MES定義為面向執(zhí)行車間的管理信息系統(tǒng)，隨著信息化的發(fā)展，MES系統(tǒng)的重要性不言而喻。本文總結(jié)了MES及其基礎(chǔ)功能流程分析，希望對你有所幫助。

分析目的：

(資料圖)

1、了解MES領(lǐng)域相關(guān)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(guān)概念 1.1 MES定義

1990年11月，美國先進制造技術(shù)研究中心（AMR）明確提出了制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的概念。AMR提出了制造業(yè)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(zhí)行層稱為MES，并將MES定義為面向執(zhí)行車間的管理信息系統(tǒng)。

1.2 為什么需要MES

隨著企業(yè)信息化系統(tǒng)的不斷建設，在計劃層我們有了MRPⅡ/ERP（物料需求計劃系統(tǒng)/企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）、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(chǎn)計劃信息是依賴人工將生產(chǎn)現(xiàn)場的信息輸入到上層系統(tǒng)中。

因此，在計劃層和生產(chǎn)現(xiàn)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(yè)在管理效率上打了折扣。同時，ERP的應用初步解決了企業(yè)產(chǎn)銷協(xié)同的問題，但是在對生產(chǎn)制造過程的管控卻是盲點，生產(chǎn)管理的“黑箱”問題嚴重。

1.3 生產(chǎn)管理需求與痛點

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

生產(chǎn)管理的過程的痛點具體表現(xiàn)如下：

1）生產(chǎn)進度不透明

企業(yè)管理人員無法實時了解生產(chǎn)實際情況，下達的生產(chǎn)計劃執(zhí)行有效性難以保證，這導致交付周期難以預測，經(jīng)常性訂單延期。

2）生產(chǎn)成本管控與核算難

生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)缺失，問題發(fā)現(xiàn)不及時，造成浪費，且根因無法溯源；無法收集與核算各生產(chǎn)工序的成本，不能實時得到動態(tài)成本信息；車間工人的工作效率無法統(tǒng)計，人力成本無法準確掌握。

3）生產(chǎn)計劃調(diào)整難

生產(chǎn)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(diào)整生產(chǎn)計劃，在沒有系統(tǒng)的情況，這樣的調(diào)整往往難以快速響應。

4）生產(chǎn)排產(chǎn)難，效率低

因為設備的換模具、或是其他換產(chǎn)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(chǎn)效率。

5）物料齊套難管控

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

6）產(chǎn)品問題追溯難

大量紙張既不方便查閱、也不環(huán)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(guān)溯源數(shù)據(jù)，歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)也無法的得到有效利用。

7）質(zhì)量體系難建立

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

8）生產(chǎn)過程難防呆、防錯、防漏

面對多品種、小批量的生產(chǎn)模式，材料、人員、工藝參數(shù)、加工要求等千變?nèi)f化，往往會因為人員的操作失誤導致質(zhì)量和效率損失。

9）突發(fā)事件處理不及時

設備故障、物料缺陷、產(chǎn)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(fā)生時，難以快速反饋和處置。

10）外協(xié)管控難

委外工廠生產(chǎn)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(zhí)行車間的系統(tǒng)，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(huán)、測、能”。

人，是指制造產(chǎn)品的人員，其中包含了生產(chǎn)人員、計劃人員、調(diào)度人員、質(zhì)量人員、倉庫管理人員、設備管理人員等，在執(zhí)行生產(chǎn)中扮演重要角色。

機，是指生產(chǎn)設備、工裝治具、底層控制系統(tǒng)、還有生產(chǎn)中所需要的工具，是生產(chǎn)的主力。

料，是指生產(chǎn)所需的原材料，物料的齊套、采購、使用、運輸、保存都關(guān)系到生產(chǎn)連續(xù)運行。

法，是指生產(chǎn)產(chǎn)品所使用的方法，也可以歸納為生產(chǎn)工藝。

環(huán)，是指生產(chǎn)產(chǎn)品所處的環(huán)境，溫度、濕度、照明、清潔等。

測，是指測量的關(guān)鍵點、測量采取的方法是否標準、正確。

能，是指生產(chǎn)產(chǎn)品消耗的能源，例如電、水等。

1.5 MES核心流程

從ERP系統(tǒng)中獲取生產(chǎn)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(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)進行的，如圖示1.3。

1.6 MES與其他系統(tǒng)集成需求

在實際實施MES系統(tǒng)時，我們會發(fā)現(xiàn)客戶已經(jīng)部署了ERP（企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）、APS（高級計劃與排程系統(tǒng)）、PLM（產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)）、QMS（質(zhì)量管理系統(tǒng)）、WMS（倉庫管理系統(tǒng)）、及SCADA（數(shù)據(jù)集采與監(jiān)控系統(tǒng)）等系統(tǒng)，為了保障數(shù)據(jù)的一致性和避免重復操作，需要與這些系統(tǒng)進行對接，對接內(nèi)容如圖1.6。

二、MES系統(tǒng)架構(gòu)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(tǒng)管理系統(tǒng)集成的分析，可以總結(jié)出MES系統(tǒng)架構(gòu)和產(chǎn)品基礎(chǔ)功能。

2.1 產(chǎn)品架構(gòu)

MES產(chǎn)品架構(gòu)分為應用層、業(yè)務層、數(shù)據(jù)服務層以及其他集成系統(tǒng)，其中應用層中的PDA掃碼槍設備，是結(jié)合了RFID技術(shù)，為了在生產(chǎn)流轉(zhuǎn)的過程中通過掃碼確認產(chǎn)品信息ID和綁定生產(chǎn)過程信息；而在數(shù)據(jù)服務層中，實時數(shù)據(jù)庫記錄生產(chǎn)過程中的設備產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)，因為數(shù)據(jù)量比較大，數(shù)據(jù)項很多，需要通過清洗、整理后匯總到業(yè)務數(shù)據(jù)庫中，如下圖：

2.2 產(chǎn)品功能

MES產(chǎn)品功能分為核心功能和配置功能，核心功能支撐業(yè)務開展，配置功能滿足靈活配置，實現(xiàn)快速上線。

具體功能如下圖所示：

三、總結(jié)

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

本文由 @不再猶豫 原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。未經(jīng)許可，禁止轉(zhuǎn)載。

題圖來自Unsplash，基于CC0協(xié)議

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