制造業信息化建設技術報告制造執行系統ManufacturingExecutionSystem制造業信息化建設技術報告制造執行系統Manufac報告內容一、MES

是什么？

二、為什么需要MES？

六、

企業如何實施MES？

七、MES

實施案例

三、

MES

能夠做什么？

四、

MES

在國內外的發展與應用情況

八、我們正在做什么？

五、

MES

能給企業帶來什么？報告內容一、MES是什么？二、為什么需一、MES

是什么？MES是“ManufacturingExecutionSystem”的英文縮寫，中文翻譯為“制造執行系統”、“生產實施系統”等。簡單地講，MES是面向車間的生產過程管理與實時信息系統。它主要解決車間生產任務的執行問題。一、MES是什么？MES是“ManufacturingMES發展大事記20世紀80年代末，美國先進制造研究機構(AMT)首先提出MES的概念；1992年，美國成立以宣傳MES思想和產品為宗旨的貿易聯合會——MES國際聯合會（MESAInternational）；1997年，MESA發布修訂后的6個關于MES的白皮書，對MES的定義與功能、MES與相關系統間的數據流程、應用MES的效益、MES軟件評估與選擇以及MES發展趨勢等問題進行了詳盡的闡述；1999年，美國國家標準與技術研究所（NIST）在MESA白皮書的基礎上，發布有關MES模型的報告，將MES有關概念標準化。MES發展大事記20世紀80年代末，美國先進制造研究機構(A

MES

的定義美國先進制造研究機構(AMR)：MES是位于上層計劃管理系統與底層工業控制之間、面向車間層的管理信息系統。它為操作人員、管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態信息。MES國際聯合會(MESAInternational)：MES是一些能夠完成車間生產活動管理及優化的硬件和軟件的集合，這些生產活動覆蓋從訂單發放到出產成品的全過程。它通過維護和利用實時準確的制造信息來指導、傳授、響應并報告車間發生的各項活動，同時向企業決策支持過程提供有關生產活動的任務評價信息。MichaelMcClellan(曾任MESA主席)：MES是一個集成的計算機化的系統，它是用來完成車間生產任務的各種方法和手段的集合。MES的定義美國先進制造研究機構(AMR)：MES是二、

MES

產生的背景車間層生產管理系統本身發展的需要MRPII/ERP進一步發展的需要其它先進制造及管理模式發展的需要相關技術的發展為MES提供了技術支撐二、MES產生的背景車間層生產管理系統本身發展的需要MES

產生的背景在MES出現之前,車間生產管理依賴若干獨立的單一功能軟件，如車間作業計劃系統、工序調度、工時管理、設備管理、庫存控制、質量管理、數據采集等軟件來完成。這些軟件之間缺乏有效的集成與數據共享，難以達到車間生產過程的總體優化。為了提高車間生產過程管理的自動化與智能化水平，必須對車間生產過程進行集成化管理，實現信息集成與共享，從而達到車間生產過程整體全局優化的目標。（1）車間層生產管理系統本身發展的需要MES產生的背景在MES出現之前,車間生產管理依賴若干MES

產生的背景MRPII/ERP強調企業的計劃性，好的計劃應該建立在實時、準確、全面信息的基礎之上。MRPII/ERP無法及時獲取車間生產現場的實時信息，造成“生產計劃”與“生產信息”不同步，使得計劃的合理性大打折扣。因此，必須把“生產”與“計劃”實時關聯起來。但MRPII/ERP本身無法直接與生產現場的控制層相聯系，作為連接兩者的橋梁，MES應運而生。（2）MRPII/ERP進一步發展的需要MES產生的背景MRPII/ERP強調企業的計劃性，好的計MES填補了計劃與控制之間的鴻溝MES填補了計劃與控制之間的鴻溝MES

產生的背景計算機集成制造系統（CIMS）：對車間層制造過程及管理自動化以及與其它分系統集成的需求；

JIT/精益生產：對生產現場實施“零庫存”控制的需求；網絡化制造：對車間生產過程及數據管理信息化、集成化、網絡化的需求；敏捷制造：對車間生產過程集成化、智能化、柔性化的需求。（3）其它先進制造與管理模式發展的需要MES產生的背景計算機集成制造系統（CIMS）：對車間層制MES

產生的背景計算機網絡、數據庫及計算機軟件技術的發展：Internet/Intranet/LAN/FieldBus/MAP，大型分布式數據庫，分布式對象計算、軟總線及組件技術等；自動控制與傳感檢測技術：PLC/DCS/SCADA，智能儀表，數字傳感器，網絡數控技術等；計算機輔助生產管理技術的普及與發展：生產計劃與控制，設備管理，工具管理，質量管理與控制，過程管理及工作流技術等。（4）相關技術的發展為MES提供了技術支撐MES產生的背景計算機網絡、數據庫及計算機軟件技術的發展：三、

MES

的功能與作用Controls車間設備控制SCM供應鏈管理MRPII/ERP企業資源規劃SSM服務銷售管理MES制造執行系統P/PE產品及工藝設計MES定位及功能模型三、MES的功能與作用Controls車間設備控制SCMMES功能概述序功能項目英文全稱功能概述備注1資源分配與狀態ResourceAllocationandStatus管理車間資源狀態及分配信息MESA/NIST2操作/詳細調度Operations/DetailScheduling生成操作計劃，提供作業排序功能M/N3分派生產單位DispatchingProductionUnits管理和控制生產單位的流程M/N4文檔管理DocumentControl/SpecificationManagement管理、控制與生產單位相關的記錄M/N5數據采集/獲取DataCollection/Acquisition采集生產現場中各種必要的數據M/N6人力管理LaborManagement提供最新的員工狀態信息M/N7質量管理QualityManagement記錄、跟蹤和分析產品及過程特性M/N8過程管理*ProcessManagement監視生產，糾偏或提供決策支持MESA9維護管理MaintenanceManagement跟蹤和指導設備及工具的維護活動M/N10產品跟蹤和譜系ProductTrackingandGenealogy提供工件在任意時刻的位置及其狀態信息M/N11性能分析PerformanceAnalysis提供最新的實際制造過程及對比結果報告M/N12物料管理*Materialmanagement管理物料的運動、緩沖與儲存NISTMES功能概述序功能項目英文全稱功能概述備注1資源分配與狀態MES功能詳解資源分配與狀態：該功能跟蹤資源狀態并維護一個詳細的歷史記錄。它保證設備能夠適時地安裝調整以及其它資源（如文檔）能夠及時獲取。對上述資源的管理包括對操作/詳細調度功能的支持。操作/詳細調度：提供基于優先級、屬性、特性以及制造方法與工藝等的作業排序功能，負責生成工序計劃（即詳細計劃）以滿足用戶定義的運行目標。分派生產單位：根據生產計劃和詳細排程，指導作業、訂單、批次、工作指令等形式的生產單位的工作流程。以適當的順序分派信息，使在正確的時間到達正確的地點。它具有變更預定排程/生產計劃、以及通過緩沖管理來控制在制品數量的能力。MES功能詳解資源分配與狀態：該功能跟蹤資源狀態并維護一個詳文檔管理：控制、管理與交付與生產單位關聯的信息包，包括工作指令、制造方法、圖紙、標準操作規程、零件加工程序、批次記錄、工程更改通知以及交班信息等。它支持編輯預定信息和維護文檔歷史版本。數據采集/獲?。韩@取和更新用于產品跟蹤、維護生產歷史記錄以及其它生產管理功能的生產信息。它可使用掃描儀、輸入終端、與制造控制者的軟件界面以及其它軟件等方式相結合來完成上述功能。它以手工或自動方式在車間采集最新的數據。人力管理：提供最新的人員狀態信息，包括時間和出勤記錄、資質跟蹤以及追蹤其間接活動的能力。它與資源分配進行交互以確定最優的人員分派。MES功能詳解文檔管理：控制、管理與交付與生產單位關聯的信息包，包括工作指質量管理：及時提供產品和制造工序測量尺寸分析以保證產品質量控制，并辨別需要引起注意的問題。它可推薦一些矯正問題的措施。也可以包括SPC/SQC跟蹤、離線檢測操作以及在實驗室信息管理系統(LIMS)中分析。過程管理：監視生產過程，自動糾偏或為操作者提供決策支持以糾正和改善在制活動。它可包括報警管理。可能通過數據采集/獲取提供智能設備與MES的接口。（NIST認為過程管理活動已在分派與質量管理中描述；MESA將其單列，是因為該活動可能由一個單獨的系統來執行）維護管理：跟蹤和指導設備及工具的維護活動以保證這些資源在制造進程中的可獲性，保證周期性或預防性維護調度，以及對應急問題的反應（報警），并維護事件或問題的歷史信息以支持故障診斷。MES功能詳解質量管理：及時提供產品和制造工序測量尺寸分析以保證產品質量控產品跟蹤和譜系：提供所有時期工作及其處置的可視性。其狀態信息可包括：誰在進行該工作；供應者提供的零件、物料、批量、序列號；任何警告、返工或與產品相關的其它例外信息。其在線跟蹤功能也創建一個歷史記錄，該記錄給予零件和每個末端產品使用的可跟蹤性。性能分析：提供實際制造操作活動的最新報告，以及與歷史記錄和預期經營結果的比較。運行性能結果包括對諸如資源利用率、資源可獲取性、產品單位周期、與排程表的一致性、與標準的一致性等指標的度量。物料管理：管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的運動、緩沖與儲存。這些運動可能直接支持過程操作或其它功能，如設備維護或安裝調整。（該功能為NIST所追加，它認為上述物料管理活動與資源分配和跟蹤功能的關系并不明確）MES功能詳解產品跟蹤和譜系：提供所有時期工作及其處置的可視性。其狀態信息？MES

