MES的崛起

製造業的管理活動，特別是核心的生產運用管理離不開資訊系統，它快速、準確、精確，為人的判斷與決策提供依據。因此從1965年MRP問世，到2004年ERP系統的崛起，正是順應發展的必然結果

傳統的製造型企業資訊管理系統的核心是ERP，SAP與Oracle系統是功能最為強大的代表。但從本質意義上而言、ERP系統是“財務性”的資訊系統，它側重於“訂單實現流程”中財務性關鍵資料的結果管理例如：庫存，對於“製造及產品實現流程”的細節及實時監控則無能為力例如：裝置狀態、品質狀況、物料消耗與配送，更為可笑的是它居然沒有自動排產功能，因此具有“先天性功能缺失”！它完全不能滿足當今企業對於訂單實現、產品實現的全流程、實時管理與快速反應。面對柔性靈敏製造、智慧製造、工業4.0的挑戰更是捉襟見肘！

現代製造業，面臨著2大發展趨勢與挑戰。其一：市場及訂單模式的日益快速化、激變化、個性化；其二：自動化、數字化、智慧化、大資料化、雲處理、物聯化的科技進步日新月異。“大魚吃小魚”的規模經濟已經過時了，“快魚吃慢魚”的速度經濟代表了未來

生產運作管理系統絕不能還停留在“傳統ERP"的水平！功能擴容與管理升級刻不容緩，近年來MES的快速崛起正是這種需求的明證

什麼是MES系統

製造執行系統 (manufacturing execution system，簡稱MES）是一套面向製造企業車間執行層的生產資訊化管理系統。MES可以為企業提供包括製造資料管理、計劃排程管理、生產排程管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作中心/裝置管理、工具工裝管理、採購管理、成本管理、專案看板管理、生產過程控制、底層資料整合分析、上層資料整合分解等管理模組，為企業打造一個紮實、可靠、全面、可行的製造協同管理平臺

MES的由來

美國AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc．)在20世紀90年代初提出的MES的概念，旨在加強ERP計劃的執行功能，把ERP計劃透過執行系統同車間作業現場控制系統（現場控制系統包括：PLC程控器、資料採集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手、各種上位機軟體等）聯絡起來

MES的定義

美國先進製造研究機構AMR（AdvancedManufacturing Research）將MES定義為“位於上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的面向車間層的管理資訊系統”,它為操作人員/管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、裝置、物料、客戶需求等)的當前狀態

製造執行系統協會MESA (Manufacturing Execution System Association)對MES所下的定義：“MES能透過資訊傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行最佳化管理。當工廠發生實時事件時，MES能對此及時做出反應、報告，並用當前的準確資料對它們進行指導和處理。這種對狀態變化的迅速響應使MES能夠減少企業內部沒有附加值的活動，有效地指導工廠的生產運作過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通效能，又能提高生產回報率。MES還透過雙向的直接通訊在企業內部和整個產品供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務資訊。”

MESA在MES定義中強調了以下三點

MES是對整個車間製造過程的最佳化，而不是單一的解決某個生產瓶頸

MES必須提供實時收集生產過程中資料的功能，並作出相應的分析和處理

MES需要與計劃層和控制層進行資訊互動，透過企業的連續資訊流來實現企業資訊全整合

MES的功能定位

它是處於計劃層和現場自動化系統之間的執行層，主要負責車間生產管理和排程執行。一個設計良好的MES系統可以在統一平臺上整合諸如生產排程、產品跟蹤、質量控制、裝置故障分析、網路報表等管理功能，使用統一的資料庫和透過網路聯接可以同時為生產部門、質檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理資訊服務。系統透過強調製造過程的整體最佳化來幫助企業實施完整的閉環生產，協助企業建立一體化和實時化的ERP/MES/SFC資訊體系

它是實施企業敏捷製造戰略和實現車間生產敏捷化的基本技術手段。MES可以為使用者提供一個快速反應、有彈性、精細化的製造業環境，幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量

MES的崛起

由於市場環境的變化和現代生產管理理念的不斷更新，一個製造型企業能否良性運營，關鍵是使“計劃”與“生產”密切配合，企業和車間管理人員可以在最短的時間內掌握生產現場的變化，作出準確的判斷和快速的應對措施，保證生產計劃得到合理而快速修正

雖然ERP和現場自動化系統已經發展到了非常成熟的程度，但是由於ERP系統的服務物件是企業管理的上層，一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細的支援。而現場自動化系統的功能主要在於現場裝置和工藝引數的監控，它可以向管理人員提供現場檢測和統計資料，但是本身並非真正意義上的管理系統。所以，ERP系統和現場自動化系統之間出現了管理資訊方面的“斷層”，對於使用者車間層面的排程和管理要求，它們往往顯得束手無策或功能薄弱

例如生產線經常出現如下問題時，就不是自動化系統及ERP系統可以解決的了的

1、出現使用者產品投訴的時候，能否根據產品文字號碼追溯這批產品的所有生產過程資訊？能否立即查明它的：原料供應商、操作機臺、操作人員、經過的工序、生產時間日期和關鍵的工藝引數？

2、同一條生產線需要混合組裝多種型號產品的時候，能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產品生產流程錯誤、產品混裝和貨品交接錯誤？

3、過去12小時之內生產線上出現最多的5種產品缺陷是什麼？次品數量各是多少？

4、目前倉庫以及前工序、中工序、後工序線上的每種產品數量各是多少？要分別供應給哪些供應商？何時能夠及時交貨？

5、生產線和加工裝置有多少時間在生產，多少時間在停轉和空轉？影響裝置生產潛能的最主要原因是：裝置故障？排程失誤？材料供應不及時？工人培訓不夠？還是工藝指標不合理？

6、能否對產品的質量檢測資料自動進行統計和分析，精確區分產品質量的隨機波動與異常波動，將質量隱患消滅於萌芽之中？

7、能否廢除人工報表，自動統計每個過程的生產數量、合格率和缺陷程式碼？

MES系統6大絕學武功

計劃功能與APS

下達採購訂單PO

現狀：根據製造企業的資訊化水平，目前分以下幾種情況

未上ERP的企業：PO一般都是透過轉化CO（客戶訂單）而來，再透過郵箱或紙製的傳統方式進行傳遞

上了ERP的企業：對於上了ERP的企業，一般在ERP中進行CO的接收和PO的轉化

可革新內容：目前業界很少有MES產品在此流程位置增加相關功能，當然如果可行，MES透過二次開發還是可以替代部分功能，這具體要看製造企業的資訊化規劃及MES產品廠商的可擴充套件性了

