先進(jìn)的制造需要適當(dāng)?shù)馁Y源規(guī)劃，質(zhì)量管理，有效使用車間工具，設(shè)備管理和人員計(jì)劃，以及對(duì)中斷和計(jì)劃外事件的快速響應(yīng)。企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）專為管理公司范圍內(nèi)的資源，計(jì)劃，供應(yīng)鏈需求和中斷而設(shè)計(jì)。大多數(shù)先進(jìn)的制造環(huán)境要么采用（或在某種程度上使用）ERP系統(tǒng)來(lái)協(xié)調(diào)許多運(yùn)動(dòng)部件，以在全球范圍內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)。

在很大程度上，ERP缺乏在動(dòng)態(tài)和復(fù)雜的生產(chǎn)線中的正確時(shí)間，正確的工具前面放置正確的物料所需的粒度。換句話說(shuō)，ERP在企業(yè)的高層組織角色中有效。需要在“智能工廠”中集成一個(gè)附加層，以及時(shí)，受控，安全和可預(yù)測(cè)的方式生產(chǎn)所需的物料。該層不僅需要負(fù)責(zé)材料的實(shí)際制造，還需要負(fù)責(zé)收集，存儲(chǔ)和提供有關(guān)實(shí)際制造過(guò)程的數(shù)據(jù)，提供過(guò)程中各個(gè)步驟的詳細(xì)可見(jiàn)性，并始終如一地實(shí)施同一過(guò)程重復(fù)要求直到有意改變?yōu)橹埂?/span>

什么是MES？

制造企業(yè)解決方案協(xié)會(huì)（MESA）將MES定義如下：

“制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是動(dòng)態(tài)信息系統(tǒng)，可推動(dòng)制造操作的有效執(zhí)行。當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，MES使用最新，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)，觸發(fā)和報(bào)告工廠活動(dòng)。MES功能集管理從訂單發(fā)布到制造到產(chǎn)品交付到成品的生產(chǎn)操作。MES通過(guò)雙向通信向組織和供應(yīng)鏈中的其他人提供有關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的關(guān)鍵任務(wù)信息。” 

可以肯定的是，該定義有點(diǎn)抽象，因此讓我們通過(guò)日常示例來(lái)尋求更具體的理解。為了成功地烘烤蛋糕，需要采購(gòu)配料，需要提供合適的供應(yīng)，并且需要解決定制的要求（可能需要更多（或更多）的供應(yīng)），并且需要“到期”決心。這些是資源計(jì)劃處理的元素的示例。資源計(jì)劃完成后，桌子上到處都是這些相關(guān)但不連貫的物品，那么如何將所有原材料聚在一起做成蛋糕？如果某些配料不可用或需要根據(jù)最終消費(fèi)者的要求優(yōu)化蛋糕，執(zhí)行系統(tǒng)將在此處執(zhí)行配方，有序步驟，烹飪時(shí)間和可接受的替代方法。

MES核心

從結(jié)構(gòu)上講，MES位于企業(yè)側(cè)的ERP系統(tǒng)與另一側(cè)的工具級(jí)控制系統(tǒng)之間。MES有助于信息從MES到ERP以及從MES到自動(dòng)化系統(tǒng)的自由流動(dòng)。ERP系統(tǒng)與全球其他系統(tǒng)進(jìn)行通信，而MES在工廠中更側(cè)重于管理流程，有序步驟，流程和設(shè)備。ERP和MES系統(tǒng)（以及程度較小的設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)）必須無(wú)縫地協(xié)同工作；一個(gè)系統(tǒng)的輸出成為另一個(gè)系統(tǒng)的輸入，并且制造過(guò)程一起變得更具可伸縮性，可預(yù)測(cè)性，可靠性和可見(jiàn)性。

MES應(yīng)用程序有多種形狀和大小。一些MES是本地開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，而另一些則是現(xiàn)成的應(yīng)用程序。有些是針對(duì)特定行業(yè)的，而另一些則是通用的。一些基于文本，而另一些則呈現(xiàn)現(xiàn)代UI的所有圖形優(yōu)點(diǎn)。有些需要本地安裝，而另一些需要在云中運(yùn)行。在某些情況下，可能難以區(qū)分MES和ERP組件，因?yàn)閷⑦@些域集成到智能制造的整體式單應(yīng)用方法中（這不是一件壞事?。渌麑?shí)現(xiàn)則包含三個(gè)ERP，MES和自動(dòng)化領(lǐng)域中非常不同且定義明確的應(yīng)用程序。除了這些結(jié)構(gòu)和圖形上的差異之外，MES的核心要求和目的也很重要。

MES核心組件

MES可以回答以下問(wèn)題：

· 如何生產(chǎn)？

· 可以生產(chǎn)什么？

· 什么時(shí)候生產(chǎn)什么？

· 什么時(shí)候生產(chǎn)了什么？2

為了回答這些問(wèn)題，MES實(shí)施和管理以下核心組件：

· 枚舉步驟–步驟是對(duì)進(jìn)行中的工作進(jìn)行原子增值的活動(dòng)，當(dāng)與其他原子步驟按順序連接時(shí)，可以創(chuàng)建可銷售的成品。盡管某些MES可能允許使用字母數(shù)字約定，但通常會(huì)以數(shù)字方式枚舉這些步驟。