的主要作用填補了上層生產計劃與底層工業控制之間的鴻溝上層生產計劃層底層設備控制層生產什么控制指令計劃控制執行？MES的主要作用填補了上層生產計劃與底層工業控制之間的鴻車間計劃/執行/控制三層之間的信息流MRPII/ERP時間因子：100XMES時間因子：10X控制層時間因子：1X人員設備要生產什么？生產方法指令生產了什么操作結果操作狀態生產了什么？是如何生產的？生產方法及人員指令生產結果及人員反饋設備操縱控制輸入/輸出傳感器值車間計劃/執行/控制三層之間的信息流MRPII/ERPMESMRPII/ERP與MES之間的信息流MRPII/ERP預測成本生產計劃產品定義工藝定義人力資源采購分銷……MES資源分配/狀態操作調度生產分派文檔控制數據采集在制品狀態/跟蹤質量管理性能分析過程管理產品跟蹤及譜系維護管理產品需求BOM/圖紙/零件程序生產方法/資源工藝規程人員特性庫存狀態生產指令…訂單狀態/完成情況資源狀態/利用情況人員狀況/利用情況物料狀況/利用情況實際的BOM/圖紙/方法實際的加工路線/工藝產品譜系，廢品/次品…MRPII/ERP與MES之間的信息流MRPII/ERPMEMES與控制層之間的信息流CONTROL監視與傳感過程，設備，環境人員，物料控制機器控制調整控制實時質量控制高級過程控制操作過程排序機器與過程指令人員指令人機接口安全，維護MES資源分配/狀態操作調度生產分派文檔控制數據采集在制品狀態/跟蹤質量管理性能分析過程管理產品跟蹤及譜系維護管理過程指令：方法/工作指令/零件程序…操作員指令：預定/預防性維護物料安全指令（文檔）機器操作指令（文檔）……過程狀態（工序進展）批次結束報告特別查詢（設備運行參數）物料分析（使用狀況）事件:時間/日期/批/警報數據采集……MES與控制層之間的信息流CONTROLMES過程指令：過程四、

MES

的發展與應用情況生產管理系統的演進MES技術國際上的發展歷程MES在國際上的應用情況MES在中國的發展與應用情況MES技術的發展趨勢四、MES的發展與應用情況生產管理系統的演進生產管理系統的演進財務系統MRPP/SMESMRPII預測DRPI-MESERP新一代解決方案同步化模塊化面向對象行業集中具有伸縮性基于戰略SCM1960197019801990未來生產管理系統的演進財務系統MRPP/SMESMRPII預測DMES

技術在國際上的發展歷程專用MES（PointMES）集成化MES（IntegratedMES）可集成的I-MES（IntegratableMES）智能化第二代MES（MESII）下一代MES19852000200319901995MES技術在國際上的發展歷程專用MES（PointMESMES

技術在國際上的發展歷程專用MES（PointMES）

專用MES是一種自成一體的應用系統，它針對某個單一的生產問題(如制造周期缺乏競爭力、在制品庫存過大、產品質量得不到保證、設備利用率低、缺乏過程控制等）提供相應的軟件系統（如作業計劃與控制、物料管理、質量管理、設備維護、過程管理等）加以解決。集成化MES（IntegratedMES）

該類系統起初是針對特定的行業(如航空、裝配、半導體、食品和衛生等)的特定的規范化環境而設計，目前已拓展到整個工業領域。在功能上它已實現了與上層事務處理和下層實時控制系統的集成。集成化MES具有豐富的應用功能、統一的邏輯數據庫、單一的車間產品及過程模型等優點成為商品化MES產品的主流。但該類系統依賴特定的車間環境，柔性差，缺少通用性和廣泛的集成能力。MES技術在國際上的發展歷程專用MES（PointMESMES

技術在國際上的發展歷程可集成的MES（I-MES）

它將模塊化應用組件技術應用到MES的系統開發中,是前兩類MES系統的結合：既具有專用MES系統的特點，即I-MES中的部分功能作為可重用組件單獨銷售；又具有集成化MES的特點，即能實現上下兩層之間的集成。I-MES還具有能實現客戶化、可重構、可擴展和互操作等特性，能方便地實現不同廠商之間的集成和遺產系統的保護，以及即插即用等功能。智能化第二代MES（MESII）

其核心目標是通過更精確的過程狀態跟蹤和更完整的數據記錄以獲取更多的數據來更方便地進行生產管理，它通過分布在設備中的智能來保證車間生產的自動化。下一代MES（NextGenerationMES）

其顯著的特點是強調生產同步性（協同），支持網絡化制造。它通過MES引擎在一個和幾個地點來進行工廠的實時生產信息和過程管理以協同企業所有的生產活動，建立過程化、敏捷化、有效的組織和級別化的管理使企業生產經營達到同步化。

MES技術在國際上的發展歷程可集成的MES（I-MES）MES

在國際上的應用情況MES在發達國家已實現產業化，其應用覆蓋離散與流程制造行業和領域:半導體、電子、機械、航空、汽車、醫療、食品、釀酒、石油、化工、冶金等，并給企業帶來了巨大的經濟效益。據AMR和MESA于1997年提供的數據：1993年MES的市場銷售額為1.5億美元，1994-1995年的銷售額以大約30%的速度增長，這一增長速度將繼續保持到2000年。MES的出現和普及，對國外生產管理界也產生了深遠的影響。在國外很多行業應用中MES已和ERP相提并論。MES是目前世界工業自動化領域的重點研究內容之一。MES在國際上的應用情況MES在發達國家已實現產業化，其應MES

