數(shù)字化工廠是智能制造的基礎。在數(shù)字化工廠里,，企業(yè)產(chǎn)品全生命周期的活動建立了共享的數(shù)據(jù)庫,，通過數(shù)據(jù)處理，形成有用的信息,，并按需顯示,。共享數(shù)據(jù)庫利用相關數(shù)據(jù)和信息，模擬仿真實際生產(chǎn)過程,，達到優(yōu)化的生產(chǎn)過程;實現(xiàn)監(jiān)控與實際生產(chǎn)過程的同步化,。建立數(shù)字化工廠的目標是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、按時交貨,、降低庫存,、提高產(chǎn)品質(zhì)量、快速響應市場需求,，從而滿足客戶個性化需求,，提高企業(yè)效益，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,。

　　而數(shù)字化工廠建設的核心是制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),。2016年4月25日，工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)了《關于開展2016年智能制造試點示范項目推薦的通知》,，在智能制造試點示范項目要素條件中提出了五種模式,。它們都與MES相關，特別是離散型智能制造模式和流程型智能制造模式必須建立MES系統(tǒng),，特別強調(diào)了MES的重要作用,。

　　MES是企業(yè)生產(chǎn)管理集成的核心工具

　　MES的概念早是由美國先進制造研究中心(AdvancedManufacturingResearch,，AMR)在1990年11月提出的。它所定義的MES系統(tǒng),，是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng),。它可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計劃排程管理,、生產(chǎn)調(diào)度管理,、庫存管理、質(zhì)量管理,、人力資源管理,、工作中心/設備管理、工具工裝管理,、采購管理,、成本管理、項目看板管理,、生產(chǎn)過程控制,、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊,，為企業(yè)打造一個扎實,、可靠、全面,、可行的制造協(xié)同管理平臺,。與MRPⅡ(制造資源計劃Ⅱ)的執(zhí)行層偏重車間作業(yè)和采購作業(yè)不同，MES側(cè)重在車間作業(yè)計劃的執(zhí)行,，充實了車間控制和車間調(diào)度方面的功能，以適應車間現(xiàn)場環(huán)境多變情況下的需求,。

　　一些在車間或現(xiàn)場管理方面具有特色的軟件公司與合作伙伴及用戶在1992年發(fā)起成立了MESA(ManufacturingExecutionSystemSolutionsAssociation)協(xié)會,。這一組織由23家公司發(fā)展到如今200余個成員單位。現(xiàn)在,，MESA把自己定義為ManufacturingEnterpriseSolutionsAssociation,，即制造企業(yè)方案協(xié)會。也就是說,，按照傳統(tǒng)的企業(yè)生產(chǎn)管理的金字塔式計劃和控制模式,，將MES僅僅理解成執(zhí)行系統(tǒng)是不全面的，它已經(jīng)發(fā)展成為企業(yè)生產(chǎn)管理集成的核心系統(tǒng),，是一個生產(chǎn)指揮系統(tǒng),。

　　MES是企業(yè)CIMS(現(xiàn)代集成制造系統(tǒng))信息集成的紐帶，是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術手段,。MES可以為用戶提供一個快速反應,、有彈性、精細化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)降低成本,、按期交貨,、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務質(zhì)量。它適用于不同行業(yè)(家電,、汽車,、半導體、通信,、IT,、醫(yī)藥)，能夠為單一的大批量生產(chǎn)和既有多品種小批量生產(chǎn)又有大批量生產(chǎn)的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理工具,。

　　MES可監(jiān)控從原材料進廠到產(chǎn)品的入庫的全部生產(chǎn)過程,，記錄生產(chǎn)過程產(chǎn)品所使用的材料、設備,，產(chǎn)品檢測的數(shù)據(jù)和結(jié)果以及產(chǎn)品在每個工序上生產(chǎn)的時間,、人員等信息。這些信息的收集經(jīng)過MES系統(tǒng)加以分析,，就能通過系統(tǒng)報表實時呈現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)進度,、目標達成狀況、產(chǎn)品品質(zhì)狀況,，以及生產(chǎn)的人,、機、料的利用狀況,，這樣就使得整個生產(chǎn)現(xiàn)場完全透明化,。企業(yè)的管理人員，無論何時,，無論身處何地,，通過互聯(lián)網(wǎng)都能對生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況了解得一清二楚。

