(chǎn)品質(zhì)量問題，以及生產(chǎn)線的異常狀況消滅在萌芽狀態(tài)。

工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)需要了解整個(gè)工廠的生產(chǎn)進(jìn)度、任務(wù)達(dá)成度、產(chǎn)品品質(zhì)。在沒有使用生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES之前，這些信息的獲取，只能通過人員填寫的報(bào)表反饋，或者是電話匯報(bào)。這些信息的獲取非常不及時(shí)，結(jié)果就導(dǎo)致企業(yè)的管理層不能及時(shí)有效地下達(dá)管理指令

，制約了管理措施的有效實(shí)施。正是這個(gè)管理的【黑箱】遮住了管理層的眼睛，束縛了他們的手腳。

國內(nèi)生產(chǎn)制造企業(yè)紛紛引入MES現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行系統(tǒng)，幫助企業(yè)打破【黑箱】，打造可視化工廠，使生產(chǎn)的過程完全透明化。生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES可監(jiān)控從原材料進(jìn)廠到產(chǎn)品的入庫的全部生產(chǎn)過程，記錄生產(chǎn)過程產(chǎn)品所使用的材料、設(shè)備、產(chǎn)品檢測(cè)的數(shù)據(jù)和結(jié)果，以及產(chǎn)品在

每個(gè)工序上生產(chǎn)的時(shí)間、人員等信息。這些信息的收集經(jīng)過MES系統(tǒng)加以分析，就能通過系統(tǒng)報(bào)表實(shí)時(shí)呈現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)進(jìn)度、目標(biāo)達(dá)成狀況、產(chǎn)品品質(zhì)狀況，以及生產(chǎn)的人、機(jī)、料、的利用狀況，這樣讓整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的狀況看得清清楚楚、明明白白。身在總部的領(lǐng)導(dǎo)

也能通過MES獲取信息，運(yùn)籌帷幄；遠(yuǎn)在國外的客戶可以隨時(shí)關(guān)心他們訂單的進(jìn)度、產(chǎn)品品質(zhì)。

MES系統(tǒng)能夠優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)制造管理模式，強(qiáng)化過程管理和控制，達(dá)到精細(xì)化管理目的；加強(qiáng)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(jì)分析的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、避免人為干擾，促使企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)化；為企業(yè)的產(chǎn)品、中間產(chǎn)品、原

材料等質(zhì)量檢驗(yàn)提供有效、規(guī)范的管理支持；實(shí)時(shí)掌控計(jì)劃、調(diào)度、質(zhì)量、工藝、裝置運(yùn)行等信息情況，使各相關(guān)部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題；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(tái)，使企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)力。

（一）MES系統(tǒng)需要具備的基本性能

1.配置性

MES系統(tǒng)自帶流程建模工具（配置性工具），可以在系統(tǒng)內(nèi)根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，靈活設(shè)置生產(chǎn)工作流程，并根據(jù)不同權(quán)限進(jìn)行流程驅(qū)動(dòng)，與系統(tǒng)消息機(jī)制綁定，驅(qū)動(dòng)預(yù)警管理機(jī)制（如備料的預(yù)警、缺料的預(yù)警、單據(jù)審批超期限的預(yù)警等），按照用戶指定的通知方式

發(fā)送預(yù)警信息，如短信’郵件等。

2.擴(kuò)展性

MES系統(tǒng)應(yīng)具有良好的開放性和擴(kuò)展性，便于企業(yè)未來的發(fā)展需要進(jìn)行功能擴(kuò)展。同時(shí)，可提供可柔性組合定制的用戶界面、業(yè)務(wù)模塊，以及簡(jiǎn)易的二次開發(fā)功能，滿足企業(yè)的個(gè)性化應(yīng)用。

3.可靠性

MES系統(tǒng)應(yīng)具有完善的授權(quán)體系、成熟可靠的教據(jù)備份方法。在安全方面，系統(tǒng)必須具有統(tǒng)一的權(quán)限管理中心，能夠?qū)γ恳粋€(gè)角色、每一個(gè)字段、每一個(gè)動(dòng)作、每一類型的業(yè)務(wù)、每一個(gè)模塊等設(shè)置不同的權(quán)限。

4.實(shí)時(shí)性

MES系統(tǒng)應(yīng)具備良好的實(shí)時(shí)環(huán)境和實(shí)時(shí)響應(yīng)功能。系統(tǒng)要利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量的在線監(jiān)控，提高快速反應(yīng)能力，促進(jìn)生產(chǎn)管理由被動(dòng)指揮型，向以預(yù)防為主、在線控制的主動(dòng)實(shí)時(shí)指揮型管理體系發(fā)展。

5.可視性

MES系統(tǒng)應(yīng)具備以數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)的生產(chǎn)、消耗、質(zhì)量、設(shè)備等信息統(tǒng)計(jì)分析并提供可視化的圖示方式。

（二）MES系統(tǒng)涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

1.企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)

一個(gè)企業(yè)包括一個(gè)或者多個(gè)工廠，工廠又細(xì)化分割為不同的部門組織，組織則被定義為擁有不同工作職能的業(yè)務(wù)實(shí)體。

2.人員及角色

人員是生產(chǎn)過程中重要的基礎(chǔ)性單元，根據(jù)員工的角色規(guī)劃不同的系統(tǒng)權(quán)限，根據(jù)參數(shù)設(shè)定區(qū)分員工的角色和能力，可根據(jù)信息制定完善的人員分配和調(diào)度計(jì)劃。

3.設(shè)備資源

設(shè)備資源是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的主要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，企業(yè)的生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本都與設(shè)備的技術(shù)水平直接相關(guān)。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，以及業(yè)務(wù)流程，規(guī)劃每一個(gè)工作中心設(shè)備資源分配，包括產(chǎn)量、生產(chǎn)節(jié)奏、維護(hù)計(jì)劃、狀態(tài)監(jiān)控規(guī)則、故障診斷機(jī)制、設(shè)備

數(shù)據(jù)采集與分析方法等。

以下某集團(tuán)工業(yè)MES項(xiàng)目解決方案：

（一）企業(yè)困局