在中國的發展與應用情況MES思想在20世紀90年代中期引入我國，1999年國家863高技術發展計劃首次將MES納入CIMS主題進行探索性研究。國家“十五”863將MES作為重點項目進行資助，取得了一批研究與應用成果（如可集成的MES、基于構件的可重構MES、知識化MES、基于WEB的MES、敏捷化MES理論等），應用范圍覆蓋離散制造與流程工業。但我國在MES應用方面與西方發達國家相比，無論是在技術深度與應用廣度上都存在較大差距，主要還停留在MES技術的早期階段（專用MES和集成化MES）。MES在中國的發展與應用情況MES思想在20世紀90年代中MES

技術的發展趨勢進一步強化系統的可集成性；可配置性與可重構性；柔性與自適應性；開放性與可擴展性，即插即用；進一步提高系統的可靠性；

強調過程管理，支持生產協同（同步性：Synchronous）；面向客戶，支持電子商務；支持網絡化制造模式。MES技術的發展趨勢進一步強化系統的可集成性；五、

MES

給企業帶來的利益MESA分別在1993年和1996年以問卷方式對若干典型企業進行了兩次有關MES應用情況的調查這些典型企業覆蓋如下七大行業：醫療產品，塑料與化合物，金屬制造，電氣/電子，汽車，玻璃纖維，通訊這些企業中，75%為離散制造企業，16%為批量/流程制造企業，9%為混合型企業，它們平均應用MES的時間為2.3年以下數據是這兩次調查的結果……五、MES給企業帶來的利益MESA分別在1993年和19可量化的直接經濟利益獲益項目平均獲益（獲益范圍）調查1（1993年）調查2（1996年）縮短產品制造周期45%（2-80%）35%（10-80%）減少或消除數據輸入時間75%（25-100%）36%（0-90%）減少在制品數量17%（25-100%）32%（0-100%）減少或消除作業轉換中的文書工作56%（5-100%）67%（0-200%）縮短產品交付周期32%（2-60%）22%（0-80%）改進產品質量(減少次品)15%（5-25%）22%（0-65%）消除損失的文書/藍圖57%（10-100%）55%（0-100%）可量化的直接經濟利益獲益項目平均獲益（獲益范圍）難以量化的間接經濟利益滿足客戶要求的高質量響應；提高制造系統對變化的響應能力以及客戶服務水平；均衡企業資源的利用率，優化產能，提高運作效率；大大縮短企業投資回報周期；通過員工授權，大大提高企業員工的工作能力與效率；提高企業敏捷性，增強企業核心競爭力。某金屬制造企業的觀點頗具代表性：“MES的實時數據不僅給工廠日復一日的運作帶來了顯著的優勢，更重要的是改善了對客戶的服務”。難以量化的間接經濟利益滿足客戶要求的高質量響應；MES對生產運作管理的最大影響實時的訂單狀態、設備狀態、庫存可視性；實時的作業優先級，提供對工廠管理的實時信息；調度，分派，發到車間的e-mail；客戶訂單的跟蹤與可跟蹤性；實時的車間數據采集。另一個顯著發現：知識化和員工授權改變了員工的精神狀態，減少了監督，提高了工作效率。MES對生產運作管理的最大影響實時的訂單狀態、設備狀態、庫存MES給生產運作人員帶來的好處某汽車供應制造企業：“生產線上的員工操縱數據，工頭做他們自己的作業分派——對所有的班次都是如此”。某扣件系統制造企業：“工頭現在能夠批準薪水冊，并且不用離開辦公室就可以對其手下員工的工作進行調度”。某醫療產品制造企業：“它允許操作者訪問e-mail信息并參與到該系統中來，而不是抵觸”。某電氣設備制造企業：“每個操作者可以完全訪問所有的訂單信息和過程/裝配信息，操作者不再被動地從工頭那里等信息”。MES給生產運作人員帶來的好處某汽車供應制造企業：“生產線上MES給生產運作人員帶來的好處人們不再問：下一步干什么？積極適應新系統，操作者成為主人對定單和庫存的更好控制即時可獲的更多信息使員工成為“知識工人”，他們熱情高漲工頭可在線訪問更好的信息（不再通過手工方式），有更多時間從事管理工作生產流程可視化，工頭成為了教練便于進行庫存控制，利于減低成本、規劃生產更快的反應時間，生產經理能夠下到車間而不是在桌子處理數字豐富的員工授權，人們不必等事做，即時可獲的信息使工作更有效，能作出更好的決策知道下一步工作是什么，并且能夠獲得更好的準備時間改善了制造和計劃調度之間的通訊條形編碼的容器提高操作自動化，它沒有MES系統將無法運行能夠從桌面獲得信息，車間不必有MRP，減少了文書工作，具有更好的責任性及時提供的信息使員工能夠實時看到有什么，需要干什么數據的訪問率從10%提高到100%整個車間對每個人而言都是“可見的”MES給生產運作人員帶來的好處人們不再問：下一步干什么？六、對我國企業實施MES

的建議基本理念：實施MES不僅僅是一項技術工作，更是車間的一次生產運作管理模式的變革；MES是錦上添花（對現有工作流程信息化），不是雪中送炭（通過MES改變工作流程），實施MES不可本末倒置；不能期望MES能夠解決企業或車間的所有重大問題（如技術和工藝問題、基礎管理問題等），對MES技術應當有合適的預期；人的因素是決定MES成功實施的關鍵。應加強人員培訓，熟練掌握技術，轉變觀念。六、對我國企業實施MES的建議基本理念：企業實施MES三步曲