評價：如果此位置使用MES，僅替代了ERP的部分功能，沒有太多的優勢可言，但對於未上ERP的公司而言，可以實現無紙化辦公，資訊的可追溯性增強

制定生產訂單WO

現狀：在上了ERP，沒上MES的公司，一般在下達了PO後，透過人工排產後，再透過EXCEL的方式儲存下來

可革新內容：由於MES的生產訂單需要細化到每天，生產線方能有條不紊的執行；因此，MES中必須有可以直接執行的WO；目前WO有分為兩種實現方式

未上APS（高階計劃排程）的公司又分為兩種實現方式

ERP中直接下達WO，然後再傳遞至MES中；大部分的MES系統已經支援此功能，不需要二次開發

ERP將PO下達至MES，專業的計劃人員或排程人員再在MES中將PO分解成WO；此種模式在有的MES產品中需要二次開發方能實現；有的MES產品已經有相關的經驗，且已經具備此功能，不需要再開發

上了APS的公司

目前部分MES廠商已經可以根據ERP中的PO，綜合物料，裝置，人員，供應，客戶需求，運輸、產能、不良率等等一切資源，給出綜合的WO下達建議，此功能有的公司將之分開為APS，有的公司將之合併在MES中計劃管理模組中

評價：上了APS的公司，需要人工再參與的機會比較少計劃人員工作量相對較小、工作效率較高；但對製造企業的管理要求較高。未上APS的公司，計劃人員工作量相對較大，工作效率較低，但對管理的要求較低。具體要根據企業的管理水平和具體的資訊化規劃而定

傳遞生產訂單WO

現狀：在未上MES的公司，當計劃完畢後，一般計劃的傳遞方式透過制定的工作指令單、傳遞至生產線；當然也有的公司是透過郵件傳送至產線，產線列印後再傳遞到生產線執行者

可革新內容：在上了MES系統後，當計劃員在系統中維護好PO後，系統一般會自動傳遞至生產線員工操作介面及倉庫備料員工的操作介面上，不再需要郵件傳送和列印後再傳遞了

當然，此位置的傳遞功能，可以在員工重新整理介面時直接顯示，也可以在員工操作介面做一監控任務，監控到有新計劃產生時，提供彈出等功能

評價：未使用MES前的計劃傳遞非常傳統，溝通成本很高；如果使用了MES的功能，溝通一步到位，減少計劃員及跟單員的工作量，甚至減少人員

接收生產訂單WO

現狀：在未上MES系統的公司，一般是在拿到跟單員的計劃後，生產線一線負責人或倉庫配料責任人安排進行生產或備料等

可革新內容：MES同裝置整合，當計劃人員在MES中有下達訂單至指定的機臺時，裝置自動接收，不需要再人為干預；當然這需要裝置廠商提供支援，方能夠深度整合，如果不能夠深度整合，也是不能實現的；此處要求在裝置購買時，同裝置供應商要求明白，否則後續再增加此需求，會導致專案成本的提升

MES同裝置不能整合，當計劃人員在MES中有下達訂單至指定裝置時，負責該裝置的操作人員在MES的操作介面接收指定的計劃；但此方法一般會導致手誤等原因，接收到其它機臺或裝置的計劃，導致精益生產錯誤等問題；目前優秀的MES系統產品對於此種情況均有考慮，功能有日趨完善；解決方法有以下兩種：

每臺裝置一個操作介面，此操作介面僅代表一臺裝置

同樣的操作介面，需要員工在接收計劃前先選擇目前的機臺是什麼，然後再選擇計劃

評價：對裝置可以整合的MES解決方案，需要使用方或客戶方有遠大的資訊化規劃能力；目前國內的製造業有此能力的不多，如果沒有強有力的資訊化人才，事先規劃好系統的發展方向，則會導致後期實施成本的增加（如購買此整合能力或裝置改造）或者專案的質量降低或失敗；建議各公司在新建工廠前，如果要實施MES，則建議聯合MES廠商進行先期諮詢，然後再對裝置供應商進行解決方案的要求；聯合MES廠商進行諮詢，許多公司都以節約成本為先，希望廠商免費提供，但目前眾多廠商發現免費的並不能帶來好的回報，因此大的公司已經在轉變是以低成本投入的諮詢方式進行諮詢

對於不能整合的MES解決方案：從使用方角度而言，第1種的解決方案最好，因為可以防止員工誤選導致的生產錯誤，但對實施人員來講，開發或配置（優秀的系統，介面是可以配置出來的）的工作量會隨著裝置數量的加大而加大。對於第2種方案，維護成本較低，但不能完全防呆；因此對於使用方而言，需要綜合各方面的資訊進行判斷

物料物流與WMS

倉庫備料

現狀：當倉庫人員接收到郵件或打印出來的計劃後，根據該材料的BOM（產品開發人員處獲取），人工計算或透過Excel計算當天的需求數量，然後打印出來

根據打印出來的備料清單執行備料工作

備料完成後，倉庫人員配送至生產線線邊庫或等待生產線線邊加人員至倉庫領取

在未上MES、但上ERP的公司，通常此工作由倉管人員在ERP中手工完成過帳操作，但不能對物料追溯起到實質作用

在兩個系統都未上的公司，透過都是Excel做的記賬操作，通常是透過頻繁盤點來實現庫存的管理

可革新內容：上了WMS系統的公司，如果ERP或MES中下達了具體可執行的WO，那麼WO也應該傳給WMS系統

當WMS系統接收到此WO後，可以根據BOM（當然同時將BOM從ERP中傳輸至WMS系統中）計算該計劃的備料量，並計算出來生產備料清單，同時如果同ERP整合，還可以知曉物料是否具備，以便提前向採購或供應商催促物料到位

根據計算出來的各種原材料用量，提醒倉庫人員掃描每種原材料的批次（或包裝箱號）；實現原材料批次同計劃的繫結及數量的扣除，從而實現產品與原材料的繫結；但此處只能說明該計劃使用什麼批次的原材料，當原材料批次存在多批時，不能追溯至具體每個產品所用的原材料；如果要追溯精確，不能使用此方法

在發料或配送物料完成後，自動將發料或配送完畢的數量向ERP過賬，實現ERP同WMS系統庫存數量的一致

未上WMS系統的公司：可以在上MES系統時，同時上MES的庫存管理模組；一般優秀的MES系統是具備此功能的；庫存管理模組的功能，類似於WMS系統的功能，一般操作流程如下

當有原材料至倉庫時，需要首先做一個收料的動作，即為庫存接收的概念；通常是先掃描原材料物料號（如果WMS系統同SCM系統或其它供應商系統介面，在此位置是不需要掃描原材料物料號的），再掃描包裝箱號進行庫存的接收

在實現的前提下，當MES中下達了可執行的WO，MES系統可以根據WO的數量，根據BOM的用量，計算出備料清單；同時提示目前物料庫存是否具備；如果不具備需要提醒採購及供應商送貨

