MES是生產(chǎn)現(xiàn)場管理系統(tǒng)。目前MES技術已經(jīng)很成熟,甚至MES的標準ISA95(企業(yè)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)集成國際標準)都留下石油,、化工,、鋼鐵等流程型企業(yè)這一類企業(yè)的典型特征,。僅僅幾年時間,，全國一下子冒出上千家MES供應商。這說明市場需求旺盛,，政府大力推動“兩化融合”以及財政補貼功不可沒,。回想在《ERP改變中國》的年代,，也曾出現(xiàn)類似情景,。共同點是用于大批規(guī)模生產(chǎn)效果挺好，轉向小批量,、多品種,、混線生產(chǎn)模式就大量失敗。那么，我們會不會重蹈當年ERP遍地哀嚎的覆轍呢?

　　某些進入“工業(yè)4.0”這類企業(yè)也不在討論范圍之內,。這類企業(yè)有幾個特點:市場能力大,，不缺訂單。生產(chǎn)模式是大批量按訂單專線裝配,。這類企業(yè)首先要消除影響滿足客戶交付的各種不確定性,。比如，用總裝廠強勢的供應商備貨機制,，消除裝配生產(chǎn)線的缺貨可能(物料的不確定性),。產(chǎn)品分類后把分散的裝配工序改成按節(jié)拍運行的專門生產(chǎn)線(消除時間不確定性)。訂單利潤盈利可以將庫存損失及設備資源能力浪費忽略,。其次,，采用成熟的自動化、標準化技術組織生產(chǎn)線的建設,。MES有足夠的成熟經(jīng)驗來處理系統(tǒng)的確定性問題。至于要不要做到“熄燈”,，基本就是錢的問題了,。

　　最近看了一些甲方的MES項目招標書，有一種感覺,，甲方還不了解MES的本質是什么,，能做什么，不能做什么,。標書有點像從眾多MES供應商解決方案綜合剪貼的一個文本,。目標定的不切實際，從根上就埋下了項目失敗的種子,。同時,，我也感覺乙方根本就沒有打算收尾款。

　　MES是什么?在工廠它該做什么,，能做什么?

　　工廠接到一個訂單,，流程大致是:設計部門——計劃部門——分解BOM——查、減庫存,，生成需要生產(chǎn)加工和外協(xié)的工單,。先安排所需物料采購，再適時把工單分配到各車間,。至此,，各車間就拿到一組工單(決策指令)，上面有例如車,、銑,、铇、磨等各個工序，工單指派到工人(設備),。

　　MES要做的第一件事情

　　MES的職責應該是從生產(chǎn)計劃生成工單開始,，它負責指揮工人和設備干活的。MES要做的第一件事情是做好所有將要開始的生產(chǎn)準備,，以保證生產(chǎn)資源滿足開工條件,。

　　只要具備一定條件，工人(資源設備)就可以干活了,。工廠通常把這個叫生產(chǎn)準備,。對簡單的生產(chǎn)，工人只要有圖紙,、物料,、機床就行了。復雜工序除了主要設備資源以外,，還需要刀具,、模具、卡具,、量具,、場地等等。例如,，航天衛(wèi)星裝配工序需要近20種資源條件同時滿足才能進行,。需要注意到，有些資源不是專用的,，而是競爭性資源,。MES應該做到滿足這些條件，否則無法開工,。問題在于我們不是要滿足一次兩次,，而是要保證工人8小時內每一件事情都能滿足這些條件。否則要停工待料,，生產(chǎn)效率就下降,，浪費就產(chǎn)生了。

