隨著工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進，制造企業(yè)生產(chǎn)車間的數(shù)字化建設(shè)正在進行中。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）作為重要的工業(yè)軟件之一，是智能制造的引擎、數(shù)字工廠的核心，在技術(shù)及新興勢力的推動下，正煥發(fā)出新的活力，以MES的生產(chǎn)訂單、生產(chǎn)作業(yè)、質(zhì)量管理、物料庫存管理為主的精益化生產(chǎn)解決方案正在加快部署中。

　　I D C發(fā)布《中國制造業(yè)MES市場份額報告》顯示，2020年中國MES軟件市場快速增長，軟件總市場規(guī)模達到30.9億元人民幣，年復合增長率為24.3%。西門子基于其在制造領(lǐng)域出色產(chǎn)品和豐富的行業(yè)套件覆蓋最多行業(yè)，以11.1%的市場份額排名第一；寶信軟件憑借其在鋼鐵行業(yè)深度耕耘及對制藥行業(yè)的拓展，以7.5%的市場份額排名第二；SAP提供從企業(yè)資源管理到制造執(zhí)行的集成解決方案，以7.2%的市場份額排名第三。此外，鼎捷軟件、羅克韋爾、黑湖科技、中控技術(shù)、上海紐酷等企業(yè)榜上有名。

　　MES應(yīng)對工廠管理挑戰(zhàn)

　　因為工廠級、車間級管理面臨著新的挑戰(zhàn)：需要上下游車間的高效溝通，信息的及時性、準確性，隨時面臨的計劃變動，越來越小的任務(wù)單元，越來越高的質(zhì)量追溯要求，管理人員成本的不斷升高等。MES從時間空間角度以及業(yè)務(wù)鏈條看，是企業(yè)管理中的不可或缺的領(lǐng)域和環(huán)節(jié)。

　　MES是如何幫助制造企業(yè)的車間生產(chǎn)管理實現(xiàn)信息化，加強生產(chǎn)車間產(chǎn)品生產(chǎn)的管理與控制，降低產(chǎn)品的成本，提高生產(chǎn)效率的？

　　通過“計劃”與“執(zhí)行”密切結(jié)合。管理人員可以在最短時間掌握生產(chǎn)現(xiàn)場變化，做出準確的判斷并快速提供應(yīng)對措施，保證生產(chǎn)計劃得到合理快速修正，達到現(xiàn)場操作無紙化，車間信息收集的實時化以及生產(chǎn)過程全過程管理。

　　實現(xiàn)生產(chǎn)過程的有效控制。通過現(xiàn)場終端機進行實時信息收集管理、生產(chǎn)報工、質(zhì)量檢測和預警功能，以及電子看板的物料需求、問題反饋。通過可視化管理實現(xiàn)對人、料、設(shè)備等的動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的有效控制。

　　在實現(xiàn)生產(chǎn)過程信息的可視化、實時化基礎(chǔ)上，結(jié)合物料管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理，通過二次開發(fā)報表與看板，實現(xiàn)生產(chǎn)過程分析，掌握加工生產(chǎn)周期，不斷持續(xù)改進。

　　國際上公認的信息化總體架構(gòu)原則上是將框架劃分為3層：PCS層、MES層、ERP層。PCS層為底層，以硬設(shè)備為主，主要面向操作工人，實現(xiàn)生產(chǎn)過程操作運轉(zhuǎn)自動化，減少操作工人編制；MES層為中間層，承上啟下，以生產(chǎn)運行管理軟件為主，主要面向生產(chǎn)管理人員，實現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化，以及管理組織的扁平化和緊密化；ERP層為最高層，以經(jīng)營管理軟件為主，主要面向經(jīng)營管理和決策人員，實現(xiàn)經(jīng)營決策管理信息化以及管理組織的扁平化和集約化。

　　MES的發(fā)展歷程

　　隨著買方時代市場對商品的多元化需求，制造型企業(yè)的生產(chǎn)模式逐步從規(guī)模化大生產(chǎn)向精益生產(chǎn)和柔性制造轉(zhuǎn)型。MES系統(tǒng)這種聚合計劃層和執(zhí)行端的管理信息系統(tǒng)受到了普遍的青睞。根據(jù)MES系統(tǒng)的作用分類，MES系統(tǒng)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：

　　專用MES。為了解決企業(yè)在車間維護、設(shè)備管理等單一專業(yè)上的突出矛盾，第一代專用MES系統(tǒng)得以誕生。但其僅僅解決了生產(chǎn)管理某一個點上的問題，缺乏較為系統(tǒng)的信息化建設(shè)規(guī)劃，容易在橫向形成信息孤島，同時也缺乏與上層生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)的交互。

　　集成化MES。依托制造業(yè)生產(chǎn)能力的不斷提升，在產(chǎn)線自動化水平較高、信息基礎(chǔ)建設(shè)較為健全的制造業(yè)領(lǐng)域開始建設(shè)集成化MES系統(tǒng)。它橫向在一定程度上打通了信息孤島，縱向可以對接上層事務(wù)處理和下層實時控制系統(tǒng)。集成化MES比專用MES邁進了一大步，但也存在系統(tǒng)的定制化性強，在系統(tǒng)擴展方面具有局限性等缺點。

　　可集成的I-MES。為了提高MES系統(tǒng)的前瞻性和可配置性。伴隨計算機編程語言從面向過程逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)ο箝_發(fā)，一種面向?qū)ο蟮腎-MES開始進入生產(chǎn)管理領(lǐng)域。I-MES系統(tǒng)積極引入組件技術(shù)，使得I-MES的每一個模塊即能實現(xiàn)上下兩層之間的集成，又可以作為一個單獨的組件配置。

　　結(jié)語

　　MES技術(shù)的應(yīng)用，促進了離散制造業(yè)信息化建設(shè)水平的提升，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，滿足節(jié)能降耗目標，促進綠色制造的發(fā)展，同時促進企業(yè)精益生產(chǎn)，提高制造企業(yè)的信息化與競爭力。

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