然後根據計算出來的各種原材料用量，提醒倉庫人員掃描每種原材料的批次（或包裝箱號）；實現原材料批次同計劃的繫結及數量的扣除，從而實現產品與原材料的繫結；同樣此處只能說明該計劃使用什麼批次的原材料，當原材料批次存在多批時，不能追溯至具體每個產品所用的原材料；如果要追溯精確，不能使用此方法

在發料或配送物料完成後，自動將發料或配送完畢的數量向ERP過賬，實現ERP同WMS系統庫存數量的一致

評價：在使用系統進行備料操作後，不僅可以自動計算出該計劃的備料數量，提升了備料計算的效率及準確性，還可以自動檢查庫存是否恰當；當然最重要的是實現原材料的追溯及庫存數量的管理

目前國內的企業鮮有在此處實現較為順利的，主要原因在於缺乏統一的資訊化規劃

同時做MES專案是一個革新性的專案，不可避免會對原有流程帶來衝擊，甚至會對流程鏈上的利益點帶來破壞性的影響；缺乏強有力支援的MES實施專案，很難達到最後的滿意；還是最後一句話，在欲實施MES專案的公司，建議做一次諮詢專案，明白優缺點，再點專案的實施內容

生產實績監控

生產訂單WO執行

生產是MES中存在的必然，目前大大小小的MES產品都是圍繞生產的業務進行，目前主要的功能有以下幾點

生產實績監控

在製品監控

產品的追溯

裝置管理

人力資源管理

庫存管理

品質管理

生產智慧分析

現狀：

沒有生產實績監控，不知曉生產線目前的生產實績，不能實時知曉計劃的完成情況

有實績監控的，也分成好幾種情況

在關鍵的幾個工序同裝置整合，讀取裝置完成訊號，然後透過LED或LCD面板，將生產實績展示出來，計劃生產數量，往往是不在面板中顯示出來

也有的工廠，是有人專門定期統計，定期上報

可革新內容：

生產的前提是MES中已經有生產計劃，在工藝流程第一個工位接收生產計劃後，當工藝流程的最後一個工位掃描SN號完成時，系統自動識別當前生產計劃完成一個

生產實績包括等待加工的數量、已經完成的數量

當然掃描的工作可以是人工掃描SN、自動掃描SN，還可以是中裝置整合，讀取裝置的每一次資訊以進行識別

評價：

對於沒有實施MES專案的工廠，不能知曉某個計劃的完成情況或不能準確知曉某個計劃的完成情況

在實施的MES專案的工廠，不僅可以知曉當前計劃的完成情況，還可以知曉排隊等待中的生產計劃，以便生產操作人員透過看板，即可知曉後續的工作任務

當然，如果是同裝置整合，還需要裝置廠商提供同MES的介面以進行互動，否則MES也孤掌難鳴

在製品監控

現狀：

目前未上MES的公司，對於在製品的監控基本沒有，或僅限於IE考慮，在某工序某時間點的在製品數量，不能識別正在加工的數量和等待加工的數量，即使可以識別也是不準確、不及時的

即使做了數量的監控，也不能監控每個產品的開始生產時間、結束生產時間、排隊時間，不能協助IE部門監控產線的平衡，以進行精益生產的改善

可革新內容：

MES對於在製品的監控可以分成三種情況：等待加工的數量監控、在製品數量監控、完成品數量監控

MES系統透過自動、人工掃描或同裝置整合的方式，可以實時知曉具體的每個產品的加工時間；還可以透過MES系統的FLOW或Routing的方式監控每個產品的排隊時間

以上資訊來的更準確、更及時，對於我們做IE的人員來講，做生產週期的計算，對革新生產是非常有用的

評價：

上MES可以更準確、更及時知曉生產週期、在製品監控

但實施MES時，如果裝置不能整合、不能增加自動掃描裝置，資料的準確性很大程度上依賴的是人工操作，不僅帶來整個生產效率的降低，而且資料的準確性也受質疑；如果裝置不能整合，但可以增加自動掃描裝置，工作效率也會大大提升，但這可能是增加了硬體的成本，相當於專案成本的加大；許多廠商在上MES專案前，均考慮自動從裝置讀取的功能，但在實施過程中發現大部分的裝置無法介面，導致在成本的壓力面前更多的選擇人工掃描的方式進行在製品監控，最終導致專案的質量降低，在製品監控不能準確指導生產的革新

在製品管理

對於在製品管理，應該是一個閉環的管理，即當生產線監控在製品不平衡時，能夠通知到裝置的控制系統，控制系統再下發給裝置執行不平衡後的處理操作；如A→B→C三個工序，當MES監控到C工序出現大量在製品等待加工時，會直接傳送產線不平衡資訊給裝置的控制系統，控制系統能夠根據MES提供的資料通知A工序、B工序暫停生產可減慢節拍等；當然系統執行的相關規則需要同客戶方的IE部門共同制定。所謂的裝置控制系統，可以是MES系統來承擔此任（目前優秀的MES系統已經有此功能），也可以是其它任何的控制系統，但要實現在製品監控，控制系統一定要同MES進行介面

從上面的分析可以看出，是針對工序的在製品監控，也就是說在實施過程中，如果該工序沒有設定相對應的資料採集點，也就沒有辦法監控到該工序所謂的在製品狀況了。也就無法起到實時控制裝置保證產線平衡了

自動線是最方便同MES進行介面的型別，因為他可以監控到每一個工序；但這需要自動線設計時，同裝置提供商、MES實施商共同商議確定整體自動線設計方針，否則後續再提，一般裝置廠商是需要重新簽訂合同的。在裝置廠商無法提供介面資料時，一般的企業會放棄自動線同MES介面事宜，在製品監控也就因此失去意義；當然有能力的企業會自己做裝置改造，但這也意味著需要投入人力、物力，實施成本依然會增加

如果是手工線或半自動線，需要設定相對應的資料採集點，也就意味著要增加掃描槍、採集PC、PDA等終端硬體裝置；同時還可能要增加人手去手工掃描、人工錄入等操作，因此會增加專案實施的成本

物料追溯

從追溯的批次準確度上來講，支援精確追溯和模糊追溯；對於精確追溯批次來講，指可以準確追溯至其中一個產品所用的原材料批次，當原材料批次切換時，也能準確追溯至切換原材料批次時所生產的那個產品

所謂模糊追溯，是指只需要知道其中一批產品所對應的其中一批或多批原材料，不能準確追溯於切換原材料時所生產的那個產品

精確追溯可以協助客戶、品質管理人員、工藝開發人員在發現品質問題後，可以最大範圍的縮小問題問題產品，可以精確至數量問題產品的控制

模糊追溯相對於精確追溯而言，出現問題後，問題產品數量會增大，會超過精確追溯，也就是所謂的α風險增加，會出現為了避免客戶抱怨，擴大問題點，造成“寧可錯殺三千，不可放過一人”