　　MES通過反饋結(jié)果來優(yōu)化生產(chǎn)制造過程的管理業(yè)務,。生產(chǎn)過程追溯功能可使企業(yè)非常清楚產(chǎn)品的原材料是哪家企業(yè)在什么時間提供的,，接收人是誰，以及檢驗的參數(shù),，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的時間,、技術參數(shù)、操作人員等信息,。企業(yè)可以根據(jù)這些反饋信息,，找出產(chǎn)能成本過高或者產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的原因，及時做出調(diào)整,，有針對性地為客戶提供更好的服務,，即使發(fā)生客戶投訴,，也能及時準確地為客戶澄清問題，確認影響范圍,。與此同時,，獲取的產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)為生產(chǎn)管理決策提供了有效支持，讓生產(chǎn)過程的問題得以及時暴露,、及時處理,，從而有效遏制更多更大問題的發(fā)生，將產(chǎn)品質(zhì)量問題以及生產(chǎn)線異常狀況消滅在萌芽狀態(tài),。因而MES是對整個車間制造過程的優(yōu)化,，而不是單一解決某個生產(chǎn)瓶頸問題;MES必須提供實時收集生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的功能，并做出相應的分析和處理;MES需要與計劃層和控制層進行信息交互,，通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成,。

　　實施MES必須整體規(guī)劃當先

　　近十年來，MES在國際上迅速發(fā)展,。得益于較大規(guī)模的工業(yè)自動化改造實踐,，國內(nèi)企業(yè)對MES的需求也呈快速上升趨勢。據(jù)了解,，目前MES在我國大型企業(yè)尤其是集團型企業(yè)的應用已相當普遍,。畢竟，集團化企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn),，而其企業(yè)工廠分布各地，迫切需要實時管控所有子企業(yè)的生產(chǎn)運營狀況,。而MES對集團化的運行可以提供很有力的支撐,。此外，企業(yè)還可以通過MES將管理思想和工具系統(tǒng)復制到各個工廠,，在集團內(nèi)進行推廣,，也使得MES成為整合企業(yè)資源的有力工具。

　　不過,，在制造型企業(yè)的信息化管理架構(gòu)中，MES無疑是極其特殊的一環(huán),。因處于計劃系統(tǒng)與現(xiàn)場采集系統(tǒng)的中間位置,，MES天然地需要與眾多的IT系統(tǒng)打交道，例如ERP(企業(yè)資源計劃),、供應商關系管理,、WMS(倉儲管理系統(tǒng))、PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理),、CRM(客戶關系管理),、現(xiàn)場設備管理,、現(xiàn)場采集系統(tǒng)等。所以,，MES的重要性與特殊性,，又賦予了它自身在企業(yè)中實施的復雜性。

　　面對如此復雜而重要的系統(tǒng),，MES絕不是某個企業(yè)領導拍拍腦門說上就能上馬的,。整體規(guī)劃無疑是當務之急。在上馬MES項目之前,，必須立足于企業(yè)信息化整體規(guī)劃的基礎來考慮MES的部署,，要把MES的規(guī)劃與企業(yè)的經(jīng)營目標、遠景發(fā)展規(guī)劃,、企業(yè)經(jīng)營策略,、信息化建設的基本綱領與總體戰(zhàn)略、質(zhì)量控制與制造能力等結(jié)合起來,，通盤籌劃,。

　　MES是在工業(yè)3.0的背景下產(chǎn)生的，它在數(shù)字化工廠建設的框架下將扮演什么樣的角色?如何實現(xiàn)ERP,、MES及設備端等信息化孤島的聯(lián)通?

