一、MES系统概述

制造执行系统（MES，亦称生产管理系统）是车间生产管理与调度的核心，它追踪并记录从原材料至成品的整个生产转变过程。MES系统通过与企业管理系统（例如ERP或PLM系统）协同，确保订单流程、生产计划的无缝对接，以实现生产指令的现场管理、监控及实时同步执行。

云表MES系统作为生产全流程数字化管理的典范，使MES能够实时运作，掌控物料、人员、设备和库存等生产关键要素。更重要的是，MES系统跨越多个功能领域，如产品定义、资源调度、订单执行、生产分析、停机管理、质量控制，以及物料追踪与可追溯性，实现信息的全面打通与整合。

借助MES系统提供的丰富信息，工厂能够做出更明智的决策，优化车间布局，并持续提升运营效率。通过MES的跟踪与记录功能，工厂能够创建完整的电子批记录，清晰追溯岗位操作、偏差记录及物料流转等关键信息，这对于不断追求运营改进的制造业者尤为重要，特别是在制药、食品饮料及航空航天等高度监管的行业，合规生产及详细记录是法律法规的强制要求。

二、MES系统的起源与发展

20世纪80年代初，各生产职能区域（如生产计划、人员管理、质量保证）开始配备专用的数据收集系统，如生产数据采集（PDA）、计算机辅助质量保证（CAQ）及分布式或直接数控（DNC）等，但这些系统高度专业化且相互独立。

到了90年代，供应商开始将这些相关领域的功能整合，形成了“组合系统”，如生产人员直接在PDA上记录数据。随着组合系统的兴起，制造业者能够为多个职能部门建立统一的数据收集与评估系统。然而，在实际管理中，生产、质量、人员与设备紧密相连，不可分割。为满足更高运营目标，制造业对系统整合的需求日益增强，于是，紧密集成生产、质量、人员与设备数据的系统——制造执行系统（MES）应运而生。

随着制造业逐渐认识到软件在连接生产与企业方面的优势，MES系统开始广泛应用。同时，为满足不同行业与生产流程的需求，服务商开发了针对性的解决方案，如云表MES系统等行业解决方案。

三、MES系统的核心功能

尽管各系统供应商提供的功能有所不同，但MES系统通常涵盖以下核心功能：

生产调度：建立统一的调度指挥中心，快速响应生产变化，合理调度资源，减少准备时间，实现管理扁平化、生产流程规范化及实时生产控制。

·生产计划：实现信息化排产，自动优化排产方案，进行生产计划预测，拉动物料需求计划，并建立生产计划预警机制。

·质量管理：建立预防性质量管控体系，涵盖事前预防、事中控制及事后改进。

·设备管理：根据设备标准自动检查设备，监控设备运行状态，建立差异化保养模式及规范化的检修、维修体系。

·跟踪追溯：追踪生产过程中每个项目的位置、来源、零件与材料的唯一标识，以及相关的设备与人员。

·流程管理：管理从订单下达到在制品（WIP）及成品的整个生产流程，包括工作步骤与工作说明的指导。

·资源分配与状态管理：管理设备、工具、物料及工人的分配与状态。

·绩效分析：定义并跟踪关键绩效指标（KPI），提供看板显示与数据集进行绩效分析与监控。

·系统集成：与ERP、EAM、SCM、设备管理及质量管理等系统紧密集成。

·数据收集与存储：收集生产进度、产品质量及设备状态等数据，并存储在数据库中。

当然，系统的实际功能会根据客户需求而有所差异。

四、MES系统的优势

制造业采用MES系统的原因在于其带来的显著优势，可用6R制造规则概括：确保正确的产品（Right Product）在正确的时间（Right Time）、以正确的数量（Right Quantity）、正确的质量（Right Quality）和正确的状态（Right Status）送达正确的地点（Right Place），从而实现降本增效。以下列举了MES系统的常见价值：

·数据采集与整合：MES能够获取并集成ERP、质量管理、财务及SCM等系统数据，实现高效协同。

·生产可视化与决策支持：提供实时生产可见性，帮助制造业做出更明智的决策，如库存计划、生产计划及人工成本估算等。

·减少失误：通过电子SOP等标准作业指南，减少生产过程中的人为失误，提升生产效率。

·提高机器利用率：收集机器数据，帮助工厂了解实际利用率，并通过确保合适的工具和资源可用性来提高机器利用率。

·无纸化生产：实现纸质单据的数字化，提高信息流通畅度，使各部门能够高效获取所需数据。

五、MES系统的挑战

尽管MES系统在生产运营中发挥着重要作用，但并非完美无缺。以下是一些常见的挑战：

·实施周期长：由于MES系统的复杂性和跨部门使用，实施过程通常耗时较长，可能需要数月甚至数年的时间来确定需求、评估供应商、实施生产及定制等。

·生产流程适应性问题：由于MES体系结构的刚性，通常需要更改生产流程来适应MES，而非更改MES来满足操作需求。

·僵化性：现代工厂需要灵活升级的系统以适应市场变化和客户需求，但MES的刚性架构可能导致改进速度受限。

·用户友好性问题：MES系统主要为IT人员构建，离操作更近的人员可能难以为改善MES做出贡献。

·高昂的成本：MES系统通常需要大量的前期投资及经常性维护费用，对于中小型制造商而言可能难以承受。

六、选择MES系统供应商的策略

根据Gartner和MESA的联合研究，工厂寻求更换MES的主要原因包括技术过时、功能不足、经济利益驱动以及业务需求变化等。在选择MES系统供应商时，工厂可考虑以下策略：

·定制MES：满足独特行业需求，提供最适合工厂需求的功能，但构建和维护成本较高。

·商业现成的MES：已达到一定成熟度并形成最佳实践，方案和维护成本相对较低，但仍需考虑生产流程适应性问题。

·自行开发：具有IT团队的工厂可选择自行开发MES系统。

不论是定制开发的MES系统还是现成的解决方案，其总体成本均颇为高昂且实施过程复杂繁琐。然而，云表MES系统作为一种创新手段，为构建生产管理平台提供了更为迅速、经济的途径，同时确保了高度的灵活性与可扩展性。作为制造业协同的革新平台，云表MES系统能够轻松部署于云端，并支持在手机、平板电脑及个人电脑等多种设备上运行，全面涵盖从设备管理、采购控制、物料管理、生产调度到质量检验等核心制造环节。借此，工厂得以在控制成本的同时，高效实现从接收客户订单至产品出厂的全链条数字化管理。