數(shù)字化工廠是智能制造的基礎(chǔ),。在數(shù)字化工廠里,，企業(yè)產(chǎn)品全生命周期的活動(dòng)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(guān)數(shù)據(jù)和信息,，模擬仿真實(shí)際生產(chǎn)過程,，達(dá)到優(yōu)化的生產(chǎn)過程;實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與實(shí)際生產(chǎn)過程的同步化,。建立數(shù)字化工廠的目標(biāo)是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,、按時(shí)交貨、降低庫存,、提高產(chǎn)品質(zhì)量,、快速響應(yīng)市場需求，從而滿足客戶個(gè)性化需求，提高企業(yè)效益,，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,。

　　而數(shù)字化工廠建設(shè)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(guān)于開展2016年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目推薦的通知》,，在智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目要素條件中提出了五種模式。它們都與MES相關(guān),，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(qiáng)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(jìn)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(jì)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(shè)備管理,、工具工裝管理、采購管理,、成本管理,、項(xiàng)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(gè)扎實(shí),、可靠,、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺,。與MRPⅡ(制造資源計(jì)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(jì)劃的執(zhí)行，充實(shí)了車間控制和車間調(diào)度方面的功能,，以適應(yīng)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(huì)。這一組織由23家公司發(fā)展到如今200余個(gè)成員單位?，F(xiàn)在,，MESA把自己定義為ManufacturingEnterpriseSolutionsAssociation，即制造企業(yè)方案協(xié)會(huì)。也就是說,，按照傳統(tǒng)的企業(yè)生產(chǎn)管理的金字塔式計(jì)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(gè)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(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段,。MES可以為用戶提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性,、精細(xì)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(wù)質(zhì)量,。它適用于不同行業(yè)(家電、汽車,、半導(dǎo)體,、通信、IT,、醫(yī)藥),，能夠?yàn)閱我坏拇笈可a(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(jìn)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(shè)備，產(chǎn)品檢測的數(shù)據(jù)和結(jié)果以及產(chǎn)品在每個(gè)工序上生產(chǎn)的時(shí)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(bào)表實(shí)時(shí)呈現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)進(jìn)度,、目標(biāo)達(dá)成狀況,、產(chǎn)品品質(zhì)狀況，以及生產(chǎn)的人,、機(jī),、料的利用狀況，這樣就使得整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場完全透明化,。企業(yè)的管理人員,，無論何時(shí)，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(wù)。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(shí)間提供的，接收人是誰,，以及檢驗(yàn)的參數(shù),，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的時(shí)間、技術(shù)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(shí)做出調(diào)整,，有針對性地為客戶提供更好的服務(wù)，即使發(fā)生客戶投訴,，也能及時(shí)準(zhǔn)確地為客戶澄清問題,，確認(rèn)影響范圍。與此同時(shí),，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(shí)暴露、及時(shí)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(gè)車間制造過程的優(yōu)化,，而不是單一解決某個(gè)生產(chǎn)瓶頸問題;MES必須提供實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的功能,，并做出相應(yīng)的分析和處理;MES需要與計(jì)劃層和控制層進(jìn)行信息交互，通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息全集成,。

　　實(shí)施MES必須整體規(guī)劃當(dāng)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(dòng)化改造實(shí)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(tuán)型企業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)普遍,。畢竟,，集團(tuán)化企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),，而其企業(yè)工廠分布各地,，迫切需要實(shí)時(shí)管控所有子企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營狀況。而MES對集團(tuán)化的運(yùn)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(fù)制到各個(gè)工廠，在集團(tuán)內(nèi)進(jìn)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(jì)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(jì)劃),、供應(yīng)商關(guān)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(guān)系管理),、現(xiàn)場設(shè)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(shí)施的復(fù)雜性,。

　　面對如此復(fù)雜而重要的系統(tǒng)，MES絕不是某個(gè)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)拍拍腦門說上就能上馬的,。整體規(guī)劃無疑是當(dāng)務(wù)之急,。在上馬MES項(xiàng)目之前，必須立足于企業(yè)信息化整體規(guī)劃的基礎(chǔ)來考慮MES的部署,，要把MES的規(guī)劃與企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo),、遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃、企業(yè)經(jīng)營策略,、信息化建設(shè)的基本綱領(lǐng)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(shè)的框架下將扮演什么樣的角色?如何實(shí)現(xiàn)ERP,、MES及設(shè)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(shí)際需求,，扎扎實(shí)實(shí)地開展MES的技術(shù)開發(fā)與實(shí)施工作,，為工業(yè)數(shù)字化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。企業(yè)上馬MES項(xiàng)目，需要結(jié)合自身實(shí)際情況來確定對MES的需求,。企業(yè)的不同情況和條件,，會(huì)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(jìn)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(shí)施MES系統(tǒng),，這樣可以充分降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn),，保證投資效益。上馬MES項(xiàng)目之前要充分調(diào)研,、認(rèn)真規(guī)劃,，并結(jié)合自身情況,，循序漸進(jìn)地實(shí)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(shè)MES的必修課,。

