新一代MES的十大核心要素须知

随着电子制造业MES（制造执行系统）的快速普及，越来越多的制造企业购买或开发了适合自己工厂的产品MES，均将其定为实现智能工厂（车间）的目标。

目前国内各行各业大大小小MES有数百家之多，国外的MES更是如此，如何在这些MES在企业中找到适合自己的MES产品？如何参考国内外先进的MES用来提升自己的MES呢？

1、技术架构

虽然绝大多数用户不在乎MES技术架构的设计，但优秀的MES产品首先要有先进的技术支持(如SOA架构)，只有先进的开发平台与可配置的模块模块相匹配，才能够快速构建满足不同用户场景的业务功能。想象一下：在制造管理中，每个人的业务愿景和管理风格都是不同的，有些希望严谨，有些希望灵活，有些注重控制，有些注重实施，如果没有强大的平台龙骨和无限积累定制模块，那么无论系统有多好都会崩溃，停机。这就是为什么西门子、达索等工业软件产品大多使用SOA结构的原因，加入上MVVM模型的代码编写规则通常可以通过数百或数千个灵活和低耦合的基本模块构建数百万个不同的业务功能，使众口再难以调整。因此，有必要选择要求高的客户，特别是针对智能制造的客户MES产品前，一定先了解产品的底层技术。

2、基本功能

在功能涵盖方面，功能全面MES系统应具备产品和工艺管理、计划调度生产管理、材料物流管理、生产质量管理、车间设备维护管理五个基本模块，当然也应包括生产资源管理等模块。面对智能制造MES，还必须具备系统集成和设备接口模块（另述），否则无法实现车间内的各种信息交换，并支持智能车间所需的智能调度、优化、可视化等功能。这也是国家标准《数字车间通用技术要求》和《智能工厂通用技术要求》的明确要求，因此具有上述功能的MES才具备了建设智能车间的基础条件。

3、平台化

市场上的MES主要分为基于客户需求的项目级、客制化产品还有通用的平台化产品。个性化、适用性强、成本低、交付快是项目级别MES的优点，但其缺点是：开发需求描述缺乏行业普遍规则，容易导致系统不满足多变的业务需求和行业规则，一旦企业未来发展需要投入大量的二次开发，这也是对软件架构稳定性的严峻考验。因此，在条件允许的前提下，建议选择具有良好可扩展性能的产品级平台化MES，虽然前期投入的资金和人力较大，但这类产品的稳定性也会有很大的保障，降低了在线应用的风险，大大延长了产品的应用期。

4、应用性

平台化MES产品要求开发人员深入了解和熟悉各行业的实际制造过程，甚至了解主要过程，而不仅仅是从程序开发的角度来设计MES。同时，开发者应根据生产的实际需要，梳理所有工艺流程关系，按照ISA95等标准构建平台化MES产品，如此利于与其他标准化软件实现业务关联和数据共享。上述产品需求不仅要求开发者具有横向广度，而且应用深度的选择同样也是重要考虑因素。优秀、自身的MES企业应具备行业专家，根据行业生产特点的需要，依靠模块化、可插拔等技术自由配置系统，促进工厂快速实施，满足行业共性和企业个性化需求MES系统。

5、易操作性

随着IT随着技术的快速发展，新的视觉感和操作对用户的应用习惯产生了深远的影响。特别是作为一种基于工厂实际应用的软件产品，由于用户是基于车间层的，因此需要具有易于学习、易于使用、快速使用的特点，如：使用清晰的界面功能图标，使用流程引擎来促进快速应用的操作模式。在实际应用过程中，每个操作人员进入系统后，熟练和新手都可以快速进入自己的应用界面，找到自己需要的功能菜单，明确与自己相关的整个业务流程，大量拖动、链接等类似Win7、Win10其他操作模式可以实现快速、方便的组合、拆分、放大、缩小、隐藏等操作。当然，不仅如此，操作还包括美观、绿色、适用的界面和鼠标和触摸屏。

6、仓库管理功能

大多传统的MES只能控制物料，把仓库交给ERP或WMS管理。但近年来，在智能工厂的建设中，由于生产对灵活性、动态性、实时性的要求较高，MES仅物料管理已不能满足这一需求，因此必然会延伸到仓库端，以获得更多的控制和调度权限。