1.充分的準備工作2.合適的軟件選型3.有效的系統實施企業實施MES三步曲 1.充分的2.合適的3.有效的1、充分的準備工作基本條件：面向市場的產品定位；開拓進取的領導班子；對MES內涵認識明確；良好的管理基礎；持續的員工培訓；管理人員與計算機人員的密切配合；合適的軟件，有充分的指導與支持。需求明確：總體預期目標和分階段目標；管理層需求分析；流程需求分析；軟件功能需求分析；硬件配置需求分析；挑選系統的準則，二次開發與系統集成。管理基礎：車間組織機構、規章制度、運行機制；MRPII/ERP系統；車間作業計劃與控制系統；質量管理與控制系統；人力資源管理系統；數據采集與獲取系統。1、充分的準備工作基本條件：面向市場的產品定位；開拓進取的領1、充分的準備工作資金條件：實施MES需要在應用軟件、系統軟件、硬件平臺、培訓、實施費用上投資。所以企業必須有充分的預算，這是實施ERP系統的必要條件。人員素質：良好的員工素質是企業實施MES的必備條件，可以從以下方面進行評估：領導素質、員工素質、企業員工凝聚力?；A數據：包括產品結構、物料（包括編碼規則、零件、毛坯、在制品、刀具、工裝、工具、量檢具等）、工藝路線、工時、物料庫存、設備與人員、各種例外代碼等信息。網絡建設：除了一般局域網外，還涉及車間現場數據采集與控制網絡。車間現場網絡可采用多種形式，如工業以太網、現場總線、RS-485網絡或RS-232網絡等。1、充分的準備工作資金條件：實施MES需要在應用軟件、系統軟2、合適的軟件選型軟件功能滿足程度好；軟件技術水平高（具通用性、適應性、開放性、可擴展性），具有二次開發功能；軟件可集成性好，便于與計劃層和控制層的集成；軟件界面友好、簡單易用；服務質量好（供應商技術開發能力強、信譽好、產品升級有保障、價格體系明晰、合作態度積極）；軟件性價比高，投入產出效益大；與現有MRPII/ERP系統的配套性。2、合適的軟件選型軟件功能滿足程度好；2、合適的軟件選型以下是國際上一些比較出名的供應商及其MES產品：Wonderware公司（FactorySuite）Rockwell公司（BSBizWare）Siemens公司（SimaticWinCC）Intellution公司（infoAgent）EDS公司（TCM-MES）等國內一些高校和科研機構亦從事MES系統研發：西北工業大學，大連理工大學華中科技大學，南京航空航天大學中科院沈陽自動化所等國內也有一些軟件商提供MES產品：如普天、愛康等2、合適的軟件選型以下是國際上一些比較出名的供應商及其MES3、有效的系統實施工作流程調查與需求分析工作流程重組與優化設計客戶化改造與IT技術方案MES解決方案用戶培訓系統實施與上線績效監控與管理持續改進系統維護與升級系統實施成功的標志：系統運行集成化；工作流程合理化；績效監控動態化；管理改善持續化。3、有效的系統實施工作流程調查工作流程重組客戶化改造MES用MES實施要點上層的決心與推動：車間信息化過程中，沒有領導的關心和鼎力推進，MES系統是不可能實施成功的。確切的需求分析：企業當前最迫切需要解決的問題是什么？MES系統是否能夠解決？實施MES后到底能夠解決哪些問題、達到哪些目標？出現問題后如何解決？建立合理的工作流程：這是計算機系統在企業內有效運行的關鍵，最好同咨詢公司和高校合作。制定合理的目標：上MES不能貪大求全，要與ERP緊密結合，要根據企業自身的實際條件設計建設目標。不僅要有完整性，還要具有可操作性。創造良好的實施和應用環境：從企業的硬件設施，人員配置，員工的心態到工作氛圍、企業文化等方面予以重視。MES實施要點上層的決心與推動：車間信息化過程中，沒有領導的MES實施要點完善的教育培訓：強化全員培訓，包括對生產第一線的物流管理員、檢驗員工進行不間斷的循環培訓；召集中高層管理人員反復討論、了解MES。由淺而深，由線而面，建立階段里程碑標志：MES涵蓋很廣，先找一能立竿見影的部份導入，使用成功是最好的教育推廣方式。貫徹執行力：要求各階層各部門確實將此系統做為管理作業上的重要工具，彼此互相督促，施予正面的壓力。實施項目變更管理：在任何一個階段，如果對系統功能說明書中的任何功能進行合理的、必需的變更，則必須通過必要的變更步驟對其管理。建立MES的實施維護團隊：培養自己的人才隊伍，建立MES實施團隊，以確保MES的順利實施，減少系統失敗的風險。MES實施要點完善的教育培訓：強化全員培訓，包括對生產第一線典型的MES實施進程領導與管理層培訓MES原理培訓軟硬件產品培訓操作培訓持續培訓現場問題需求分析目標確定軟件選型項目組織基礎數據設備MES網絡建設系統原型測試系統安裝系統二次開發集成開發模擬運行及客戶化并行運行工作規則驗收分布切換運行切換運行業績評估改進方案典型的MES實施進程前期工作準備工作模擬運行與試運行新系統運行典型的MES實施進程領導與管理MES原理軟硬件產品培訓操作培七、MES

實施案例青島海爾集團是一家很受尊重的企業，其不斷革新的管理理念一直為業界所推崇。海爾冰箱更是家喻戶曉，是國內知名品牌。海爾集團冰箱本部貴州海爾冰箱事業部是其開拓西部市場的重要戰略。本案例將詳細介紹貴州海爾冰箱事業部成功實施MES項目的過程：現狀分析、解決方案MES實施內容效益、經驗七、MES實施案例青島海爾集團是一家很受尊重的企業，其不困惑

貴州海爾冰箱早在前些年就率先引進了ERP，并根據ERP的邏輯來規范工廠管理流程。前前后后他們還引用了諸如工廠監控系統、售后條碼跟蹤系統等來進行生產管理?？墒羌幢闶呛洗酥?，仍然留有一塊未墾之地。無論是ERP還是其他系統，都不能全面實時地管理生產過程。怎么還是不行?。。。浚坷Щ筚F州海爾冰箱早在前些年就率先引進了ERP，存在的問題企業生產原材料的庫存太大，不同原材料常常堆放得“滿坑滿谷”；而生產訂單下達之后，又常常出現原材料供應不足的問題。尤其是每年春夏季節是冰箱生產的黃金期，生產計劃趕不上變化，常有緊急訂單加進來，導致企業生產的采購、物流和庫存等后勤部門應接不暇。上述局面為按時完成訂單生產任務帶來很大的風險，而且容易出現質量隱患。存在的問題企業生產原材料的庫存太大，不同原材料常常堆放得“滿原因分析這是ERP系統的應用問題？還是自身的管理存在薄弱環節？開始公司確實不十分清楚問題出在什么地方，因為當時還處于ERP系統與管理體制的磨合期。于是，在內部，企業的業務部門和信息中心聯合起來反復到生產現場調研，掌握第一手資料，研究生產計劃變化與生產過程、原材料庫存等環節之間的關系。同時，外部邀請咨詢公司、ERP廠商，共同探討問題的癥結所在。原因分析這是ERP系統的應用問題？還是自身的管理存在薄弱環節結論：ERP存在盲區！ERP到了工廠制造車間這一層陷入了“斷流”的困境——和生產相關的數據不得不靠統計員的人工盤點輸入。這就好像一個黑匣子，整個生產過程的進度、狀態等都不在ERP的管轄范圍之內。如果說整個工廠管理在ERP的帶動下是一條高速傳送的運輸鏈，那么到了生產制造這一段就不得不驟然減速，接受手工處理。當天的生產信息只能用于明天的生產計劃制定，有一天的時間延遲。這使得