當然現在也有不做追溯的，那就更不易控制問題，因為根本不知道有多少問題產品

從實施角度來考慮，精確追溯的實施方式很多，一般做精確追溯需要在每生產一個產品時，就需要掃描一次所用的原材料批次或SN號（單個追溯）；當然還有一種方式是嚴格按WO（工單）生產，所有配送物料批次一致，數量一一同生產產品所需數量一致，但通常由於管理水平等原因，這種方式很難實現

當然採集批次或SN號的方法也會為人工和自動兩種，具體要結合我們的生產線的實際自動化程度、成本承受能力來定

同理，具體我們要採取哪一種追溯方式，要看我們的生產線的自動執行緒度還要看成本的投入

從追溯的數量上來看，又分為全部追溯和部分追溯，全部追溯的含義即所有產品的零部件全部一一掃描原材料批次，實現追溯；還有一種是僅掃描部分零部件的批次來實現追溯

對於一件成品，不可避免其零部件數量偏大，甚至上千種，上萬種；如果全部追溯，就意味著如下資訊：

所有來料的原材料需要有批次（或最小包裝箱號），且所有的原材料批次均需要在原材料上或包裝上做上標識；

所有在需要上料的位置，均需要一一掃描原材料批次，也就意味著整條產線的資料採集點要增加。

對於第一個問題，由於原材料的批次或包裝箱號來源於供應商；因此也就要求供應商在來料時，必須對原材料進行批次標識或包裝箱號標識；相信對於很多企業來講應該是沒有問題的，但對於某些原材料來源於壟斷性供應商來講，他們不執行廠商的要求，也就意味著追溯無法繼續

對於第二個問題，是需要實施方及應用方必須知曉的事宜，由於原材料上料點可能隨著零部件的數量增加而增加；即使不增加，也意味著一個點一個點會一次性掃描採集多個原材料批次，那麼採集的方式如果是人為掃描，即不可避免增加人的工作量，降低工作效率；如果採集方式是自動，也需要有人或機器進行喂料操作，工作量依然加大，同時由於掃描多種原材料，生產線的節拍也是會在掃描的過程中降低

綜上所述，全部追溯是對自己管理上的挑戰和成本的挑戰；需要應用方在選擇時，自己明確自己的生產線水平，自己明白自己的管理能力和成本承受能力，再考慮是否要實現全部追溯的功能

目前大多數的企業鑑於無法要求壟斷性的公司按專案要求的業務流程執行，而被迫選擇部分追溯；也有部分企業考慮到成本的壓力，選擇部分追溯；當然部分追溯也是基於一定的考量之後決定下來的關鍵原材料（具體的指標有對產品安全影響的物料、有對產品關鍵效能影響的物料等），具體要根據行業或企業的特徵去分析

MES的國內發展趨勢

國內最早的MES是20世紀80年代寶鋼建設初期從SIEMENS公司引進的。中國工業資訊化基本上是沿著西方工業國家的軌跡前進，只是慢半拍而已。幾乎絕大多數大學和工業自動化研究單位，甚至於國家、省、市級政府主管部門都開始跟蹤、研究MES。從中央到地方，從學會到協會，從IT公司到製造生產廠，從綜合網站到專業網站，從綜合大學到專科院校，都捲入了MES熱潮之中

近年來，隨著JIT(Just In Time)、BTO（面向訂單生產）等新型生產模式的提出，以及客戶、市場對產品質量提出更高要求，企業開始認識到要從最基礎的生產管理上提升競爭力，即只有將資料資訊從產品級（基礎自動化級）取出，穿過操作控制級，送達管理級，透過連續資訊流來實現企業資訊整合才能使企業在日益激烈的競爭中立於不敗之地

目前國外知名企業應用MES系統已經成為普遍現象，國內許多企業也逐漸開始採用這項技術來增強自身的核心競爭力

結束語

製造執行系統MES旨在提升企業執行能力，具有不可替代的功能，競爭環境下的流程行業企業應分清不同製造管理系統的目標和作用，明確MES在整合系統中的定位，重視資訊的準確及時、規範流程、利用工具、管理創新，根據MES成熟度模型對自身的執行能力進行分析，按照資訊整合、事務處理、製造智慧三階段循序漸進地實施MES系統，才能充分發揮企業資訊化的作用，提高企業競爭力，為企業帶來預期效益

當前中國製造業最熱的話題莫過於智慧製造與工業4.0，國家也透過各項政策和資金大力扶持製造企業推進智慧製造

各行各業有需求、有實力的企業都躍躍欲試，希望透過推進智慧製造實現“少人化”，降低成本，靈活應對市場變化，更好地滿足客戶需求，提高企業競爭力。隨著物聯網及服務的引入，製造業在不久的將來將以CPS(cyber physical systems，資訊物理系統)的形式建立全球網路，整合裝置、倉儲和生產設施

工業製造“升級版”的核心在於透過資訊化、數字化打通訊息流，打造更低成本、更高效能、更大柔性的生產製造能力，實現智慧生產製造。工業軟體存在於智慧製造的每一個角落，重要的工業軟體包括MES、PLM（PDM）等，MES是智慧製造的靈魂，是貫穿各個環節（生產、工程技術和生產製造）的交集。MES 作為製造業企業資訊化的重要組成部分，在“工業4.0”時代有著非常廣闊的應用前景

MES的崛起

製造業的管理活動，特別是核心的生產運用管理離不開資訊系統，它快速、準確、精確，為人的判斷與決策提供依據。因此從1965年MRP問世，到2004年ERP系統的崛起，正是順應發展的必然結果

傳統的製造型企業資訊管理系統的核心是ERP，SAP與Oracle系統是功能最為強大的代表。但從本質意義上而言、ERP系統是“財務性”的資訊系統，它側重於“訂單實現流程”中財務性關鍵資料的結果管理例如：庫存，對於“製造及產品實現流程”的細節及實時監控則無能為力例如：裝置狀態、品質狀況、物料消耗與配送，更為可笑的是它居然沒有自動排產功能，因此具有“先天性功能缺失”！它完全不能滿足當今企業對於訂單實現、產品實現的全流程、實時管理與快速反應。面對柔性靈敏製造、智慧製造、工業4.0的挑戰更是捉襟見肘！

現代製造業，面臨著2大發展趨勢與挑戰。其一：市場及訂單模式的日益快速化、激變化、個性化；其二：自動化、數字化、智慧化、大資料化、雲處理、物聯化的科技進步日新月異。“大魚吃小魚”的規模經濟已經過時了，“快魚吃慢魚”的速度經濟代表了未來