　　一方面,，必須根據(jù)企業(yè)的實際需求，扎扎實實地開展MES的技術開發(fā)與實施工作,，為工業(yè)數(shù)字化打下堅實的基礎,。企業(yè)上馬MES項目，需要結(jié)合自身實際情況來確定對MES的需求,。企業(yè)的不同情況和條件,，會對MES產(chǎn)生不同層次的需求。企業(yè)可考慮采用不同功能層次的MES解決方案,，來解決生產(chǎn)面臨的問題;能夠由專業(yè)的MES咨詢?nèi)藛T進行調(diào)研,、分析，并制定合適的,、可持續(xù)的整體MES規(guī)劃方案,，分階段實施MES系統(tǒng)，這樣可以充分降低項目風險,，保證投資效益,。上馬MES項目之前要充分調(diào)研、認真規(guī)劃,，并結(jié)合自身情況,，循序漸進地實施MES系統(tǒng)，做到管理和系統(tǒng)同步持續(xù)改善,，這是企業(yè)建設MES的必修課,。

　　企業(yè)上馬MES必須滿足兩個條件：軟條件和硬條件,。軟條件包括：企業(yè)有非常明確的需求;人力資源到位，有強有力的核心團隊;企業(yè)能保證客戶化工作的全程參與;相對充裕的資金;基礎管理工作到位,，基礎數(shù)據(jù)準確,，如產(chǎn)品數(shù)據(jù)等。硬條件包括：基礎網(wǎng)絡建設到位,，設備的開放程度較高,，支持多種數(shù)據(jù)采集手段。

　　另一方面,，MES作為企業(yè)生產(chǎn)管理的核心系統(tǒng),，必須與上層ERP系統(tǒng)、底層生產(chǎn)設備和自動化系統(tǒng)實現(xiàn)無縫的連接,。MES技術只有和生產(chǎn)制造的自動化技術,、數(shù)字化技術相結(jié)合，才有可能獲得預期的效益,。采用傳統(tǒng)制造方式的企業(yè)盲目實施MES很難獲得效果,。這也是為什么國內(nèi)MES在離散制造行業(yè)難以快速普及的關鍵原因。

　　MES項目的實施與落地

　　一旦整體規(guī)劃已經(jīng)明確,，那么接下來的挑戰(zhàn)就是MES項目的實施與落地,。MES項目的實施牽涉到三個大的環(huán)節(jié)：人、產(chǎn)品(軟件)和方法(行業(yè)解決方案),。三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,，只有其合力大化才能使得系統(tǒng)實施的效果優(yōu)化。就“人”而言,，眾所周知,，ERP因其所處的戰(zhàn)略高度而被稱為“一把手”工程;相對而言，因MES的特殊性和重要性,，MES的實施和落地更應該成為“層層一把手”工程,。

　　MES涉及的業(yè)務和部門非常多，只有高層重視才能順利開展,。MES起著承上啟下的橋梁作用,，企業(yè)必須從上至下對MES項目給予高度重視，通過“層層一把手”將責任落實到位,。除了企業(yè)決策層以及部門領導高度重視外,，處于一線的員工也必須接受培訓，從而加強企業(yè)內(nèi)部管理業(yè)務流程的優(yōu)化以及標準化工作等,。此外，企業(yè)所有人員的融合參與也很重要,。

　　MES實施過程的一大誤區(qū)是把它看作IT部門的事,。事實上,，MES應用必須由業(yè)務部門唱主角、IT做支持,。工藝,、計劃、調(diào)度,、管理及信息等各方人員的參與也很重要,。對企業(yè)來說，MES實施過程中會涉及很多業(yè)務流程改造,，從而導致系統(tǒng)實施的困難加大,。面對諸多困難，需要企業(yè)領導及各業(yè)務部門在深入理解信息化建設內(nèi)涵基礎上,，由一把手親自主持,、參與系統(tǒng)實施，動員企業(yè)全體員工共同參與,。企業(yè)實施MES后必須將企業(yè)管理,、考核與MES系統(tǒng)很好地結(jié)合起來，避免事前事后兩張皮的現(xiàn)象,，這樣才有利于MES價值的大化,。

