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各行各業(yè)有需求、有實(shí)力的企業(yè)都躍躍欲試，希望通過推進(jìn)智能制造實(shí)現(xiàn)“少人化”，降低成本，靈活應(yīng)對(duì)市場變化，更好地滿足客戶需求，提高企業(yè)競爭力。隨著物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)的引入，制造業(yè)在不久的將來將以CPS(cyber physical systems，信息物理系統(tǒng))的形式建立全球網(wǎng)絡(luò)，整合設(shè)備、倉儲(chǔ)和生產(chǎn)設(shè)施。
工業(yè)制造“升級(jí)版”的核心在于通過信息化、數(shù)字化打通信息流，打造更低成本、更高性能、更大柔性的生產(chǎn)制造能力，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)制造。
一般地，企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營管理流程可以分為叁層，分別是計(jì)劃層、執(zhí)行層和控制層。
企業(yè)通過計(jì)劃層管理(ERP、MRP等)系統(tǒng)，根據(jù)客戶需求、庫存和市場預(yù)測等情況整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃;執(zhí)行層根據(jù)計(jì)劃層下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃制定車間作業(yè)計(jì)劃，安排控制層的加工任務(wù)，對(duì)作業(yè)計(jì)劃和任務(wù)執(zhí)行情況進(jìn)行匯總和上報(bào)。整個(gè)工廠的生產(chǎn)過程并不透明，當(dāng)生產(chǎn)計(jì)劃變更、物料短缺、設(shè)備故障、出現(xiàn)加工質(zhì)量等問題時(shí)，信息不能有效傳導(dǎo)，生產(chǎn)不能及時(shí)調(diào)整優(yōu)化。
為了彌補(bǔ)計(jì)劃層與控制層之間的信息斷層現(xiàn)象，控制層MES應(yīng)運(yùn)而生，MES對(duì)于生產(chǎn)信息實(shí)施監(jiān)控，向上對(duì)計(jì)劃層進(jìn)行傳導(dǎo)，向下對(duì)執(zhí)行層進(jìn)行控制，將企業(yè)上層生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)與車間下層的設(shè)備控制系統(tǒng)聯(lián)繫起來，填補(bǔ)了上層與下層之間的鴻溝，打通工廠信息通道，使其成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造“升級(jí)版”的基礎(chǔ)和必要條件。
MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。MES可以為企業(yè)提供制造資料管理、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、工作和設(shè)備管理、工具工裝管理、采購公里、成本管理、專案看板管理、生產(chǎn)過程控制、底層資料集成分析、上層資料集成分解等管理模塊，為企業(yè)打造一個(gè)扎實(shí)、可靠、可行的制造協(xié)同管理平臺(tái)。
MES起初是美國公司AMR在上世紀(jì)90年代提出的，旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能，把MRP計(jì)劃通過執(zhí)行系統(tǒng)同車間作業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)聯(lián)系起來。這裡的現(xiàn)場包括PLC、資料采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測儀器、機(jī)械手等。MES系統(tǒng)設(shè)置了必要的接口，與提供生產(chǎn)現(xiàn)場控制設(shè)施的廠商建立合作管理。隨著云計(jì)算、移動(dòng)終端和大資料等新技術(shù)融合到工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中，制造業(yè)正從信息化邁向智能化。而智能化是務(wù)必將運(yùn)用MES把碎片化、零散化的資料進(jìn)行整合分析，通過資料互聯(lián)互通，打通企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、客戶管理、供應(yīng)鏈管理、效率管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)底層控制層、中層執(zhí)行層、上層計(jì)劃層的整體優(yōu)化，最終使制造業(yè)企業(yè)資產(chǎn)使用效率更高、產(chǎn)品生產(chǎn)成本更低、市場風(fēng)險(xiǎn)可控，提高制造業(yè)整體競爭能力。
MES屬于企業(yè)信息化的一部分，由美國AMR公司首先提出，隨后在美國歐洲得到快速發(fā)展。MES軟體未來市場空間廣闊，復(fù)合增速保持在40%左右。2014年全球MES行業(yè)市場規(guī)模約為416億元，過去5年保持年均21.65%的高速增長，到2020年，MES行業(yè)市場規(guī)模有望達(dá)到931億元，未來保持年均18%的復(fù)合增速。