生產運作管理系統絕不能還停留在“傳統ERP"的水平！功能擴容與管理升級刻不容緩，近年來MES的快速崛起正是這種需求的明證

什麼是MES系統

製造執行系統 (manufacturing execution system，簡稱MES）是一套面向製造企業車間執行層的生產資訊化管理系統。MES可以為企業提供包括製造資料管理、計劃排程管理、生產排程管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作中心/裝置管理、工具工裝管理、採購管理、成本管理、專案看板管理、生產過程控制、底層資料整合分析、上層資料整合分解等管理模組，為企業打造一個紮實、可靠、全面、可行的製造協同管理平臺

MES的由來

美國AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc．)在20世紀90年代初提出的MES的概念，旨在加強ERP計劃的執行功能，把ERP計劃透過執行系統同車間作業現場控制系統（現場控制系統包括：PLC程控器、資料採集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手、各種上位機軟體等）聯絡起來

MES的定義

美國先進製造研究機構AMR（AdvancedManufacturing Research）將MES定義為“位於上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的面向車間層的管理資訊系統”,它為操作人員/管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、裝置、物料、客戶需求等)的當前狀態

製造執行系統協會MESA (Manufacturing Execution System Association)對MES所下的定義：“MES能透過資訊傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行最佳化管理。當工廠發生實時事件時，MES能對此及時做出反應、報告，並用當前的準確資料對它們進行指導和處理。這種對狀態變化的迅速響應使MES能夠減少企業內部沒有附加值的活動，有效地指導工廠的生產運作過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通效能，又能提高生產回報率。MES還透過雙向的直接通訊在企業內部和整個產品供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務資訊。”

MESA在MES定義中強調了以下三點

MES是對整個車間製造過程的最佳化，而不是單一的解決某個生產瓶頸

MES必須提供實時收集生產過程中資料的功能，並作出相應的分析和處理

MES需要與計劃層和控制層進行資訊互動，透過企業的連續資訊流來實現企業資訊全整合

MES的功能定位

它是處於計劃層和現場自動化系統之間的執行層，主要負責車間生產管理和排程執行。一個設計良好的MES系統可以在統一平臺上整合諸如生產排程、產品跟蹤、質量控制、裝置故障分析、網路報表等管理功能，使用統一的資料庫和透過網路聯接可以同時為生產部門、質檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理資訊服務。系統透過強調製造過程的整體最佳化來幫助企業實施完整的閉環生產，協助企業建立一體化和實時化的ERP/MES/SFC資訊體系

它是實施企業敏捷製造戰略和實現車間生產敏捷化的基本技術手段。MES可以為使用者提供一個快速反應、有彈性、精細化的製造業環境，幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量

MES的崛起

由於市場環境的變化和現代生產管理理念的不斷更新，一個製造型企業能否良性運營，關鍵是使“計劃”與“生產”密切配合，企業和車間管理人員可以在最短的時間內掌握生產現場的變化，作出準確的判斷和快速的應對措施，保證生產計劃得到合理而快速修正

雖然ERP和現場自動化系統已經發展到了非常成熟的程度，但是由於ERP系統的服務物件是企業管理的上層，一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細的支援。而現場自動化系統的功能主要在於現場裝置和工藝引數的監控，它可以向管理人員提供現場檢測和統計資料，但是本身並非真正意義上的管理系統。所以，ERP系統和現場自動化系統之間出現了管理資訊方面的“斷層”，對於使用者車間層面的排程和管理要求，它們往往顯得束手無策或功能薄弱

例如生產線經常出現如下問題時，就不是自動化系統及ERP系統可以解決的了的

1、出現使用者產品投訴的時候，能否根據產品文字號碼追溯這批產品的所有生產過程資訊？能否立即查明它的：原料供應商、操作機臺、操作人員、經過的工序、生產時間日期和關鍵的工藝引數？

2、同一條生產線需要混合組裝多種型號產品的時候，能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產品生產流程錯誤、產品混裝和貨品交接錯誤？

3、過去12小時之內生產線上出現最多的5種產品缺陷是什麼？次品數量各是多少？

4、目前倉庫以及前工序、中工序、後工序線上的每種產品數量各是多少？要分別供應給哪些供應商？何時能夠及時交貨？

5、生產線和加工裝置有多少時間在生產，多少時間在停轉和空轉？影響裝置生產潛能的最主要原因是：裝置故障？排程失誤？材料供應不及時？工人培訓不夠？還是工藝指標不合理？

6、能否對產品的質量檢測資料自動進行統計和分析，精確區分產品質量的隨機波動與異常波動，將質量隱患消滅於萌芽之中？

7、能否廢除人工報表，自動統計每個過程的生產數量、合格率和缺陷程式碼？

MES系統6大絕學武功

計劃功能與APS

下達採購訂單PO

現狀：根據製造企業的資訊化水平，目前分以下幾種情況

未上ERP的企業：PO一般都是透過轉化CO（客戶訂單）而來，再透過郵箱或紙製的傳統方式進行傳遞

上了ERP的企業：對於上了ERP的企業，一般在ERP中進行CO的接收和PO的轉化

可革新內容：目前業界很少有MES產品在此流程位置增加相關功能，當然如果可行，MES透過二次開發還是可以替代部分功能，這具體要看製造企業的資訊化規劃及MES產品廠商的可擴充套件性了

評價：如果此位置使用MES，僅替代了ERP的部分功能，沒有太多的優勢可言，但對於未上ERP的公司而言，可以實現無紙化辦公，資訊的可追溯性增強

制定生產訂單WO

現狀：在上了ERP，沒上MES的公司，一般在下達了PO後，透過人工排產後，再透過EXCEL的方式儲存下來

可革新內容：由於MES的生產訂單需要細化到每天，生產線方能有條不紊的執行；因此，MES中必須有可以直接執行的WO；目前WO有分為兩種實現方式

未上APS（高階計劃排程）的公司又分為兩種實現方式

ERP中直接下達WO，然後再傳遞至MES中；大部分的MES系統已經支援此功能，不需要二次開發

ERP將PO下達至MES，專業的計劃人員或排程人員再在MES中將PO分解成WO；此種模式在有的MES產品中需要二次開發方能實現；有的MES產品已經有相關的經驗，且已經具備此功能，不需要再開發

上了APS的公司

目前部分MES廠商已經可以根據ERP中的PO，綜合物料，裝置，人員，供應，客戶需求，運輸、產能、不良率等等一切資源，給出綜合的WO下達建議，此功能有的公司將之分開為APS，有的公司將之合併在MES中計劃管理模組中

評價：上了APS的公司，需要人工再參與的機會比較少計劃人員工作量相對較小、工作效率較高；但對製造企業的管理要求較高。未上APS的公司，計劃人員工作量相對較大，工作效率較低，但對管理的要求較低。具體要根據企業的管理水平和具體的資訊化規劃而定