“生產計劃”與“生產信息”不同步。顯而易見，如果讓生產與計劃實時關聯起來，上述矛盾會大大緩解。但如何取消計劃和生產過程之間的“手工環節”？顯然ERP已經力所不及：以整合企業資源、提供資源計劃為己任的ERP，無法直接與生產現場的控制層聯系起來。結論：ERP存在盲區！ERP到了工廠制造車間這一層陷入了“斷解決方案那么，能否通過增加庫存以“緩沖”生產過程的意外變化或訂單的調整呢？答案是否定的。 公司現有的生產模式是：按照訂單要求小批量靈活生產。常常每天要生產幾十個品種，涉及的原材料種類也達到500~600種。尤其對于類似果菜盒類的半成品，體積較大，專用性強，即每一個冰箱型號都不一樣,如果都多做庫存，簡直難以想像。所以增加庫存不是解決之道。正確答案： 需要一個能夠銜接ERP與生產一線流程控制系統的新系統——制造執行系統（MES）！解決方案那么，能否通過增加庫存以“緩沖”生產過程的意外變化或實施MES項目目標：將在生產線的各個重要環節相關的數據用終端硬件以一定的數據格式記錄下來（如條碼槍和專用的數據采集器），經過系統歸類整理和分析后，轉化成有效的信息，及時提供給各個生產職能及管理部門使用。需求：公司仔細調查研究并征求各部門的意見后提出“系統維護需求、生產管理需求、生產報表需求、質量管理需求、3E計酬需求以及和ERP無縫結合的需求”。軟件選型：在總部的推介下，公司選用了愛康公司的制造信息整合系統（ICON-MES）。MES系統軟硬件總投入達100萬元。實施MES項目目標：將在生產線的各個重要環節相關的數據用終端實施內容1.實時準確的數據采集和獲取，有效的產品跟蹤和過程管理在生產車間中采用了條碼形式的數據采集系統。從箱門發泡(產品組裝開始)到打包整個生產過程安裝了24個條碼掃描點。每一個主關件(如壓縮機、箱體、門體等)都有一個自己的身份(唯一的條碼)，通過掃描點時，數據采集器會自動記錄信息，不僅生產過程的物料消耗可以直接而實時的進入與MES系統相連的ERP,還可實現主關件從生產、銷售、到維修、銷毀的全程跟蹤。MES對生產數據進行實時采集和刷新，線上產品的生產、維修情況，用料情況，進度等等，隨時都可以以最新的數據統計、呈現出來。對于ERP來說，據此所做出的生產計劃也就不至于是昨日黃花的無用功了。日計劃指導生產，周計劃控制產量，不僅完全可以做到按單生產，而且實時掌控計劃執行進度和精確產量。實施內容1.實時準確的數據采集和獲取，有效的產品跟蹤和過程管實施內容(續)2.物料供應追溯、主要制程記錄及品質管理分析，三面夾擊產品質量 根據各冰箱裝配過程中用到的主關件上的條碼信息與該種冰箱產品制程中預先設定的內容是否匹配，來判斷、防止產品生產過程中人為的裝配錯誤。3.實現員工3E計酬管理，提升工作效率，降低廢品率 所謂3E計酬管理就是分操作工、檢驗員和返修工三類人員進行在崗查詢、產品責任追溯和計酬管理。3E管理提升了員工工作積極性并減少了廢品損失。4.信息資源共享，網絡傳送自動報表，大幅提升管理效率 通過網絡，連接生產管理各部門和外部上下游廠商。具有相應權限的各相關部門可以在局域網終端即時獲得其所需的報表料。雖然還不能與客戶和供應商做到遠程共享訂單完成情況以及物料空缺等生產信息，但這完全是MES可以實現的功能。實施內容(續)2.物料供應追溯、主要制程記錄及品質管理分析，實施效益獲得了較高的投入產出比。比如原來每天生產幾個冰箱型號時,企業的庫存資金占用已達到上千萬元，有7個庫存管理員；現在每天生產幾十個產品型號，占用的庫存資金才幾十萬元，庫存管理員只有6個,不增反減。而且絕大多數原材料沒有庫存，根據生產情況由供應商2小時配送一次。僅此一項，節約資金上千萬元。提高了生產效率。定單執行率提高15%，縮短各環節執行時間，減少停機、提高設備使用效率15%，迅速追查質量原因，總體提高生產效率25%，折合人民幣20萬元。提升產品質量。一次性交付合格率提高至97%以上，廢品率下降，實現效益提升10%，折合人民幣42.4萬元。降低成本。減少庫存時間和數量，減少輔料儲備，減少人工，合計降低成本1%，折合人民幣42萬元。其它效益。實現員工計酬管理，提高員工工作效率并減少工具和備件的損失，提升效率5%，折合人民幣10萬元。實施效益獲得了較高的投入產出比。比如原來每天生產幾個冰箱型號成功經驗最重要的都是要贏得全員支持，

特別是生產第一線的操作工人。只有高素質的一線員工才能保證“數據源頭”的質量。首先強化全員培訓，包括對生產第一線的物流管理員、檢驗員等員工進行不間斷的循環培訓；召集中高層管理人員反復交流討論、了解MES。其次，公司進行了績效考核改革。即規定條碼數據的采集工作取代原來的手工報表，并與員工的績效考核掛鉤，真正樹立MES的權威。走一條“MES帶動ERP發展的道路”。MES不能貪大求全，要與ERP緊密結合，要根據企業自身的實際條件設計建設目標。從具體應用者的角度考慮，不能只考慮系統的完整性，還要考慮可操作性等，才能真正利于MES的應用。

為了避免走ERP的老路，實施MES需要具備幾點：切實的需求、合理的目標，創造好實施和應用環境，培養一支自己的人才隊伍。成功經驗最重要的都是要贏得全員支持，

特別是生產第一線的操作八、

我們正在做的有關工作 1998年本課題組開始涉及MES領域，5年來先后承擔了多項有關MES的研發課題：1998年：《基于Multi-Agent的車間管控系統建模及其實現》（國家863/CIMS項目）2001年：《車間非常規信息條件下的決策機制及其MES應用研究》（國家自然科學基金項目）2001年：《敏捷化MES若干關鍵技術及其應用系統》（國家十五863/CIMS項目）2002年：《面向區域網絡化制造的車間制造資源管理系統》（企業橫向合作課題）2003年：《支持網絡化制造的車間制造資源集成及制造過程管理》（已申報國家863/CIMS項目）八、我們正在做的有關工作 1998年本課題組開始涉及MES主要內容與成果（一）MES信息系統建模（二）MES生產調度決策（三）車間制造資源集成（四）敏捷化MES系統開發主要內容與成果（一）MES信息系統建模（一）MES信息系統建模采用MAS和分布式對象技術對敏捷化MES進行建模研究，建立了基于MAS的分布式敏捷化MES體系結構，設計了Agent的統一結構形式及Agent間的協作機制模型?；谏鲜瞿Ｐ烷_發的敏捷化MES具有可集成性好、互操作性強、具有可重構能力等特點,可滿足MES的結構敏捷性要求。（一）MES信息系統建模采用MAS和分布式對象技術對敏捷化基于MAS的MES信息模型企業內部網絡CORBA中間件MES功能實體

…訂單管理系統管理調度管理物料管理設備管理人力資源管理AgentAgentAgentAgentAgentAgent車間數據庫基于MAS的MES信息模型企業內部網絡CORBA中間件MES（二）MES生產調度決策提出了基于MAS的分布式生產計劃與調度模型，開發了敏捷化生產任務規劃與制造單元動態邏輯重構方法；提出并采用基于適應策略的迭代學習調度機制與方法，大大提高了生產調度系統的運行性能；進行了工藝規劃柔性評價及其在生產調度中的應用研究，提高了車間生產過程的智能性；開發了Job-shop調度問題的遺傳算法，改善了車間生產調度的優化結果。（二）MES生產調度決策提出了基于MAS的分布式生產計劃與（三）車間制造資源集成在分析現實車間制造資源特點的基礎上，提出一種基于Agent技術和CORBA規范的車間制造資源建模與集成方法，為車間形式各異、功能不同和數據格式異構的各種制造資源提供了一種統一的建模和封裝機制，并通過開放式系統集成框架將車間內原本分散和自動化程度不同的各種制造資源進行集成。在此基礎上開發出一套支持網絡化制造的車間制造資源集成與制造過程執行系統。對提高我國制造業資源的利用率、推動網絡化制造的發展與應用具有理論意義和較大的實用價值。（三）車間制造資源集成在分析現實車間制造資源特點的基礎上，提支持網絡化制造的車間制造資源集成支持網絡化制造的車間制造資源集成（四）敏捷化MES系統開發敏捷性：對來自車間外部不可預測的變化（如訂單計劃變更、急件加入等)和內部擾動(如進料阻塞、設備故障等)具有快速反應與自適應能力；智能性：包括信息處理的智能性和生產決策過程的智能性,特別是在車間非常規信息條件下具有軟決策能力；可重構性與集成性：可完全實現軟件的組裝和軟件功能的裁剪與重構，符合接口標準的MES功能構件可以方便地以“即插即用”的方式組裝到系統中，從而使MES系統能夠實現結構上的快速重組，并可與其它相關系統（如MRPII/ERP,CAPP等）進行信息集成；經濟性：由于采用軟決策機制，使用中不必去片面追求車間信息的數量或精確性，從而有效降低系統使用成本。（四）敏捷化MES系統開發敏捷性：對來自車間外部不可預測的變敏捷化MES系統功能模型敏捷化MES系統功能模型敏捷化MES系統信息流程敏捷化MES系統信息流程部分系統界面部分系統界面生產計劃管理生產計劃管理生產計劃甘特圖生產計劃甘特圖制造單元狀態監控制造單元狀態監控加工過程仿真加工過程仿真設備狀態監控與仿真設備狀態監控與仿真

