MES越来越有可能成为工厂运营的核心

 工业4.0重新燃起了“工业再发现”之火。许多概念和实践再次被强化，犹如新开局的麻将牌，东风归位，万象重生。在这样一场焦点争夺战之中， MES系统毫无疑问成为众所瞩目的焦点。

 

    智能工厂面临的大规模个性化定制的生产问题，必须由各个系统（PLM、MES、现场数据采集系统等）进行承接和解决。

 

    越来越多的管理者意识到，MES系统正在成为承载工厂核心的运营平台。服务于车间制造是MES的最核心的任务，因此越来越多的企业在新建工厂时，不仅考虑采购先进的设备，也考虑MES如何将工艺研发、品质管控、精益制造、协同供应链等，统一到一起。MES系统已然成为工厂的信息枢纽。 

 

    从来没有离开的MES系统，又回来了。凭借工业4.0的强劲之风，此次倍加精神抖擞。

 

 

    制造执行系统是美国AMR公司在90年代初提出的，旨在加强MRP计划的执行功能，把MRP计划通过执行系统同车间作业现场控制系统联系起来。

 

    很显然，MES系统自落地之日起，就定义了自身的使命：MES系统，为连接中枢而生。

 

    1997年，MESA（制造执行系统协会）提出的MES功能组件和集成模型，包括11个功能。同时规定，只要具备11个功能之中的某一个或几个，也属MES系列的单一功能产品。 

 

    伴随着MES系统市场的发展，MES厂商犹如雨后春笋般地涌现出来，四路大军杀入其中。 

 

    ① 从自动化设备基础上发展而来的这些厂商，进入MES领域有着天然的优势，对自动化设备了如指掌。

    ② 从专业SCADA、HMI厂商发展而来的，多是从开发人机界面开始，然后扩展MES领域的。

    ③ 从专业MES发展而来的，这些厂商一开始就专注于行业MES或者MES中的某一项功能。

    ④ 还有一种趋势是ERP厂商由上向下发展MES。

 

 

    而近几年，从物联网行业来的MES系统厂商也成为热点。由于具有先天的对设备、网络的理解，这些厂商也在成为一股不容小觑的生力军，虽然现在这些公司体量较小，但是他们内置的互联网基因与基础研发能力使得他们在MES应用中如鱼得水，特别在对疑难杂症的复杂车间具有相对灵巧的技术优势。

 

    历史上，MES系统行业曾有过一次并购热潮，是以自动化设备供应商为主角，以便快速进入该行业。这是自动化和软件供应商最直接的本能反应。实际上，这是自动化系统，第一次在工厂中精确地度量了硬件设备与软件的距离，宣告了一个正在萌芽的全新意图：自动化供应商离管理，而不仅仅是控制，大大前行了一步。

 

    而近几年开始大热的工业数字化热浪，正在将MES的认识和实践推向另外一个高峰。

 

 

    MES从上个世纪90年代开始发展，刚开始主要是在自动化程度比较高的行业得到广泛应用。如汽车行业、半导体电子、烟草行业，同时也在食品饮料、工程机械、大型离散装配、家电行业得以推广。

   

    自动化设备商仍是MES系统市场的主流供应商，但也难以形成ERP行业的SAP这样的寡头。尽管ERP厂商虽然也尝试进入MES行业，但是，市场拓展效果不佳，很显然，对资源管理轻车熟路的ERP厂商，对现场控制系统、数据采集，有着与生俱来的生疏和规避。

 

 

    MES系统的行业性需求与通用型产品之间的矛盾日渐突出，产品化程度不够。与ERP不同，MES系统从产生开始，就是为了解决通用型的ERP功能难以解决的工厂管控问题，因此，即使有多年的发展，MES系统也无法摆脱行业性对其形成的局限。

 

    与此同时，集成难度是另外一个MES系统难以快速铺展的门槛。随着智能工厂的建设热潮，对于MES的集成提出更高的要求，纵向集成要求MES系统不仅与ERP集成，还要求与控制系统进行集成；不仅要求进行数据采集，还希望实现控制参数、工艺标准的下达。这也对MES供应商提出很大的挑战。

 

    值得注意的一个现象是，尽管MES系统发展多年，但其产业化规模仍然不足。一个成熟的产业应该是由供应商、服务商(经销商)和用户组成的，比如ERP、PLM。而现在的MES系统多是供应商直接面向用户，产业规模还远远没有发展起来。

 

    实际上，MES系统是一个企业信息化程度的体温计。由于MES系统的数据表单，来源于工厂的多个角度。因此如果企业自身的工艺资源、制造资源、流程节点不能规范有效的时候，MES系统厂家将不得不撅着屁股，先帮着企业整理自身的资源数字化。想为客户纺出五彩锦缎，而用户首先搬出的是一堆搅在一起的乱线头。这对MES系统厂商往往苦不堪言。

 

 

    从国外的发展趋势看，已经形成了一批MES软件产品商和行业解决方案商。ERP和MES系统的分工也愈加清晰。企业智能制造的应用焦点已经由ERP转向MES，MES系统已经由ERP的配角转变为生产管家的主角。

 

    随着CPS赛博物理系统正在逐步成为指导智能工厂建设的重要因素，物联网IoT的影响范围和对象越来越大，MES将对更多的“人、机、料、法、环”的信息进行闭环处理，从采集、传输、分析、控制、乃至巨大的提升。

 

    一方面，MES系统将与精益管理思想进行更深入的融合。相比ERP，MES在企业的精益管理思想落地方面更具有可操作性，在汽车、家电等装配行业，借助MES的物料拉动功能，企业已经实现JIT、JIS管理。

 

    另一方面，基于MES的制造大数据的分析处理将成为MES面临的课题和挑战，与ERP层的BI分析处理不同，MES产生的制造数据不仅包括结构化数据，还包括大量的非结构化数据如实时历史数据库、图片等。

 

    在新一代软件技术和工业互联网思维的支持下，MES在内涵中也增加了多个角色功能。

 

    如何利用MES系统掌握的即时、准确的生产信息成为各MES厂商竞相竞争的基础，例如：对于某些设备管控上移到MES层是充分利用MES掌握在制品状态的信息，对于AGV由MES系统调度是充分利用MES掌握生产节奏的信息等等，随着实时工业网络在制造现场的部署，MES由于掌握最全面、最精细的生产系统信息会显得越来越重要，同样地，MES系统所涵盖的功能也将不仅仅局限与AMR定义的十一个模块，MES系统会适时、动态、与时俱进地增加更多有价值的软件模块。

 

    随着对于行业的规范化，知识管理的思想将渗透和融入到未来的MES系统中。

 

    典型的应用如设备维修知识库，工艺异常调整知识库、最佳实践（最佳工艺、最佳设备运行参数）等将大幅度提高MES系统的应用普及，而MES未来将向云端进行转移。对于一些制造过程比较简单的中小企业，基于云平台的MES不失为一种低成本的解决方案。

 

    而随着谷歌眼镜、VR/AR、智能手表的引入，MES系统跟人的连接也将更加频繁和自然。而当下智能制造的许多热点话题，可以从MES本身可以一一展开。