一、MES的發(fā)展歷程

要了解MES首先需要知道其發(fā)展歷程。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是隨著制造業(yè)的發(fā)展逐步演變和成熟起來的。以下是MES發(fā)展的幾個(gè)主要階段：

第一階段：數(shù)據(jù)收集與報(bào)告（1980年代 - 1990年代）

制造業(yè)開始引入計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）概念，建立了基于計(jì)算機(jī)的自動化系統(tǒng)。這個(gè)階段的MES主要用于數(shù)據(jù)收集和報(bào)告，通過連接設(shè)備、傳感器等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，并生成簡單的報(bào)表用于生產(chǎn)監(jiān)控。

第二階段：過程控制與作業(yè)調(diào)度（1990年代）

在第二階段，MES逐漸發(fā)展為更加功能強(qiáng)大的系統(tǒng)。它開始具備了對制造過程的實(shí)時(shí)控制和調(diào)度能力。MES可以優(yōu)化作業(yè)流程、分配資源、協(xié)調(diào)任務(wù)和人員，以提高生產(chǎn)效率和響應(yīng)能力。

第三階段：質(zhì)量控制與追溯（2000年代）

隨著客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，MES在第三階段增強(qiáng)了對質(zhì)量管理的支持。它可以監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程中的質(zhì)量指標(biāo)，例如關(guān)鍵工藝參數(shù)、合規(guī)性檢查等，并支持產(chǎn)品追溯，即根據(jù)產(chǎn)品批次或序列號追溯其生產(chǎn)過程和原材料來源。

第四階段：集成與智能化（2010年代以后）

進(jìn)入第四階段，MES開始整合更多的工廠系統(tǒng)和數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)信息的全面共享和協(xié)同。它與企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理（SCM）系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等技術(shù)進(jìn)行集成，提供更加智能化的制造管理功能。此外，MES還借助人工智能（AI）和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，提供更深入的洞察和決策支持。

隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造的發(fā)展，MES正不斷演進(jìn)和進(jìn)一步融入制造業(yè)。未來的MES將更加注重實(shí)時(shí)性、靈活性和可持續(xù)性，以滿足日益復(fù)雜的制造環(huán)境和需求。

二、MES的定義

有關(guān)MES的定義不同組織給出答案不同，本人引用美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)ARM與制造企業(yè)解決方案協(xié)會（MESA）的兩個(gè)定義進(jìn)行說明。

1. ARM的定義：

制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是一種基于計(jì)算機(jī)的軟件，用于管理、監(jiān)控并控制制造過程中的實(shí)時(shí)操作和數(shù)據(jù)。MES通過跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度、收集和分析數(shù)據(jù)、作業(yè)調(diào)度與協(xié)調(diào)、資源管理以及質(zhì)量管理等功能，提高制造效率、質(zhì)量和可追溯性。ARM提出了決策層、執(zhí)行層和控制層的企業(yè)信息集成三層業(yè)務(wù)模型，本人目前也經(jīng)常通過這三層模型向客戶介紹MES與其它信息系統(tǒng)的關(guān)系。

2. MESA的定義：

制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是一個(gè)集成的軟件和硬件系統(tǒng)，用于協(xié)調(diào)和優(yōu)化制造流程、資源和數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)生產(chǎn)控制、跟蹤和報(bào)告，并支持質(zhì)量管理和決策制定。MES提供了實(shí)時(shí)的制造操作和生產(chǎn)信息，幫助生產(chǎn)管理人員做出準(zhǔn)確的決策，改善工廠的生產(chǎn)效率、質(zhì)量和可見性。MESA對MES的定義強(qiáng)調(diào)了三點(diǎn)：

a. MES是對整個(gè)車間制造過程的優(yōu)化，而不是單一解決某個(gè)生產(chǎn)瓶頸。b. MES必須提供實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的功能，并做出相應(yīng)的分析和處理。c. MES需要與計(jì)劃層和控制進(jìn)行信息交互，通過連續(xù)信息流來實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息集成。