MES的發展任重而道遠。讓我們一起努力，為提高我國制造業核心競爭力、推動企業信息化建設而奮斗！MES的發展任重而道遠。謝謝大家！

制造業信息化建設技術報告謝謝大家！制造業信息化建設技術報告制造業信息化建設技術報告制造執行系統ManufacturingExecutionSystem制造業信息化建設技術報告制造執行系統Manufac報告內容一、MES

是什么？

二、為什么需要MES？

六、

企業如何實施MES？

七、MES

實施案例

三、

MES

能夠做什么？

四、

MES

在國內外的發展與應用情況

八、我們正在做什么？

五、

MES

能給企業帶來什么？報告內容一、MES是什么？二、為什么需一、MES

是什么？MES是“ManufacturingExecutionSystem”的英文縮寫，中文翻譯為“制造執行系統”、“生產實施系統”等。簡單地講，MES是面向車間的生產過程管理與實時信息系統。它主要解決車間生產任務的執行問題。一、MES是什么？MES是“ManufacturingMES發展大事記20世紀80年代末，美國先進制造研究機構(AMT)首先提出MES的概念；1992年，美國成立以宣傳MES思想和產品為宗旨的貿易聯合會——MES國際聯合會（MESAInternational）；1997年，MESA發布修訂后的6個關于MES的白皮書，對MES的定義與功能、MES與相關系統間的數據流程、應用MES的效益、MES軟件評估與選擇以及MES發展趨勢等問題進行了詳盡的闡述；1999年，美國國家標準與技術研究所（NIST）在MESA白皮書的基礎上，發布有關MES模型的報告，將MES有關概念標準化。MES發展大事記20世紀80年代末，美國先進制造研究機構(A

MES

的定義美國先進制造研究機構(AMR)：MES是位于上層計劃管理系統與底層工業控制之間、面向車間層的管理信息系統。它為操作人員、管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態信息。MES國際聯合會(MESAInternational)：MES是一些能夠完成車間生產活動管理及優化的硬件和軟件的集合，這些生產活動覆蓋從訂單發放到出產成品的全過程。它通過維護和利用實時準確的制造信息來指導、傳授、響應并報告車間發生的各項活動，同時向企業決策支持過程提供有關生產活動的任務評價信息。MichaelMcClellan(曾任MESA主席)：MES是一個集成的計算機化的系統，它是用來完成車間生產任務的各種方法和手段的集合。MES的定義美國先進制造研究機構(AMR)：MES是二、

MES

產生的背景車間層生產管理系統本身發展的需要MRPII/ERP進一步發展的需要其它先進制造及管理模式發展的需要相關技術的發展為MES提供了技術支撐二、MES產生的背景車間層生產管理系統本身發展的需要MES

產生的背景在MES出現之前,車間生產管理依賴若干獨立的單一功能軟件，如車間作業計劃系統、工序調度、工時管理、設備管理、庫存控制、質量管理、數據采集等軟件來完成。這些軟件之間缺乏有效的集成與數據共享，難以達到車間生產過程的總體優化。為了提高車間生產過程管理的自動化與智能化水平，必須對車間生產過程進行集成化管理，實現信息集成與共享，從而達到車間生產過程整體全局優化的目標。（1）車間層生產管理系統本身發展的需要MES產生的背景在MES出現之前,車間生產管理依賴若干MES

產生的背景MRPII/ERP強調企業的計劃性，好的計劃應該建立在實時、準確、全面信息的基礎之上。MRPII/ERP無法及時獲取車間生產現場的實時信息，造成“生產計劃”與“生產信息”不同步，使得計劃的合理性大打折扣。因此，必須把“生產”與“計劃”實時關聯起來。但MRPII/ERP本身無法直接與生產現場的控制層相聯系，作為連接兩者的橋梁，MES應運而生。（2）MRPII/ERP進一步發展的需要MES產生的背景MRPII/ERP強調企業的計劃性，好的計MES填補了計劃與控制之間的鴻溝MES填補了計劃與控制之間的鴻溝MES

產生的背景計算機集成制造系統（CIMS）：對車間層制造過程及管理自動化以及與其它分系統集成的需求；

JIT/精益生產：對生產現場實施“零庫存”控制的需求；網絡化制造：對車間生產過程及數據管理信息化、集成化、網絡化的需求；敏捷制造：對車間生產過程集成化、智能化、柔性化的需求。（3）其它先進制造與管理模式發展的需要MES產生的背景計算機集成制造系統（CIMS）：對車間層制MES

產生的背景計算機網絡、數據庫及計算機軟件技術的發展：Internet/Intranet/LAN/FieldBus/MAP，大型分布式數據庫，分布式對象計算、軟總線及組件技術等；自動控制與傳感檢測技術：PLC/DCS/SCADA，智能儀表，數字傳感器，網絡數控技術等；計算機輔助生產管理技術的普及與發展：生產計劃與控制，設備管理，工具管理，質量管理與控制，過程管理及工作流技術等。（4）相關技術的發展為MES提供了技術支撐MES產生的背景計算機網絡、數據庫及計算機軟件技術的發展：三、