　　MES要做的第二件事情

　　假設,，MES第一件事做的很好,，車間不會發(fā)生停工待料，這樣也是不夠的,。MES要做的第二件事是計算出工人/設備正確的做事的時間,，并把生產(chǎn)指令轉達到生產(chǎn)資源。我們在車間做的每一件事看起來似乎是獨立的,，其實它與企業(yè)的整體目標密切相關,。所以做事要有先后順序,，規(guī)定好什么時間做什么事情。企業(yè)目標常常不止一個,，而是多目標,。比如，產(chǎn)能大化,、短交期,、少延遲訂單、少庫存,、少加班等等,。有些目標是相互矛盾的。MES應該在決策和這些目標之間給出可視化的量化關系,。這個問題非常復雜,，是當代管理科學困難的問題之一。解決復雜的問題無奈也是靠譜的手段就是利用人工經(jīng)驗,，全世界絕大多數(shù)企業(yè)都是這樣做的,。近幾年，人們用APS(高級計劃排程)幫助解決這個問題,。APS是有用的,，但能夠作用的范圍是受限的。(我們將在下一篇文章——《APS的作用和缺陷》詳細介紹APS在哪些場合有用,，以及APS架構、模型,、算法方面的缺陷,。)本文暫且不做詳細討論。

　　生產(chǎn)任務指令下發(fā)到車間,，工人就可以干活了,。如果生產(chǎn)資源是數(shù)控機床和自動化設備，那么系統(tǒng)必須通過PLC,、DNC,、SCADA等一些中間件、數(shù)據(jù)接口,、控制系統(tǒng)來指揮它們作業(yè),。這是指令下達就是通常所說的設備連接，也是當前MES重要的功能及賣點之一,。

　　MES要做的第三件事情

　　MES就該做第三件事是生產(chǎn)過程的監(jiān)控,。生產(chǎn)過程監(jiān)控主要是兩個方面，一個是任務情況,，一個是資源情況,。每個生產(chǎn)資源(工人)接到生產(chǎn)指令后何時開始,，何時結束?做了多少?質量情況?有什么異常?設備情況?運行數(shù)據(jù)?這些都是生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)反饋。這是MES基本的功能,。同時,，這也是做好產(chǎn)品的質量管理和質量追溯主要環(huán)節(jié)。當前熱起來的物聯(lián)網(wǎng)傳感器等技術在這里將發(fā)揮作用,。企業(yè)需要的大數(shù)據(jù)分析應用的主要數(shù)據(jù)來源也產(chǎn)生在這里,。

　　MES要做的第四件事情

　　MES的第四件事情是應變和協(xié)同。在車間執(zhí)行生產(chǎn)指令的每天每時都可能發(fā)生各種各樣的異常變化,。這分為主動和被動兩種,。追趕或調整未能完成計劃;市場訂單變了，插單,、撤單,、設計需求改變了;設備故障、物料不到,、質量返工等問題都要打亂既定的生產(chǎn)次序,。我們就必須重新對生產(chǎn)任務與資源的配置做出決策，以應對這樣的問題,。生產(chǎn)現(xiàn)場的異變是常態(tài),。它每時每刻都影響和決定著生產(chǎn)的效率和效益。通常傳統(tǒng)的MES并沒有設置一個專門的功能模塊,，而是把難題甩給了管理人員,。生產(chǎn)現(xiàn)場管理的計劃員、調度員明天都在如同“消防隊員”一樣來處理這樣的事情,。有些企業(yè)生產(chǎn)管理人員也常用OA社交一類的工具來做這樣的信息溝通,。

　　這里我們應該關注車間的生產(chǎn)管理人員的作用。第一,，他們應該是車間里有工作經(jīng)驗的人,。他們明知存在各種低效和浪費，都習以為常,，視而不見了,。第二，他們被夾在上級,、各管理部門和工人之間,，每天被各種矛盾搞得焦頭爛額，但依然是老大:不服你上來試試,。第三,，他們有很多管理知識和經(jīng)驗，但隨用隨丟,，因為MES里沒有數(shù)字化知識積累的機制和平臺,。