這些定義強(qiáng)調(diào)了MES作為一種軟件系統(tǒng)的本質(zhì)，其目標(biāo)是通過集成多個(gè)功能模塊和數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)制造過程的監(jiān)控、調(diào)度、優(yōu)化和質(zhì)量控制。MES的關(guān)鍵特征包括實(shí)時(shí)性、數(shù)據(jù)分析、作業(yè)調(diào)度、資源管理和質(zhì)量控制。這些功能使得企業(yè)能夠更好地管理和優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并做出基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的決策。

三、MES與其它管理系統(tǒng)的關(guān)系簡介

從上面的定義可以看出MES在整個(gè)企業(yè)信息管理架構(gòu)中起著一個(gè)非常重要的作用--信息集成。信息集成的功能使MES與企業(yè)其它管理系統(tǒng)存在密不可分的關(guān)系，今天主要以幾個(gè)常見為管理系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

1. ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)：

關(guān)系：MES與ERP系統(tǒng)有密切關(guān)聯(lián)，通常需要在兩者之間進(jìn)行數(shù)據(jù)集成和共享。MES提供實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和狀態(tài)，與ERP系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃、庫存管理等模塊進(jìn)行協(xié)同。MES可以向ERP系統(tǒng)提供實(shí)際生產(chǎn)情況，幫助更新生產(chǎn)計(jì)劃和優(yōu)化資源分配。

區(qū)別：MES專注于制造過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、作業(yè)調(diào)度和質(zhì)量管理，而ERP系統(tǒng)更側(cè)重于整體企業(yè)資源的管理和規(guī)劃，包括財(cái)務(wù)、采購、銷售、庫存等方面。

2. SCM（供應(yīng)鏈管理）系統(tǒng)：

關(guān)系：MES與SCM系統(tǒng)緊密合作，以確保生產(chǎn)計(jì)劃與供應(yīng)鏈的協(xié)同，并及時(shí)傳遞生產(chǎn)需求和進(jìn)展情況給供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)。MES提供實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和狀態(tài)，幫助SCM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的庫存管理和交付時(shí)間估算。

區(qū)別：MES主要關(guān)注內(nèi)部制造過程的監(jiān)控和調(diào)度，而SCM系統(tǒng)則涵蓋了物流、庫存和訂單等供應(yīng)鏈活動的協(xié)調(diào)和優(yōu)化。

3. QMS（質(zhì)量管理系統(tǒng)）：

關(guān)系：MES在質(zhì)量管理方面扮演重要角色，通過記錄和分析生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，支持質(zhì)量監(jiān)測、缺陷追溯和質(zhì)量改進(jìn)活動。MES與QMS系統(tǒng)的集成可以實(shí)現(xiàn)更全面的質(zhì)量管理和追溯能力。

區(qū)別：MES除了質(zhì)量管理外，還包括作業(yè)調(diào)度、資源管理等功能，而QMS系統(tǒng)專注于質(zhì)量控制、質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量改進(jìn)的管理。

4. WMS（倉儲管理系統(tǒng)）：

關(guān)系：MES與WMS系統(tǒng)在生產(chǎn)和倉儲環(huán)節(jié)有交互關(guān)系。MES將生產(chǎn)完成的產(chǎn)品信息傳遞給WMS進(jìn)行庫存管理和出入庫操作，并更新庫存狀態(tài)。WMS系統(tǒng)也會向MES提供相關(guān)的物料和備件信息。

區(qū)別：MES聚焦于制造過程和生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)時(shí)監(jiān)控，而WMS系統(tǒng)則專注于倉儲和物流管理，包括庫存管理、訂單揀選等。

總體而言，MES與ERP、SCM、QMS和WMS這些管理系統(tǒng)之間存在相互關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)交互的情況，但各自有著不同的功能和側(cè)重點(diǎn)。MES主要針對制造執(zhí)行環(huán)節(jié)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、作業(yè)調(diào)度和質(zhì)量管理等功能提高制造效能；而其他管理系統(tǒng)則廣泛涵蓋了企業(yè)資源規(guī)劃、供應(yīng)鏈協(xié)同、質(zhì)量控制和倉儲物流等方面，以支持企業(yè)的整體運(yùn)營管理。