　　企業(yè)選型MES時很容易陷入大而全、囫圇吞棗的誤區(qū),。企業(yè)用戶必須明確自身的管理需求,，不要追求大而全，適合自身條件的系統(tǒng)就是好的,。企業(yè)可以選擇自己需要的重要功能,，降低企業(yè)實施MES的成本。

　　企業(yè)在上馬MES項目之前需要考慮以下關鍵點：制定企業(yè)信息化的總體規(guī)劃,，在總體規(guī)劃框架下分步實施;確定MES與現(xiàn)存系統(tǒng)的關系,，是否需要對現(xiàn)有系統(tǒng)進行改造;與ERP、SFC系統(tǒng)的接口,、代碼,、功能界面是否已清晰劃分;與未來ERP系統(tǒng)建設的先后順序，是集中建設還是分別建設;確定網(wǎng)絡,、計算機等硬件,、系統(tǒng)軟件的選型及技術方案;確定MES的實施方式，是購買,、自建,、還是外包;制定MES的實施進度計劃;制定包括項目成本與預算在內(nèi)的總體投資概算計劃;制定人力資源計劃，包括企業(yè)關鍵技術人員及軟件實施人員安排等;MES實施后產(chǎn)生的效果與效益分析;制定對項目風險的預防和控制策略;確定項目的推進機制與培訓制度,。

　　在智能制造風起云涌的大背景下,，企業(yè)進行MES信息化建設,，必須走“整體規(guī)劃+專業(yè)化軟件+行業(yè)解決方案”的道路。由于企業(yè)對生產(chǎn)過程和生產(chǎn)現(xiàn)場進行動態(tài)控制的復雜性,，在MES應用過程中應注意的問題或細節(jié),，主要集中在以下幾個方面：

　　第一，引入先進的管理思想和理念,。提高企業(yè)的管理和決策水平,，通過運用信息技術,，實現(xiàn)物流,、資金流、信息流的“三流”合一,，提升企業(yè)盈利能力,，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的大化,。通過建立科學的管理模式來規(guī)范企業(yè)的決策制度，改善企業(yè)的管理基礎,，制定“集中決策,、分權(quán)經(jīng)營、資源優(yōu)化,、有效監(jiān)控”的管理方針,。通過流程變革、職能調(diào)整和配套IT手段來盡可能地打破部門之間的隔閡,，消除企業(yè)內(nèi)部存在的推諉扯皮,、管理真空現(xiàn)象，提高管理協(xié)調(diào)的效率和效益,。

　　其次,，企業(yè)MES建設是一項管理改造工程，而不僅僅是一個以技術為主導的項目,。企業(yè)信息化應用是對企業(yè)業(yè)務模式的重塑,。因此，信息化建設是增強企業(yè)競爭力的客觀需要,，是企業(yè)參與國際競爭的重要條件,，實施MES的目的是，用信息技術提升企業(yè)核心競爭力和支持企業(yè)持續(xù)發(fā)展,。

　　第三,，實施MES要堅持“整體規(guī)劃、效益優(yōu)先,、分步實施,、重點突破”的原則。要借用先進的計算機技術、網(wǎng)絡技術,、通信技術,、企業(yè)建模及優(yōu)化技術進行實施，保障系統(tǒng)的開放性和可擴展性,。

　　最后，要考慮與企業(yè)已有管理系統(tǒng)的通信,、集成問題,，避免出現(xiàn)更大或更多的“信息孤島”。提高企業(yè)的信息共享程度,，為戰(zhàn)略,、管理、業(yè)務運作提供支持,，提高企業(yè)生產(chǎn)對市場需求的響應速度。