傳遞生產訂單WO

現狀：在未上MES的公司，當計劃完畢後，一般計劃的傳遞方式透過制定的工作指令單、傳遞至生產線；當然也有的公司是透過郵件傳送至產線，產線列印後再傳遞到生產線執行者

可革新內容：在上了MES系統後，當計劃員在系統中維護好PO後，系統一般會自動傳遞至生產線員工操作介面及倉庫備料員工的操作介面上，不再需要郵件傳送和列印後再傳遞了

當然，此位置的傳遞功能，可以在員工重新整理介面時直接顯示，也可以在員工操作介面做一監控任務，監控到有新計劃產生時，提供彈出等功能

評價：未使用MES前的計劃傳遞非常傳統，溝通成本很高；如果使用了MES的功能，溝通一步到位，減少計劃員及跟單員的工作量，甚至減少人員

接收生產訂單WO

現狀：在未上MES系統的公司，一般是在拿到跟單員的計劃後，生產線一線負責人或倉庫配料責任人安排進行生產或備料等

可革新內容：MES同裝置整合，當計劃人員在MES中有下達訂單至指定的機臺時，裝置自動接收，不需要再人為干預；當然這需要裝置廠商提供支援，方能夠深度整合，如果不能夠深度整合，也是不能實現的；此處要求在裝置購買時，同裝置供應商要求明白，否則後續再增加此需求，會導致專案成本的提升

MES同裝置不能整合，當計劃人員在MES中有下達訂單至指定裝置時，負責該裝置的操作人員在MES的操作介面接收指定的計劃；但此方法一般會導致手誤等原因，接收到其它機臺或裝置的計劃，導致精益生產錯誤等問題；目前優秀的MES系統產品對於此種情況均有考慮，功能有日趨完善；解決方法有以下兩種：

每臺裝置一個操作介面，此操作介面僅代表一臺裝置

同樣的操作介面，需要員工在接收計劃前先選擇目前的機臺是什麼，然後再選擇計劃

評價：對裝置可以整合的MES解決方案，需要使用方或客戶方有遠大的資訊化規劃能力；目前國內的製造業有此能力的不多，如果沒有強有力的資訊化人才，事先規劃好系統的發展方向，則會導致後期實施成本的增加（如購買此整合能力或裝置改造）或者專案的質量降低或失敗；建議各公司在新建工廠前，如果要實施MES，則建議聯合MES廠商進行先期諮詢，然後再對裝置供應商進行解決方案的要求；聯合MES廠商進行諮詢，許多公司都以節約成本為先，希望廠商免費提供，但目前眾多廠商發現免費的並不能帶來好的回報，因此大的公司已經在轉變是以低成本投入的諮詢方式進行諮詢

對於不能整合的MES解決方案：從使用方角度而言，第1種的解決方案最好，因為可以防止員工誤選導致的生產錯誤，但對實施人員來講，開發或配置（優秀的系統，介面是可以配置出來的）的工作量會隨著裝置數量的加大而加大。對於第2種方案，維護成本較低，但不能完全防呆；因此對於使用方而言，需要綜合各方面的資訊進行判斷

物料物流與WMS

倉庫備料

現狀：當倉庫人員接收到郵件或打印出來的計劃後，根據該材料的BOM（產品開發人員處獲取），人工計算或透過Excel計算當天的需求數量，然後打印出來

根據打印出來的備料清單執行備料工作

備料完成後，倉庫人員配送至生產線線邊庫或等待生產線線邊加人員至倉庫領取

在未上MES、但上ERP的公司，通常此工作由倉管人員在ERP中手工完成過帳操作，但不能對物料追溯起到實質作用

在兩個系統都未上的公司，透過都是Excel做的記賬操作，通常是透過頻繁盤點來實現庫存的管理

可革新內容：上了WMS系統的公司，如果ERP或MES中下達了具體可執行的WO，那麼WO也應該傳給WMS系統

當WMS系統接收到此WO後，可以根據BOM（當然同時將BOM從ERP中傳輸至WMS系統中）計算該計劃的備料量，並計算出來生產備料清單，同時如果同ERP整合，還可以知曉物料是否具備，以便提前向採購或供應商催促物料到位

根據計算出來的各種原材料用量，提醒倉庫人員掃描每種原材料的批次（或包裝箱號）；實現原材料批次同計劃的繫結及數量的扣除，從而實現產品與原材料的繫結；但此處只能說明該計劃使用什麼批次的原材料，當原材料批次存在多批時，不能追溯至具體每個產品所用的原材料；如果要追溯精確，不能使用此方法

在發料或配送物料完成後，自動將發料或配送完畢的數量向ERP過賬，實現ERP同WMS系統庫存數量的一致

未上WMS系統的公司：可以在上MES系統時，同時上MES的庫存管理模組；一般優秀的MES系統是具備此功能的；庫存管理模組的功能，類似於WMS系統的功能，一般操作流程如下

當有原材料至倉庫時，需要首先做一個收料的動作，即為庫存接收的概念；通常是先掃描原材料物料號（如果WMS系統同SCM系統或其它供應商系統介面，在此位置是不需要掃描原材料物料號的），再掃描包裝箱號進行庫存的接收

在實現的前提下，當MES中下達了可執行的WO，MES系統可以根據WO的數量，根據BOM的用量，計算出備料清單；同時提示目前物料庫存是否具備；如果不具備需要提醒採購及供應商送貨

然後根據計算出來的各種原材料用量，提醒倉庫人員掃描每種原材料的批次（或包裝箱號）；實現原材料批次同計劃的繫結及數量的扣除，從而實現產品與原材料的繫結；同樣此處只能說明該計劃使用什麼批次的原材料，當原材料批次存在多批時，不能追溯至具體每個產品所用的原材料；如果要追溯精確，不能使用此方法

在發料或配送物料完成後，自動將發料或配送完畢的數量向ERP過賬，實現ERP同WMS系統庫存數量的一致

評價：在使用系統進行備料操作後，不僅可以自動計算出該計劃的備料數量，提升了備料計算的效率及準確性，還可以自動檢查庫存是否恰當；當然最重要的是實現原材料的追溯及庫存數量的管理

目前國內的企業鮮有在此處實現較為順利的，主要原因在於缺乏統一的資訊化規劃

同時做MES專案是一個革新性的專案，不可避免會對原有流程帶來衝擊，甚至會對流程鏈上的利益點帶來破壞性的影響；缺乏強有力支援的MES實施專案，很難達到最後的滿意；還是最後一句話，在欲實施MES專案的公司，建議做一次諮詢專案，明白優缺點，再點專案的實施內容