MES一个重要的作用是高效有序地管理各种仓库。因为许多企业的下降不是由于其产品或市场表现不佳，而是由于其库存周转率过低，导致大量的原材料、产品和资本积压。MES设计师必须根据原材料仓库、电子材料仓库、装配件仓库、保税仓库、外包仓库、线边仓库、体仓库、半成品仓库、成品仓库等最基本的物流关系，并根据ISA95新一代标准建设MES，以便把ERP非实时静态仓库变成了MES实时动态仓库，与之一对应、双向同步起来。如果应用了ERP系统但还需要使用WMS系统与制造的数字化数据对接，将严重影响生产计划的节奏，浪费更多的管理资源，产生更多的孤岛数据。所以一个好的MES必须覆盖WMS仓库管理系统的基本功能，并且能做到与ERP直接衔接。

7、数字化排产

作为计划调度和生产管理人员，他们最关心的是如何按时快速交付生产订单？这就要求MES考虑如何连接ERP系统里面的无限排产MRP计算结果？如何根据已知工单数量、生产线配置、工艺时间、人员分布、生产成本、交付时间等约束条件制定MES里面的自动APS高级计划和排程？如何一目了然？APS在数字生产界面中看到工单的动态执行状态？如何自动计算工单发料、实时生产数量和仓库实际材料数量的完整性？如何自动执行APS先进的计划和排程数据发送到模拟系统进行全面的模拟生产和闭环优化生产？许多企业在数字化没有实现的情况下，对自动生产的要求过高，导致人力资源投资大，利润被这些增加的成本侵蚀。相反，没有数字化要求的纸质人工排产必然会使企业远离智能制造的趋势，最终完全落后，失去中国制造2025能够弯道超车的机会和政策红利。以上数字自动生产的基本要素是选择合适的MES产品依据。

8、可视化功能

随着中国制造水平的快速提高，许多国外所谓的先进制造技术在中国严重落后。例如，传统的IT人员根据用户部门固化的需要开发水晶报表和看板的定制模式，远远不能满足当今中国制造快速个性化生产管理的需要。另一个例子是以前单调乏味的报告&看板的格式内容，早已难以满足当今客户的要求和品位。MES产品可视化表现形式越来越丰富：点状图、线状图、柱状图、饼状图、雷达图、甘特图、漏斗图、三维图等。基本要求：美观震撼，一目了然，信息全面。

MES可视化功能还需要满足多变的客户报表要求、灵活的用户参观看板需求、越来越多的移动终端访问数据等。MES可视化背后的技术必须是一种方便的构建方式：智能可配置、客户可任意构建、自由拖动、所见即所得等。

9、系统集成能力

系统集成包括两个方面：

1、与信息系统集成：智能制造MES包括和SQL、Oracle等数据库集成，和PDM(对接BOM、工艺)、ERP(对接计划、物料)、WMS(对接物流、运输)、仿真(对接数据)等软件集成，与IOS、Android移动端集成等。

2、与数据格式集成：这是上述信息集成的技术实现方式，如：XML、CSV、TXT、双方约定的中间表，Web service、开放的API接口等。

10、设备接口能力

设备接口能力

最近，工业互联网、工业物联网、工业大数据等概念越来越被提及。直率地说，其核心是让制造执行系统或其他系统与各种物理设备进行虚拟对接，并提取生产测试数据。类型包括七种不同物理层的设备：仪器、仪器、传感器、AGV、机器人、工控设备、数控装备、贴片机、AOI等等MES该系统不仅可以收集这些设备的数据，而且采用符合国家标准要求和国际标准的一般格式。MES请注意数据采集的标准化和可扩展性，而不仅仅是暂时的目的。

各种工业总线(如OPC)，其设备通信协议如：Profibus、Profinet、Modbus、 DF1协议、SNP协议、专用设备API、自定义等。

有的直接用设备数据格式对接，比如JSON、XML、CSV、TXT等。

以上简述了基于智能制造的新一代MES当然，一些特征要求还不能概括，这也涉及到材料、工艺分析、诊断、优化等具有行业特征的功能。