MES

的功能與作用Controls車間設備控制SCM供應鏈管理MRPII/ERP企業資源規劃SSM服務銷售管理MES制造執行系統P/PE產品及工藝設計MES定位及功能模型三、MES的功能與作用Controls車間設備控制SCMMES功能概述序功能項目英文全稱功能概述備注1資源分配與狀態ResourceAllocationandStatus管理車間資源狀態及分配信息MESA/NIST2操作/詳細調度Operations/DetailScheduling生成操作計劃，提供作業排序功能M/N3分派生產單位DispatchingProductionUnits管理和控制生產單位的流程M/N4文檔管理DocumentControl/SpecificationManagement管理、控制與生產單位相關的記錄M/N5數據采集/獲取DataCollection/Acquisition采集生產現場中各種必要的數據M/N6人力管理LaborManagement提供最新的員工狀態信息M/N7質量管理QualityManagement記錄、跟蹤和分析產品及過程特性M/N8過程管理*ProcessManagement監視生產，糾偏或提供決策支持MESA9維護管理MaintenanceManagement跟蹤和指導設備及工具的維護活動M/N10產品跟蹤和譜系ProductTrackingandGenealogy提供工件在任意時刻的位置及其狀態信息M/N11性能分析PerformanceAnalysis提供最新的實際制造過程及對比結果報告M/N12物料管理*Materialmanagement管理物料的運動、緩沖與儲存NISTMES功能概述序功能項目英文全稱功能概述備注1資源分配與狀態MES功能詳解資源分配與狀態：該功能跟蹤資源狀態并維護一個詳細的歷史記錄。它保證設備能夠適時地安裝調整以及其它資源（如文檔）能夠及時獲取。對上述資源的管理包括對操作/詳細調度功能的支持。操作/詳細調度：提供基于優先級、屬性、特性以及制造方法與工藝等的作業排序功能，負責生成工序計劃（即詳細計劃）以滿足用戶定義的運行目標。分派生產單位：根據生產計劃和詳細排程，指導作業、訂單、批次、工作指令等形式的生產單位的工作流程。以適當的順序分派信息，使在正確的時間到達正確的地點。它具有變更預定排程/生產計劃、以及通過緩沖管理來控制在制品數量的能力。MES功能詳解資源分配與狀態：該功能跟蹤資源狀態并維護一個詳文檔管理：控制、管理與交付與生產單位關聯的信息包，包括工作指令、制造方法、圖紙、標準操作規程、零件加工程序、批次記錄、工程更改通知以及交班信息等。它支持編輯預定信息和維護文檔歷史版本。數據采集/獲取：獲取和更新用于產品跟蹤、維護生產歷史記錄以及其它生產管理功能的生產信息。它可使用掃描儀、輸入終端、與制造控制者的軟件界面以及其它軟件等方式相結合來完成上述功能。它以手工或自動方式在車間采集最新的數據。人力管理：提供最新的人員狀態信息，包括時間和出勤記錄、資質跟蹤以及追蹤其間接活動的能力。它與資源分配進行交互以確定最優的人員分派。MES功能詳解文檔管理：控制、管理與交付與生產單位關聯的信息包，包括工作指質量管理：及時提供產品和制造工序測量尺寸分析以保證產品質量控制，并辨別需要引起注意的問題。它可推薦一些矯正問題的措施。也可以包括SPC/SQC跟蹤、離線檢測操作以及在實驗室信息管理系統(LIMS)中分析。過程管理：監視生產過程，自動糾偏或為操作者提供決策支持以糾正和改善在制活動。它可包括報警管理?？赡芡ㄟ^數據采集/獲取提供智能設備與MES的接口。（NIST認為過程管理活動已在分派與質量管理中描述；MESA將其單列，是因為該活動可能由一個單獨的系統來執行）維護管理：跟蹤和指導設備及工具的維護活動以保證這些資源在制造進程中的可獲性，保證周期性或預防性維護調度，以及對應急問題的反應（報警），并維護事件或問題的歷史信息以支持故障診斷。MES功能詳解質量管理：及時提供產品和制造工序測量尺寸分析以保證產品質量控產品跟蹤和譜系：提供所有時期工作及其處置的可視性。其狀態信息可包括：誰在進行該工作；供應者提供的零件、物料、批量、序列號；任何警告、返工或與產品相關的其它例外信息。其在線跟蹤功能也創建一個歷史記錄，該記錄給予零件和每個末端產品使用的可跟蹤性。性能分析：提供實際制造操作活動的最新報告，以及與歷史記錄和預期經營結果的比較。運行性能結果包括對諸如資源利用率、資源可獲取性、產品單位周期、與排程表的一致性、與標準的一致性等指標的度量。物料管理：管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的運動、緩沖與儲存。這些運動可能直接支持過程操作或其它功能，如設備維護或安裝調整。（該功能為NIST所追加，它認為上述物料管理活動與資源分配和跟蹤功能的關系并不明確）MES功能詳解產品跟蹤和譜系：提供所有時期工作及其處置的可視性。其狀態信息？MES

的主要作用填補了上層生產計劃與底層工業控制之間的鴻溝上層生產計劃層底層設備控制層生產什么控制指令計劃控制執行？MES的主要作用填補了上層生產計劃與底層工業控制之間的鴻車間計劃/執行/控制三層之間的信息流MRPII/ERP時間因子：100XMES時間因子：10X控制層時間因子：1X人員設備要生產什么？生產方法指令生產了什么操作結果操作狀態生產了什么？是如何生產的？生產方法及人員指令生產結果及人員反饋設備操縱控制輸入/輸出傳感器值車間計劃/執行/控制三層之間的信息流MRPII/ERPMESMRPII/ERP與MES之間的信息流MRPII/ERP預測成本生產計劃產品定義工藝定義人力資源采購分銷……MES資源分配/狀態操作調度生產分派文檔控制數據采集在制品狀態/跟蹤質量管理性能分析過程管理產品跟蹤及譜系維護管理產品需求BOM/圖紙/零件程序生產方法/資源工藝規程人員特性庫存狀態生產指令…訂單狀態/完成情況資源狀態/利用情況人員狀況/利用情況物料狀況/利用情況實際的BOM/圖紙/方法實際的加工路線/工藝產品譜系，廢品/次品…MRPII/ERP與MES之間的信息流MRPII/ERPMEMES與控制層之間的信息流CONTROL監視與傳感過程，設備，環境人員，物料控制機器控制調整控制實時質量控制高級過程控制操作過程排序機器與過程指令人員指令人機接口安全，維護MES資源分配/狀態操作調度生產分派文檔控制數據采集在制品狀態/跟蹤質量管理性能分析過程管理產品跟蹤及譜系維護管理過程指令：方法/工作指令/零件程序…操作員指令：預定/預防性維護物料安全指令（文檔）機器操作指令（文檔）……過程狀態（工序進展）批次結束報告特別查詢（設備運行參數）物料分析（使用狀況）事件:時間/日期/批/警報數據采集……MES與控制層之間的信息流CONTROLMES過程指令：過程四、

MES

的發展與應用情況生產管理系統的演進MES技術國際上的發展歷程MES在國際上的應用情況MES在中國的發展與應用情況MES技術的發展趨勢四、MES的發展與應用情況生產管理系統的演進生產管理系統的演進財務系統MRPP/SMESMRPII預測DRPI-MESERP新一代解決方案同步化模塊化面向對象行業集中具有伸縮性基于戰略SCM1960197019801990未來生產管理系統的演進財務系統MRPP/SMESMRPII預測DMES

技術在國際上的發展歷程專用MES（PointMES）集成化MES（IntegratedMES）可集成的I-MES（IntegratableMES）智能化第二代MES（MESII）下一代MES19852000200319901995MES技術在國際上的發展歷程專用MES（PointMESMES

技術在國際上的發展歷程專用MES（PointMES）

專用MES是一種自成一體的應用系統，它針對某個單一的生產問題(如制造周期缺乏競爭力、在制品庫存過大、產品質量得不到保證、設備利用率低、缺乏過程控制等）提供相應的軟件系統（如作業計劃與控制、物料管理、質量管理、設備維護、過程管理等）加以解決。集成化MES（IntegratedMES）

該類系統起初是針對特定的行業(如航空、裝配、半導體、食品和衛生等)的特定的規范化環境而設計，目前已拓展到整個工業領域。在功能上它已實現了與上層事務處理和下層實時控制系統的集成。集成化MES具有豐富的應用功能、統一的邏輯數據庫、單一的車間產品及過程模型等優點成為商品化MES產品的主流。但該類系統依賴特定的車間環境，柔性差，缺少通用性和廣泛的集成能力。MES技術在國際上的發展歷程專用MES（PointMESMES

技術在國際上的發展歷程可集成的MES（I-MES）

它將模塊化應用組件技術應用到MES的系統開發中,是前兩類MES系統的結合：既具有專用MES系統的特點，即I-MES中的部分功能作為可重用組件單獨銷售；又具有集成化MES的特點，即能實現上下兩層之間的集成。I-MES還具有能實現客戶化、可重構、可擴展和互操作等特性，能方便地實現不同廠商之間的集成和遺產系統的保護，以及即插即用等功能。智能化第二代MES（MESII）

其核心目標是通過更精確的過程狀態跟蹤和更完整的數據記錄以獲取更多的數據來更方便地進行生產管理，它通過分布在設備中的智能來保證車間生產的自動化。下一代MES（NextGenerationMES）

