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MES定義為面向執行車間的管理信息系統，隨著信息化的發展，MES系統的重要性不言而喻。本文總結了MES及其基礎功能流程分析，希望對你有所幫助。

分析目的：

1、了解MES領域相關知識；

2、從用戶需求的角度分析MES涉及的功能和流程。

一、MES相關概念

1.1 ?MES定義

1990年11月，美國先進制造技術研究中心（AMR）明確提出了制造執行系統（MES）的概念。AMR提出了制造業信息化三層模型，如圖1.1，將位于計劃層和控制層中間的執行層稱為MES，并將MES定義為面向執行車間的管理信息系統。

1.2 為什么需要MES

隨著企業信息化系統的不斷建設，在計劃層我們有了MRPⅡ/ERP（物料需求計劃系統/企業資源計劃系統）、在控制層有PLC（可編程邏輯控制器）、智能設備等，但是從ERP中得出生產計劃信息是依賴人工將生產現場的信息輸入到上層系統中。

因此，在計劃層和生產現場的過程控制層之間，存在一個信息流通上的斷層，如圖1.2，這就導致企業在管理效率上打了折扣。同時，ERP的應用初步解決了企業產銷協同的問題，但是在對生產制造過程的管控卻是盲點，生產管理的“黑箱”問題嚴重。

1.3 生產管理需求與痛點

背景：日趨激烈的市場競爭、客戶對產品多樣化要求越來越高，導致產品的生命周期縮短，企業需要通過智能制造實現降本、增效、提質，以提高企業的快速響應能力和核心競爭力。

生產管理的過程的痛點具體表現如下：

1）生產進度不透明

企業管理人員無法實時了解生產實際情況，下達的生產計劃執行有效性難以保證，這導致交付周期難以預測，經常性訂單延期。

2）生產成本管控與核算難

生產過程數據缺失，問題發現不及時，造成浪費，且根因無法溯源；無法收集與核算各生產工序的成本，不能實時得到動態成本信息；車間工人的工作效率無法統計，人力成本無法準確掌握。

3）生產計劃調整難

生產過程中，有訂單的插單、撤銷、批量變化、交貨期變化等因素，需要快速調整生產計劃，在沒有系統的情況，這樣的調整往往難以快速響應。

4）生產排產難，效率低

因為設備的換模具、或是其他換產準備需要的時間很長，如何沒有有效的進行合并使用，會影響生產效率。

5）物料齊套難管控

為了提高生產效率，往往企業不會等到整個產品齊套再開展生產，會提前到工序齊套進行生產，對物料按時、按量到位提出了更高的要求，而很多企業往往因為無法及時了解物料異常消耗等情況，產生物料齊套問題導致生產停產。

6）產品問題追溯難

大量紙張既不方便查閱、也不環保。客戶有了溯源要求，無法精準快速查詢到每批次商品的所有相關溯源數據，歷史生產數據也無法的得到有效利用。

7）質量體系難建立

無法對產品質量指標進行在線檢測、統計、分析并呈現，形成IQC材料入庫檢、FQC成品入庫檢、OQC成品出貨檢的質檢體系；無法快速進行質量異常處理、質量改進、客戶質量投訴及分析，提供質量溯源記錄查詢。

8）生產過程難防呆、防錯、防漏

面對多品種、小批量的生產模式，材料、人員、工藝參數、加工要求等千變萬化，往往會因為人員的操作失誤導致質量和效率損失。

9）突發事件處理不及時

設備故障、物料缺陷、產線缺料、加工工藝異常、動力異常（缺水、缺電）、安全事故等異常事件發生時，難以快速反饋和處置。

10）外協管控難

委外工廠生產進度不透明，加工費難核查，損耗原因難追蹤。

1.4 ?MES涉及的范圍

MES是面向執行車間的系統，從ERP下達計劃開始，到成品入庫都是屬于MES的范圍，這其中所涉及的核心元素就包含了“人、機、料、法、環、測、能”。

人，是指制造產品的人員，其中包含了生產人員、計劃人員、調度人員、質量人員、倉庫管理人員、設備管理人員等，在執行生產中扮演重要角色。

機，是指生產設備、工裝治具、底層控制系統、還有生產中所需要的工具，是生產的主力。

料，是指生產所需的原材料，物料的齊套、采購、使用、運輸、保存都關系到生產連續運行。

法，是指生產產品所使用的方法，也可以歸納為生產工藝。

環，是指生產產品所處的環境，溫度、濕度、照明、清潔等。

測，是指測量的關鍵點、測量采取的方法是否標準、正確。

能，是指生產產品消耗的能源，例如電、水等。

1.5 ?MES核心流程

從ERP系統中獲取生產計劃開始，到最終成品完工入庫的流程，都屬于MES范圍，而MES是如何通過核心數據驅動生產進行的，如圖示1.3。

1.6 ?MES與其他系統集成需求

在實際實施MES系統時，我們會發現客戶已經部署了ERP（企業資源計劃系統）、APS（高級計劃與排程系統）、PLM（產品生命周期管理系統）、QMS（質量管理系統）、WMS（倉庫管理系統）、及SCADA（數據集采與監控系統）等系統，為了保障數據的一致性和避免重復操作，需要與這些系統進行對接，對接內容如圖1.6。

二、MES系統架構和功能分析

通過上述對MES的定義、涉及的范圍、核心流程和與系統管理系統集成的分析，可以總結出MES系統架構和產品基礎功能。

2.1 產品架構

MES產品架構分為應用層、業務層、數據服務層以及其他集成系統，其中應用層中的PDA掃碼槍設備，是結合了RFID技術，為了在生產流轉的過程中通過掃碼確認產品信息ID和綁定生產過程信息；而在數據服務層中，實時數據庫記錄生產過程中的設備產生的實時數據，因為數據量比較大，數據項很多，需要通過清洗、整理后匯總到業務數據庫中，如下圖：

2.2 產品功能

MES產品功能分為核心功能和配置功能，核心功能支撐業務開展，配置功能滿足靈活配置，實現快速上線。

具體功能如下圖所示：

三、總結

整片文章是針對MES系統的基礎性功能的分析，而不同的行業還需要搭配個性化的功能以滿足行業屬性要求，在此就不多贅述，會在后續進行分享，感謝閱讀！