四、MES的邊界是什么

聊了那么多，肯定會有很多朋友會問：“那MES的邊界到底是什么？”。說句老實(shí)話，老謝干了那么多MES項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施，目前也很難界定MES項(xiàng)目的邊界，日常工作中更多依賴在商務(wù)合作中的“需求說明”與“項(xiàng)目設(shè)計(jì)藍(lán)圖”與客戶或第三方進(jìn)行項(xiàng)目邊界界定。但常規(guī)來說MES項(xiàng)目的邊界主要圍繞制造過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、作業(yè)調(diào)度和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等方面。以下是MES項(xiàng)目的一般邊界：

1、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度

MES負(fù)責(zé)將高層的生產(chǎn)計(jì)劃轉(zhuǎn)化為具體的作業(yè)任務(wù)，并進(jìn)行合理的作業(yè)調(diào)度，以滿足交付日期、優(yōu)化資源利用和最大化生產(chǎn)效率。

2、實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集

MES通過與生產(chǎn)設(shè)備和傳感器的連接，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，并采集相應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)數(shù)量、質(zhì)量數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)等。

3、資源管理

MES管理相關(guān)的生產(chǎn)資源，包括人員、設(shè)備、物料和工具等。它可以跟蹤資源的可用性、協(xié)調(diào)資源的分配和協(xié)助資源調(diào)度，以確保生產(chǎn)計(jì)劃的順利執(zhí)行。

4、質(zhì)量管理與追溯

MES負(fù)責(zé)質(zhì)量控制，包括缺陷檢測、異常處理和質(zhì)量改進(jìn)活動的管理。它還支持產(chǎn)品追溯，通過記錄和跟蹤生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品批次、原材料和工藝參數(shù)的追溯能力。

5、作業(yè)指導(dǎo)和報(bào)告

MES提供作業(yè)指導(dǎo)，指導(dǎo)操作員按照工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)操作。它還生成相關(guān)的生產(chǎn)報(bào)告和記錄，如作業(yè)記錄、質(zhì)量報(bào)告和工藝參數(shù)報(bào)告等。

需要注意的是，MES項(xiàng)目的具體邊界可以因企業(yè)的制造過程、行業(yè)特點(diǎn)和組織需求而有所差異。一些企業(yè)可能希望整合MES與其他管理系統(tǒng)（如ERP、SCM）以實(shí)現(xiàn)更全面的制造管理和協(xié)同效應(yīng)。此外，MES的邊界還涉及到與其他系統(tǒng)的集成、數(shù)據(jù)接口、用戶培訓(xùn)和支持等方面的考慮。

五、心得總結(jié)

MES是一個(gè)門檻非常低的行業(yè)，幾個(gè)軟件開發(fā)工程師加上幾臺電腦注冊一個(gè)公司就可以向客戶提供服務(wù)和開張接單。MES又是一個(gè)技術(shù)、業(yè)務(wù)與管理要求非常高的行業(yè)，要做好一個(gè)項(xiàng)目不但需要優(yōu)秀的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)與開發(fā)人員，更需要像工業(yè)工程、企業(yè)管理、流程專家及項(xiàng)目管理專家等專業(yè)人士的參與。

MES項(xiàng)目的實(shí)施是件非常辛苦的工作，不僅僅是辦公室寫幾行代碼，還需要不斷的在生產(chǎn)現(xiàn)場走動。要做好MES項(xiàng)目，還需要要培養(yǎng)客戶的良好使用習(xí)慣，讓企業(yè)真正走向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路，才是一個(gè)成功MES項(xiàng)目的目標(biāo)。

最后，致敬所有在MES實(shí)施現(xiàn)場的工作人員，祝愿大家在未來項(xiàng)目實(shí)施過程中一帆風(fēng)順！