浅谈MES系统的简介和运用

说到MES，首先要说生产。如图所示，生产系统模型涉及人、财、物和信息等资源，产、供、销等环节，以及供应商、客户和合作伙伴。其中，生产管理是通过对生产系统的战略规划、组织、指挥、实施、协调和控制，实现生产系统的物质转化、产品生产和价值提升的过程。擅长设计策划、运营控制、生产运营策略分析改进的P、D、C、A循环，分析问题，找出原因，制定对策，改善生产。

生产管理是企业价值链的主要环节，是企业核心竞争力的核心内容。MES是介于企业级资源计划系统和工厂底层控制系统之间的各种工厂管理系统的集合，是提高企业制造能力和生产管理能力的重要手段。包括生产计划与调度、物料平衡与物流、库存、工艺技术、过程监控、质量、HSE、设备、能源、成本、绩效管理等。

1.为什么要实施MES？

相对于其他信息系统，MES这个词在中国流行的比较晚。很多企业决策者经常开始问:为什么要实施MES？国外也有同样的理论:为什么是MES？因为很多计划都是先实施ERP，再实施MES。因此，得出了实施面向ERP的MES的结论。不完全是。

1、企业生存环境的客观需要

因为工厂级和车间级管理面临着新的挑战:上下游车间的高效沟通、信息的及时性和准确性、计划的随时变化、任务单位越来越小、质量可追溯性要求越来越高、管理人员成本上升等。

2、企业管理的内在规律

从时空和业务链的角度来看，MES是企业管理中不可或缺的领域和环节。

3.它是信息技术发展的必然结果。

信息技术在企业中的应用，首先是解决生产过程控制的问题，它发展很快。然后是提高管理水平和手段，产生了以ERP为代表的大量软件。

然而，在实施ERP的过程中，人们发现:ERP规模大、周期长，导致46%的ERP项目逾期完工；过度支出和投入导致41%超出预算；由于诸多原因，49%未能达到预期的社会效益、经济效益和目标。其中一个重要因素就是忽视了与生产现场的联系和集成，而生产现场的数据，即完善的生产信息，是ERP的基础，也是集成的关键。

因为ERP层和DCS层的工作是分开进行的，所以存在两个问题:一是横向系统之间的信息孤岛，二是ERP和DCS之间缺少环或环节。这也是MES诞生的重要原因。

因此，国际公认的整体信息架构原则上分为三层:PCS层、MES层、ERP层。

PCS层是底层，主要是硬件设备，主要面向操作人员，实现生产过程中操作的自动化，减少操作人员的编制；

MES层是中间层，承上启下，以生产经营管理软件为主，主要面向生产管理人员，实现生产管理信息化，管理组织扁平化、紧缩化；

ERP层是最高层，以管理软件为主，主要面向管理层和决策者，实现管理决策和管理的信息化，管理组织的扁平化和集约化。

最近决策层从顶层分离出来，演变成四层结构。突出实时制造性能监控、实时运营智能等管理理念。

二，MES的功能地位

MES主要管理四种资源，包括人力资源、生产设备、物料和能源、工艺环节)；在生产活动中。业务计划层和生产过程控制层之间可以实现生产能力信息、产品信息、生产调度信息和生产绩效信息的交换(4P交换功能)。

AMR组织定义的MES有11个功能:

(1)生产资源的分配和监控；

(2)作业计划和生产调度；

(3)工艺规范和标准的管理；

(4)数据采集(设备联机采集实时数据和各种参数信息，控制系统界面，生成生产数据记录、质量数据、性能信息和台帐积累)；

(5)操作人员管理；

(6)产品质量管理；

(7)过程管理(过程控制、APC、基于模型的分析和模拟、与外部分析系统的接口)；

(8)设备维护；

(9)性能分析；

(10)生产单元调度；

(11)产品跟踪。

AMR组织调用按照11个功能实现的整体解决方案MES(制造执行解决方案)。其中，生产资源计划、生产调度和排产是主线。

三、实施MES的关键

(1)分析企业的制造执行能力。

MES是制造执行系统，服务于制造管理，旨在提高制造执行能力和水平。因此，在实施MES之前，首要的问题是评估现有的制造执行能力。从制造战略、制造质量、供应链协调、信息收集、绩效管理与改进、制造和IT基础设施等角度，将企业制造执行能力成熟度分为劣、中、好、优、未来追求目标五个等级。利用这个成熟度模型，根据企业现状和环境的要求，对企业进行评估，找出差距，设定目标。

(2)选择功能模块。

生产作业管理模块是MES系统中最重要的模块，其核心是生产计划、统计和调度。生产是以设备及其运行为基础的，所以设备管理模块和数据采集存储(实时数据库)也应该是MES的基础模块。一般有产品质量管理模块、成本管理模块、物料平衡和仓库管理模块等。目前随着管理的集约化、精细化，有了新的需求。产生了新的信息技术和软件，增加了MES的功能。

(3)做好整合工作。

随着信息技术的进步，企业管理的空间和时间范围在扩大，而管理的精细度或粒度在缩小。宏观和微观方面都要求可视化和实时性，这就需要集成技术。一是MES模块的集成，二是MES、PCS、ERP的集成，三是企业内外部的集成。目前比较流行的概念和技术是实时绩效管理和制造绩效服务。

四。结论

(1)信息化一般设计为有机连接的三层或四层架构。

(2)2)ERP和MES的边界模糊，部分功能重叠。所以模块边界的划分也就学会了。ERP代替不了MES，流程工业更是如此。

(3)以DCS为核心的控制系统、以ERP为代表的管理系统和以MES为核心的生产运营指挥调度系统是企业信息化的三大领域，其中MES的效率和效益潜力最大。

(4)MES侧重于“人、财、物”的“物”，“产、供、销”的“产”，生产经营的“安、稳、长、满、优”。

(MES的实施可以从基础和基本模块开始，然后实施扩展、增强和高级模块。

(6)没有谁的产品能得天下。MES模块应该是优中选优，然后由第三方集成平台软件集成才是上策。

(7)除了选择MES应用模块和软件，选择集成商或主承包商提供整体解决方案和集成是最重要的。