生產實績監控

生產訂單WO執行

生產是MES中存在的必然，目前大大小小的MES產品都是圍繞生產的業務進行，目前主要的功能有以下幾點

生產實績監控

在製品監控

產品的追溯

裝置管理

人力資源管理

庫存管理

品質管理

生產智慧分析

現狀：

沒有生產實績監控，不知曉生產線目前的生產實績，不能實時知曉計劃的完成情況

有實績監控的，也分成好幾種情況

在關鍵的幾個工序同裝置整合，讀取裝置完成訊號，然後透過LED或LCD面板，將生產實績展示出來，計劃生產數量，往往是不在面板中顯示出來

也有的工廠，是有人專門定期統計，定期上報

可革新內容：

生產的前提是MES中已經有生產計劃，在工藝流程第一個工位接收生產計劃後，當工藝流程的最後一個工位掃描SN號完成時，系統自動識別當前生產計劃完成一個

生產實績包括等待加工的數量、已經完成的數量

當然掃描的工作可以是人工掃描SN、自動掃描SN，還可以是中裝置整合，讀取裝置的每一次資訊以進行識別

評價：

對於沒有實施MES專案的工廠，不能知曉某個計劃的完成情況或不能準確知曉某個計劃的完成情況

在實施的MES專案的工廠，不僅可以知曉當前計劃的完成情況，還可以知曉排隊等待中的生產計劃，以便生產操作人員透過看板，即可知曉後續的工作任務

當然，如果是同裝置整合，還需要裝置廠商提供同MES的介面以進行互動，否則MES也孤掌難鳴

在製品監控

現狀：

目前未上MES的公司，對於在製品的監控基本沒有，或僅限於IE考慮，在某工序某時間點的在製品數量，不能識別正在加工的數量和等待加工的數量，即使可以識別也是不準確、不及時的

即使做了數量的監控，也不能監控每個產品的開始生產時間、結束生產時間、排隊時間，不能協助IE部門監控產線的平衡，以進行精益生產的改善

可革新內容：

MES對於在製品的監控可以分成三種情況：等待加工的數量監控、在製品數量監控、完成品數量監控

MES系統透過自動、人工掃描或同裝置整合的方式，可以實時知曉具體的每個產品的加工時間；還可以透過MES系統的FLOW或Routing的方式監控每個產品的排隊時間

以上資訊來的更準確、更及時，對於我們做IE的人員來講，做生產週期的計算，對革新生產是非常有用的

評價：

上MES可以更準確、更及時知曉生產週期、在製品監控

但實施MES時，如果裝置不能整合、不能增加自動掃描裝置，資料的準確性很大程度上依賴的是人工操作，不僅帶來整個生產效率的降低，而且資料的準確性也受質疑；如果裝置不能整合，但可以增加自動掃描裝置，工作效率也會大大提升，但這可能是增加了硬體的成本，相當於專案成本的加大；許多廠商在上MES專案前，均考慮自動從裝置讀取的功能，但在實施過程中發現大部分的裝置無法介面，導致在成本的壓力面前更多的選擇人工掃描的方式進行在製品監控，最終導致專案的質量降低，在製品監控不能準確指導生產的革新

在製品管理

對於在製品管理，應該是一個閉環的管理，即當生產線監控在製品不平衡時，能夠通知到裝置的控制系統，控制系統再下發給裝置執行不平衡後的處理操作；如A→B→C三個工序，當MES監控到C工序出現大量在製品等待加工時，會直接傳送產線不平衡資訊給裝置的控制系統，控制系統能夠根據MES提供的資料通知A工序、B工序暫停生產可減慢節拍等；當然系統執行的相關規則需要同客戶方的IE部門共同制定。所謂的裝置控制系統，可以是MES系統來承擔此任（目前優秀的MES系統已經有此功能），也可以是其它任何的控制系統，但要實現在製品監控，控制系統一定要同MES進行介面

從上面的分析可以看出，是針對工序的在製品監控，也就是說在實施過程中，如果該工序沒有設定相對應的資料採集點，也就沒有辦法監控到該工序所謂的在製品狀況了。也就無法起到實時控制裝置保證產線平衡了

自動線是最方便同MES進行介面的型別，因為他可以監控到每一個工序；但這需要自動線設計時，同裝置提供商、MES實施商共同商議確定整體自動線設計方針，否則後續再提，一般裝置廠商是需要重新簽訂合同的。在裝置廠商無法提供介面資料時，一般的企業會放棄自動線同MES介面事宜，在製品監控也就因此失去意義；當然有能力的企業會自己做裝置改造，但這也意味著需要投入人力、物力，實施成本依然會增加

如果是手工線或半自動線，需要設定相對應的資料採集點，也就意味著要增加掃描槍、採集PC、PDA等終端硬體裝置；同時還可能要增加人手去手工掃描、人工錄入等操作，因此會增加專案實施的成本

物料追溯

從追溯的批次準確度上來講，支援精確追溯和模糊追溯；對於精確追溯批次來講，指可以準確追溯至其中一個產品所用的原材料批次，當原材料批次切換時，也能準確追溯至切換原材料批次時所生產的那個產品

所謂模糊追溯，是指只需要知道其中一批產品所對應的其中一批或多批原材料，不能準確追溯於切換原材料時所生產的那個產品

精確追溯可以協助客戶、品質管理人員、工藝開發人員在發現品質問題後，可以最大範圍的縮小問題問題產品，可以精確至數量問題產品的控制

模糊追溯相對於精確追溯而言，出現問題後，問題產品數量會增大，會超過精確追溯，也就是所謂的α風險增加，會出現為了避免客戶抱怨，擴大問題點，造成“寧可錯殺三千，不可放過一人”

當然現在也有不做追溯的，那就更不易控制問題，因為根本不知道有多少問題產品

從實施角度來考慮，精確追溯的實施方式很多，一般做精確追溯需要在每生產一個產品時，就需要掃描一次所用的原材料批次或SN號（單個追溯）；當然還有一種方式是嚴格按WO（工單）生產，所有配送物料批次一致，數量一一同生產產品所需數量一致，但通常由於管理水平等原因，這種方式很難實現

當然採集批次或SN號的方法也會為人工和自動兩種，具體要結合我們的生產線的實際自動化程度、成本承受能力來定

同理，具體我們要採取哪一種追溯方式，要看我們的生產線的自動執行緒度還要看成本的投入

從追溯的數量上來看，又分為全部追溯和部分追溯，全部追溯的含義即所有產品的零部件全部一一掃描原材料批次，實現追溯；還有一種是僅掃描部分零部件的批次來實現追溯

對於一件成品，不可避免其零部件數量偏大，甚至上千種，上萬種；如果全部追溯，就意味著如下資訊：

所有來料的原材料需要有批次（或最小包裝箱號），且所有的原材料批次均需要在原材料上或包裝上做上標識；

所有在需要上料的位置，均需要一一掃描原材料批次，也就意味著整條產線的資料採集點要增加。

對於第一個問題，由於原材料的批次或包裝箱號來源於供應商；因此也就要求供應商在來料時，必須對原材料進行批次標識或包裝箱號標識；相信對於很多企業來講應該是沒有問題的，但對於某些原材料來源於壟斷性供應商來講，他們不執行廠商的要求，也就意味著追溯無法繼續