　　企業(yè)上馬MES必須滿足兩個(gè)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(qiáng)有力的核心團(tuán)隊(duì);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(chǔ)管理工作到位,，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，如產(chǎn)品數(shù)據(jù)等,。硬條件包括：基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)到位，設(shè)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(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫的連接。MES技術(shù)只有和生產(chǎn)制造的自動(dòng)化技術(shù),、數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合,，才有可能獲得預(yù)期的效益。采用傳統(tǒng)制造方式的企業(yè)盲目實(shí)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(guān)鍵原因,。

　　MES項(xiàng)目的實(shí)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(xiàng)目的實(shí)施與落地。MES項(xiàng)目的實(shí)施牽涉到三個(gè)大的環(huán)節(jié)：人,、產(chǎn)品(軟件)和方法(行業(yè)解決方案),。三個(gè)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(shí)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(shí)施和落地更應(yīng)該成為“層層一把手”工程。

　　MES涉及的業(yè)務(wù)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(xiàng)目給予高度重視,，通過“層層一把手”將責(zé)任落實(shí)到位,。除了企業(yè)決策層以及部門領(lǐng)導(dǎo)高度重視外，處于一線的員工也必須接受培訓(xùn),，從而加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部管理業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化以及標(biāo)準(zhǔn)化工作等,。此外，企業(yè)所有人員的融合參與也很重要,。

　　MES實(shí)施過程的一大誤區(qū)是把它看作IT部門的事,。事實(shí)上，MES應(yīng)用必須由業(yè)務(wù)部門唱主角,、IT做支持,。工藝、計(jì)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(shí)施過程中會(huì)涉及很多業(yè)務(wù)流程改造,，從而導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)施的困難加大。面對諸多困難,，需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及各業(yè)務(wù)部門在深入理解信息化建設(shè)內(nèi)涵基礎(chǔ)上,，由一把手親自主持、參與系統(tǒng)實(shí)施,，動(dòng)員企業(yè)全體員工共同參與,。企業(yè)實(shí)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(jià)值的大化,。

　　企業(yè)選型MES時(shí)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?xiàng)l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(shí)施MES的成本。

　　企業(yè)在上馬MES項(xiàng)目之前需要考慮以下關(guān)鍵點(diǎn)：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(shí)施;確定MES與現(xiàn)存系統(tǒng)的關(guān)系，是否需要對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)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(shè)的先后順序，是集中建設(shè)還是分別建設(shè);確定網(wǎng)絡(luò),、計(jì)算機(jī)等硬件,、系統(tǒng)軟件的選型及技術(shù)方案;確定MES的實(shí)施方式,，是購買,、自建,、還是外包;制定MES的實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃;制定包括項(xiàng)目成本與預(yù)算在內(nèi)的總體投資概算計(jì)劃;制定人力資源計(jì)劃,，包括企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)人員及軟件實(shí)施人員安排等;MES實(shí)施后產(chǎn)生的效果與效益分析;制定對項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防和控制策略;確定項(xiàng)目的推進(jìn)機(jī)制與培訓(xùn)制度,。

　　在智能制造風(fēng)起云涌的大背景下,，企業(yè)進(jìn)行MES信息化建設(shè),，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(jìn)行動(dòng)態(tài)控制的復(fù)雜性,，在MES應(yīng)用過程中應(yīng)注意的問題或細(xì)節(jié),，主要集中在以下幾個(gè)方面：

　　第一,，引入先進(jìn)的管理思想和理念,。提高企業(yè)的管理和決策水平,，通過運(yùn)用信息技術(shù)，實(shí)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的大化。通過建立科學(xué)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(chǔ),，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(shè)是一項(xiàng)管理改造工程，而不僅僅是一個(gè)以技術(shù)為主導(dǎo)的項(xiàng)目,。企業(yè)信息化應(yīng)用是對企業(yè)業(yè)務(wù)模式的重塑,。因此,，信息化建設(shè)是增強(qiáng)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(shí)施MES的目的是,，用信息技術(shù)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(shí)施MES要堅(jiān)持“整體規(guī)劃,、效益優(yōu)先,、分步實(shí)施、重點(diǎn)突破”的原則,。要借用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),、通信技術(shù),、企業(yè)建模及優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行實(shí)施,，保障系統(tǒng)的開放性和可擴(kuò)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(wù)運(yùn)作提供支持,，提高企業(yè)生產(chǎn)對市場需求的響應(yīng)速度。