MES在中國的需求較為旺盛，2014年MES行業(yè)市場規(guī)模約為26億元，同比增長25%，預(yù)計(jì)到2018年市場規(guī)模將達(dá)到100億元，未來平均增幅保持在40%左右，并且從增速對(duì)比，國內(nèi)MES市場相對(duì)于國際市場增速顯著更高，這得益于國內(nèi)較大的工業(yè)自動(dòng)化改造實(shí)踐。
MES主要應(yīng)用在流程型和離散型兩個(gè)方面的工業(yè)制造領(lǐng)域。流程型制造行業(yè)如石油石化、化工、冶金礦業(yè)、制藥和食品飲料等民生行業(yè);離散型制造行業(yè)如汽車、機(jī)械制造和電子通信行業(yè)。
在流程型制造行業(yè)中MES應(yīng)用程度較高。2013年石油石化和化工行業(yè)塬有自動(dòng)化和信息化的程度較高，生產(chǎn)工藝發(fā)展，MES應(yīng)用較早，已經(jīng)進(jìn)入較為成熟的應(yīng)用階段;冶金礦業(yè)由于產(chǎn)能過剩，行業(yè)增速放緩，MES增量需求疲軟;民生行業(yè)的制藥和食品飲料行業(yè)由于下游需求旺盛，MES增量需求呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。
而在離散型制造行業(yè)中MES應(yīng)用程度較低。離散型制造業(yè)過往通過ERP或者M(jìn)RP進(jìn)行企業(yè)管理，由于當(dāng)時(shí)制造業(yè)各項(xiàng)成本較低，能保證企業(yè)較高的毛利水平，企業(yè)很少關(guān)註上層與下層之間的中間層管理工作。但隨著人力資源和土地成本的不斷增加，環(huán)境成本不斷上升，市場競爭愈加激烈，大環(huán)境發(fā)生天翻地覆的改變，離散型制造業(yè)提出了柔性生產(chǎn)的要求。2013年國內(nèi)汽車行業(yè)市場競爭加劇要求MES系統(tǒng)自上而下改寫整車廠和汽車零部件廠。機(jī)械制造行業(yè)隨著各項(xiàng)宏觀政策的落地，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，整個(gè)行業(yè)觸底反彈，工程機(jī)械行業(yè)對(duì)MES需求平穩(wěn)增長。而以組裝為主的勞動(dòng)密集型電子通信行業(yè)，對(duì)流水線速度和品質(zhì)均有較高要求，關(guān)註物料供給、產(chǎn)品溯源和技術(shù)工KPI績效，MES在該行業(yè)應(yīng)用比較普遍。隨著消費(fèi)電子行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定增長，MES在該行業(yè)的應(yīng)用也呈現(xiàn)出快速增長態(tài)勢。
隨著國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化，中國制造業(yè)對(duì)信息化、資料化的需求不斷增加，企業(yè)更加註重精益生產(chǎn)、柔性制造。作為中層執(zhí)行層的MES，需求也呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。相比較國外MES，我國MES行業(yè)發(fā)展歷程較短，市場剛剛興起，通過借鑒外國先進(jìn)MES廠商的發(fā)展樣式，根據(jù)下設(shè)備廠商需求，專門研制符合國內(nèi)制造業(yè)的MES系統(tǒng)。MES在發(fā)達(dá)國家已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并出現(xiàn)了一批領(lǐng)軍企業(yè)。國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)狀規(guī)模較小，競爭力較弱，但由于國內(nèi)制造業(yè)MES使用率較低，所以市場彈性較足，加之國內(nèi)軟體型人才成本較低和軟體服務(wù)企業(yè)更加瞭解制造業(yè)生產(chǎn)流程，因此國內(nèi)會(huì)比較快速成長出一批優(yōu)秀的MES企業(yè)。
此外，“工業(yè)4.0”的產(chǎn)業(yè)思潮近年來席卷全球，將會(huì)是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向。工業(yè)4.0的核心在于通過信息化、數(shù)字化，打通信息流，實(shí)現(xiàn)上層、中層和下層之間信息互動(dòng)，達(dá)到智能制造。工業(yè)軟體存在于智能制造的每一個(gè)角落，重要的工業(yè)軟體包括MES、PLM(PDM)等，MES是智能制造的靈魂，是貫穿各個(gè)環(huán)節(jié)(生產(chǎn)、工程技術(shù)和生產(chǎn)制造)的交集。MES 作為制造業(yè)企業(yè)信息化的重要組成部分，在“工業(yè)4.0”時(shí)代有著非常廣闊的應(yīng)用前景。
中國是一個(gè)制造業(yè)的大國，得益于中國制造業(yè)近年來的迅猛發(fā)展以及中國制造業(yè)企業(yè)在信息化、數(shù)字化方面不斷加大的資金投入，MES在中國的應(yīng)用空間是非常巨大的，在可預(yù)見的未來都將保持平穩(wěn)較快的增長速度。