· 流程控制–上面列出的步驟按順序放置，從而形成定義好的和可重復(fù)使用的流程。MES擅長(zhǎng)管理流程，無(wú)論它們只是幾個(gè)步驟還是多個(gè)流程流鏈接在一起，涵蓋數(shù)千個(gè)步驟。

· 產(chǎn)品定義–產(chǎn)品可以由單個(gè)流程或一系列流程鏈在一起以定義最終產(chǎn)品來(lái)定義。產(chǎn)品定義還可以包含元數(shù)據(jù)，該元數(shù)據(jù)提供了產(chǎn)品的進(jìn)一步粒度和分類。MES幫助定義高和低產(chǎn)品組合環(huán)境中的產(chǎn)品。版本控制和產(chǎn)品選項(xiàng)對(duì)于最終客戶而言都是可見(jiàn)的，對(duì)于地板操作員而言則是透明的，因?yàn)槭褂卯a(chǎn)品定義中的元數(shù)據(jù)以編程方式“激活”了流程更改。

· 設(shè)備分配–過(guò)程步驟通常附加到工具或工具類型上。因此，當(dāng)材料到達(dá)給定的處理步驟時(shí)，MES知道該處理步驟需要什么設(shè)備。工具組中的某些工具可能更適合處理特定產(chǎn)品。MES還可以將產(chǎn)品跟蹤到以滿足或優(yōu)化產(chǎn)品要求的方式運(yùn)行的工具，從而提高質(zhì)量和客戶滿意度。

· 實(shí)時(shí)控制–有時(shí)在處理過(guò)程中需要暫?；蛲Ｖ惯M(jìn)行中的工作，以便進(jìn)一步調(diào)查或收集數(shù)據(jù)。MES允許這些暫停，以支持任何輔助活動(dòng)，包括新產(chǎn)品的研發(fā)以及當(dāng)前產(chǎn)品的優(yōu)化。這些暫停可以是實(shí)時(shí)的（當(dāng)前步驟），也可以是流程流程中后續(xù)步驟的將來(lái)暫停。

· 狀態(tài)日志記錄-與進(jìn)行中的工作流控制類似，狀態(tài)日志記錄可識(shí)別設(shè)備是否可用以處理到達(dá)設(shè)備站的工作。

· 家譜–過(guò)程中完成的每個(gè)步驟都會(huì)在所處理材料的故事中產(chǎn)生下一個(gè)句子。即使在運(yùn)輸材料之后，也可以對(duì)其譜系進(jìn)行審查和進(jìn)一步研究，以尋求工藝改進(jìn)或其他用途。

· 法規(guī)遵從性–上面的組件用作支持法規(guī)遵從性要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)。無(wú)論您是生產(chǎn)電器，藥品，微處理器，車輛還是組件小部件，每個(gè)行業(yè)都有一定水平的合規(guī)性和認(rèn)證才能生產(chǎn)該行業(yè)的零件。在許多情況下，組件級(jí)別的跟蹤有助于改善質(zhì)量保證聲明和指標(biāo)，使MES成為眾多制造認(rèn)證的必要條件。

在過(guò)去的25年中，SYSTEMA一直是智能制造的核心要求（而不是夢(mèng)想）。我們的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，由于MES和ERP系統(tǒng)都屈服于“特征蠕變”，以致成為智能制造的單一整體應(yīng)用程序，因此上述MES邊界和功能變得越來(lái)越模糊。值得慶幸的是，我們的經(jīng)驗(yàn)還表明，可以在組件級(jí)別對(duì)MES和ERP應(yīng)用程序進(jìn)行自定義，以將兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)融合到一個(gè)互補(bǔ)的，并存的，看似無(wú)縫的應(yīng)用程序中，以幫助計(jì)劃，管理和跟蹤制造活動(dòng)。

結(jié)果

有了MES之后，KPI，性能數(shù)據(jù)和未來(lái)的智能計(jì)劃就開(kāi)始可用。MES中可能提供周期時(shí)間（各步驟之間的時(shí)間），關(guān)鍵比率（進(jìn)度提前或落后進(jìn)度的度量），符合SEMI-E10標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備指標(biāo)，OEE和許多其他指標(biāo)或者至少可以將數(shù)據(jù)查詢和提取到商業(yè)智能軟件中。MES使收集，控制，存儲(chǔ)和報(bào)告此信息成為可能。為此，在任何工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，MES都是“第一步”行動(dòng)的最佳定位。隨著工廠系統(tǒng)和自動(dòng)化流程的成熟，MES的范圍和復(fù)雜性將不斷提高，并將成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中大多數(shù)其他步驟的基礎(chǔ)。