對於第二個問題，是需要實施方及應用方必須知曉的事宜，由於原材料上料點可能隨著零部件的數量增加而增加；即使不增加，也意味著一個點一個點會一次性掃描採集多個原材料批次，那麼採集的方式如果是人為掃描，即不可避免增加人的工作量，降低工作效率；如果採集方式是自動，也需要有人或機器進行喂料操作，工作量依然加大，同時由於掃描多種原材料，生產線的節拍也是會在掃描的過程中降低

綜上所述，全部追溯是對自己管理上的挑戰和成本的挑戰；需要應用方在選擇時，自己明確自己的生產線水平，自己明白自己的管理能力和成本承受能力，再考慮是否要實現全部追溯的功能

目前大多數的企業鑑於無法要求壟斷性的公司按專案要求的業務流程執行，而被迫選擇部分追溯；也有部分企業考慮到成本的壓力，選擇部分追溯；當然部分追溯也是基於一定的考量之後決定下來的關鍵原材料（具體的指標有對產品安全影響的物料、有對產品關鍵效能影響的物料等），具體要根據行業或企業的特徵去分析

MES的國內發展趨勢

國內最早的MES是20世紀80年代寶鋼建設初期從SIEMENS公司引進的。中國工業資訊化基本上是沿著西方工業國家的軌跡前進，只是慢半拍而已。幾乎絕大多數大學和工業自動化研究單位，甚至於國家、省、市級政府主管部門都開始跟蹤、研究MES。從中央到地方，從學會到協會，從IT公司到製造生產廠，從綜合網站到專業網站，從綜合大學到專科院校，都捲入了MES熱潮之中

近年來，隨著JIT(Just In Time)、BTO（面向訂單生產）等新型生產模式的提出，以及客戶、市場對產品質量提出更高要求，企業開始認識到要從最基礎的生產管理上提升競爭力，即只有將資料資訊從產品級（基礎自動化級）取出，穿過操作控制級，送達管理級，透過連續資訊流來實現企業資訊整合才能使企業在日益激烈的競爭中立於不敗之地

目前國外知名企業應用MES系統已經成為普遍現象，國內許多企業也逐漸開始採用這項技術來增強自身的核心競爭力

結束語

製造執行系統MES旨在提升企業執行能力，具有不可替代的功能，競爭環境下的流程行業企業應分清不同製造管理系統的目標和作用，明確MES在整合系統中的定位，重視資訊的準確及時、規範流程、利用工具、管理創新，根據MES成熟度模型對自身的執行能力進行分析，按照資訊整合、事務處理、製造智慧三階段循序漸進地實施MES系統，才能充分發揮企業資訊化的作用，提高企業競爭力，為企業帶來預期效益

當前中國製造業最熱的話題莫過於智慧製造與工業4.0，國家也透過各項政策和資金大力扶持製造企業推進智慧製造

各行各業有需求、有實力的企業都躍躍欲試，希望透過推進智慧製造實現“少人化”，降低成本，靈活應對市場變化，更好地滿足客戶需求，提高企業競爭力。隨著物聯網及服務的引入，製造業在不久的將來將以CPS(cyber physical systems，資訊物理系統)的形式建立全球網路，整合裝置、倉儲和生產設施

工業製造“升級版”的核心在於透過資訊化、數字化打通訊息流，打造更低成本、更高效能、更大柔性的生產製造能力，實現智慧生產製造。工業軟體存在於智慧製造的每一個角落，重要的工業軟體包括MES、PLM（PDM）等，MES是智慧製造的靈魂，是貫穿各個環節（生產、工程技術和生產製造）的交集。MES 作為製造業企業資訊化的重要組成部分，在“工業4.0”時代有著非常廣闊的應用前景

集裝箱的出現，成就了國際貿易，包裹單的出現，變革了電子商務，移動支付的出現，改變了人們的消費方式。而德沃克智造系統（D-WORK）的出現，將開啟數字化製造，德沃克透過對生產模式的創新變革，讓傳統制造企業充滿了無限可能。

德沃克到底是如何將這一創新理念切實落地的？又是如何透過「黑科技」實現工廠效益提升的？在行業內有哪些應用案例？本文帶你一探究竟！

一、工位的虛擬化改造

作為數字製造的核心任務和目標，德沃克對工位的「虛擬化改造」是一大亮點。透過虛擬數字化操作機臺，設立CPS數字孿生功能模組，德沃克建立了一個將生產場景真實還原的「虛擬工位」，以動態實時的方式將收集的資料做出高度寫實的分析，用於監測、預測和最佳化，實現製造現場與虛擬現實：同步、同源、100%數字孿生，完成從傳統制造到數字製造的轉型升

二、最實用的智慧裝置：電子週轉箱

德沃克利用射頻識別技術（RFID）對工廠的基礎裝置——週轉箱進行了電子化改造，比起動輒上千萬的自動化裝置，德沃克的電子週轉箱無論從操作性、實用性和靈活性來看，都是便捷又巧妙的改進。透過簡單兩步數字化改造，德沃克能將人、機、料、法、環、測六大要素數字化、唯一ID化，從而使工廠實現全面數字化，方便車間的實時協作，輕鬆實現自動化的生產執行過程。

三、對傳統MES的創新顛覆

從理論上講，傳統MES可以梳理工藝流程，最佳化各種生產資源的組織配置，從而讓生產趨於精益。但在實際應用中，傳統的MES是透過人為採集資料，且都是事後發生的。例如，工廠生產了100件訂單，生產負責人要把工單錄入系統，系統才能統計出相關資料，獲得生產進度。所以，資訊無法實時傳輸，與生產現場的資料產生斷層。德沃克透過電子週轉箱和虛擬工位的結合，聚焦工廠現場、現物、現狀，透過無感知資料實時採集資料，實現視覺化生產，隨時獲取生產進度，並隨時追溯產品質量。

四、行業廣泛應用的「智造專家」

德沃克自推出之後，在緊韌體、電機、閥門等多個行業掀起了數字化巨浪。目前，以寧波大智機械科技股份有限公司、浙江裕泰汽車配件有限公司、舟山市7412工廠、寧波長華佈施螺子有限公司、寧波賽德森減振系統有限公司為代表的眾多行業龍頭企業都運用德沃克智造系統，著力實現企業資料的自動化、生產過程的透明化、過程管控的精細化，推動實現數字化製造。

未來，所有的企業都將成為數字化的公司，這不只是要求企業開發出具備數字化特徵的產品，更指的是透過數字化手段變革生產模式，開啟數字製造的時代 。作為企業數字化從“顯”到“隱”的基因，前沿的數字技術從“虛”向“實”的抓手，德沃克正為製造業高質量發展，開闢著嶄新的道路！