其顯著的特點是強調生產同步性（協同），支持網絡化制造。它通過MES引擎在一個和幾個地點來進行工廠的實時生產信息和過程管理以協同企業所有的生產活動，建立過程化、敏捷化、有效的組織和級別化的管理使企業生產經營達到同步化。

MES技術在國際上的發展歷程可集成的MES（I-MES）MES

在國際上的應用情況MES在發達國家已實現產業化，其應用覆蓋離散與流程制造行業和領域:半導體、電子、機械、航空、汽車、醫療、食品、釀酒、石油、化工、冶金等，并給企業帶來了巨大的經濟效益。據AMR和MESA于1997年提供的數據：1993年MES的市場銷售額為1.5億美元，1994-1995年的銷售額以大約30%的速度增長，這一增長速度將繼續保持到2000年。MES的出現和普及，對國外生產管理界也產生了深遠的影響。在國外很多行業應用中MES已和ERP相提并論。MES是目前世界工業自動化領域的重點研究內容之一。MES在國際上的應用情況MES在發達國家已實現產業化，其應MES

在中國的發展與應用情況MES思想在20世紀90年代中期引入我國，1999年國家863高技術發展計劃首次將MES納入CIMS主題進行探索性研究。國家“十五”863將MES作為重點項目進行資助，取得了一批研究與應用成果（如可集成的MES、基于構件的可重構MES、知識化MES、基于WEB的MES、敏捷化MES理論等），應用范圍覆蓋離散制造與流程工業。但我國在MES應用方面與西方發達國家相比，無論是在技術深度與應用廣度上都存在較大差距，主要還停留在MES技術的早期階段（專用MES和集成化MES）。MES在中國的發展與應用情況MES思想在20世紀90年代中MES

技術的發展趨勢進一步強化系統的可集成性；可配置性與可重構性；柔性與自適應性；開放性與可擴展性，即插即用；進一步提高系統的可靠性；

強調過程管理，支持生產協同（同步性：Synchronous）；面向客戶，支持電子商務；支持網絡化制造模式。MES技術的發展趨勢進一步強化系統的可集成性；五、

MES

給企業帶來的利益MESA分別在1993年和1996年以問卷方式對若干典型企業進行了兩次有關MES應用情況的調查這些典型企業覆蓋如下七大行業：醫療產品，塑料與化合物，金屬制造，電氣/電子，汽車，玻璃纖維，通訊這些企業中，75%為離散制造企業，16%為批量/流程制造企業，9%為混合型企業，它們平均應用MES的時間為2.3年以下數據是這兩次調查的結果……五、MES給企業帶來的利益MESA分別在1993年和19可量化的直接經濟利益獲益項目平均獲益（獲益范圍）調查1（1993年）調查2（1996年）縮短產品制造周期45%（2-80%）35%（10-80%）減少或消除數據輸入時間75%（25-100%）36%（0-90%）減少在制品數量17%（25-100%）32%（0-100%）減少或消除作業轉換中的文書工作56%（5-100%）67%（0-200%）縮短產品交付周期32%（2-60%）22%（0-80%）改進產品質量(減少次品)15%（5-25%）22%（0-65%）消除損失的文書/藍圖57%（10-100%）55%（0-100%）可量化的直接經濟利益獲益項目平均獲益（獲益范圍）難以量化的間接經濟利益滿足客戶要求的高質量響應；提高制造系統對變化的響應能力以及客戶服務水平；均衡企業資源的利用率，優化產能，提高運作效率；大大縮短企業投資回報周期；通過員工授權，大大提高企業員工的工作能力與效率；提高企業敏捷性，增強企業核心競爭力。某金屬制造企業的觀點頗具代表性：“MES的實時數據不僅給工廠日復一日的運作帶來了顯著的優勢，更重要的是改善了對客戶的服務”。難以量化的間接經濟利益滿足客戶要求的高質量響應；MES對生產運作管理的最大影響實時的訂單狀態、設備狀態、庫存可視性；實時的作業優先級，提供對工廠管理的實時信息；調度，分派，發到車間的e-mail；客戶訂單的跟蹤與可跟蹤性；實時的車間數據采集。另一個顯著發現：知識化和員工授權改變了員工的精神狀態，減少了監督，提高了工作效率。MES對生產運作管理的最大影響實時的訂單狀態、設備狀態、庫存MES給生產運作人員帶來的好處某汽車供應制造企業：“生產線上的員工操縱數據，工頭做他們自己的作業分派——對所有的班次都是如此”。某扣件系統制造企業：“工頭現在能夠批準薪水冊，并且不用離開辦公室就可以對其手下員工的工作進行調度”。某醫療產品制造企業：“它允許操作者訪問e-mail信息并參與到該系統中來，而不是抵觸”。某電氣設備制造企業：“每個操作者可以完全訪問所有的訂單信息和過程/裝配信息，操作者不再被動地從工頭那里等信息”。MES給生產運作人員帶來的好處某汽車供應制造企業：“生產線上MES給生產運作人員帶來的好處人們不再問：下一步干什么？積極適應新系統，操作者成為主人對定單和庫存的更好控制即時可獲的更多信息使員工成為“知識工人”，他們熱情高漲工頭可在線訪問更好的信息（不再通過手工方式），有更多時間從事管理工作生產流程可視化，工頭成為了教練便于進行庫存控制，利于減低成本、規劃生產更快的反應時間，生產經理能夠下到車間而不是在桌子處理數字豐富的員工授權，人們不必等事做，即時可獲的信息使工作更有效，能作出更好的決策知道下一步工作是什么，并且能夠獲得更好的準備時間改善了制造和計劃調度之間的通訊條形編碼的容器提高操作自動化，它沒有MES系統將無法運行能夠從桌面獲得信息，車間不必有MRP，減少了文書工作，具有更好的責任性及時提供的信息使員工能夠實時看到有什么，需要干什么數據的訪問率從10%提高到100%整個車間對每個人而言都是“可見的”MES給生產運作人員帶來的好處人們不再問：下一步干什么？六、對我國企業實施MES

的建議基本理念：實施MES不僅僅是一項技術工作，更是車間的一次生產運作管理模式的變革；MES是錦上添花（對現有工作流程信息化），不是雪中送炭（通過MES改變工作流程），實施MES不可本末倒置；不能期望MES能夠解決企業或車間的所有重大問題（如技術和工藝問題、基礎管理問題等），對MES技術應當有合適的預期；人的因素是決定MES成功實施的關鍵。應加強人員培訓，熟練掌握技術，轉變觀念。六、對我國企業實施MES的建議基本理念：企業實施MES三步曲

1.充分的準備工作2.合適的軟件選型3.有效的系統實施企業實施MES三步曲 1.充分的2.合適的3.有效的1、充分的準備工作基本條件：面向市場的產品定位；開拓進取的領導班子；對MES內涵認識明確；良好的管理基礎；持續的員工培訓；管理人員與計算機人員的密切配合；合適的軟件，有充分的指導與支持。需求明確：總體預期目標和分階段目標；管理層需求分析；流程需求分析；軟件功能需求分析；硬件配置需求分析；挑選系統的準則，二次開發與系統集成。管理基礎：車間組織機構、規章制度、運行機制；MRPII/ERP系統；車間作業計劃與控制系統；質量管理與控制系統；人力資源管理系統；數據采集與獲取系統。1、充分的準備工作基本條件：面向市場的產品定位；開拓進取的領1、充分的準備工作資金條件：實施MES需要在應用軟件、系統軟件、硬件平臺、培訓、實施費用上投資。所以企業必須有充分的預算，這是實施ERP系統的必要條件。人員素質