　　車間管理改革的要點和難點就在于此,。這也是MES實施成功的突破點。

　　處理異常需求就等同于有了新的需求,，連同新加入的訂單,，就讓我們的系統(tǒng)重新回到了第一件事。我們重新理一下,。前面所說MES的第一件事情實際是對未來的任務的感知,，以及對環(huán)境的感知，采購配套的情況,，庫存的情況,，工具準備的情況，人力資源的情況等等,。這個感知不僅包括當前狀態(tài),，也包括對未來一段時間這些資源變化的預測。第二件事情就是對感知的情況進行分析,，做出決策并發(fā)布執(zhí)行指令,。第三和第四件事情，是對生產(chǎn)現(xiàn)場的現(xiàn)狀的感知,。而第二件事情就是對感知的情況進行分析,，做出決策并發(fā)布執(zhí)行指令。從1234這四件事成的一個循環(huán),，我們就清晰的看到了一個“感知,、分析、決策,、執(zhí)行”循環(huán)過程,。然后，進行新一輪感知,、分析,、決策,、執(zhí)行,，就這樣形成一個循環(huán)。

　　其實,，小到做一件具體的事情,，或者管理一個工廠，甚至是治理一個國家,，只要你做決策,，就必然要經(jīng)過這四個過程。

　　不論一個工廠管理水平非常好,，或者非常差,，也不論一個工廠是高度自動化的,，或者是高度離散性的，他們的生產(chǎn)運行管理的過程都是這樣一個循環(huán),。由此我們可以知道MES的決策功能的好壞的區(qū)別,。一個好的MES它必須對任務(訂單)、資源和環(huán)境有足夠的感知,，不僅感知到現(xiàn)狀,，還能夠感知到未來趨勢;它能對感知的情況進行科學的分析并做出恰當?shù)臎Q策，同時對于生產(chǎn)現(xiàn)場的變化給予敏捷的反應,。一個差的MES的感知一定是不完整不準確的,。也許MES會把決策功能交給人。人的經(jīng)驗很重要,，但是也是有局限性的,。依據(jù)經(jīng)驗的分析和粗糙的感知，這個決策執(zhí)行結果必然是低效的,。

　　目前絕大多數(shù)的MES都沒有做到這個“應該”,，而是直接把分析和決策功能轉嫁與管理人員。根據(jù)人的經(jīng)驗和習慣進行分析和決策,，它的結果會是什么樣呢?

　　在車間,，工人接到了工單，開工條件具備后就開始生產(chǎn),。但是在后續(xù)的過程中可能發(fā)生缺料等情況,，條件不具備了，工人不能歇著,，這時就把這些物料作為在制品庫存,，再去做其他的工單。當未來的某個時刻條件可以滿足了,，人們從暫存庫拿回繼續(xù)加工,。打一個比喻。車間是一個水池,。水早晚都要流出去,。如果水池很淺，水流過去的時間很短,。如果水池很深,，水也可以流出去，但需要時間很長,。我經(jīng)常問企業(yè)一個問題,，如果企業(yè)的資源給一個典型的訂單獨享，可以幾天交付?而實際的訂單交付時間,，往往超過很多倍,。這是很常見的現(xiàn)象,。

　　很多管理者也意識到這個問題，但是他們的處理思路是錯誤的,，尤其是某些生產(chǎn)復雜產(chǎn)品的高端裝備制造企業(yè),。他們不是通過系統(tǒng)整體改善方法讓水池很淺，而是“精裝修”這個水池,。當然也有很多工廠遵循不滿足條件不下工單,。其實，這樣做既浪費產(chǎn)能,，交期也不能保證,。嚴格說，要求MES做好第一件事情是幾乎不可能的,，因為它是工廠計劃層面的問題,，已經(jīng)超出車間管理的范疇。所以我們不能把MES作為一個獨立的系統(tǒng)去實施,，而一定要放到工廠整體系統(tǒng)上定位,。比如，財務計劃沒有做好,，采購計劃無法執(zhí)行,，再好的MES也無能為力。