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MES 的定義

MES(Manufacturing Execution System), 制造執行系統。是面向車間生產的管理系統。MESA 對 MES 的定義為：在產品從工單發出到成品完工的過程中，制造執行系統起到傳遞信息以優化生產活動的作用。在生產過程中，借助實時精確的信息、MES引導、發起、響應，報告生產活動。作出快速的響應以應對變化, 減少無附加價值的生產活動，提高操作及流程的效率。MES提升投資回報、凈利潤水平、改善現金流和庫存周轉速度、保證按時出貨。MES保證了整個企業內部及供應商間生產活動關鍵任務信息的雙向流動。

MESA 提出了 MES 的功能組件和集成模型，定義了11個模塊，包括：資源管理、工序管理、單元管理、生產跟蹤、性能分析、文檔管理、人力資源管理、設備維護管理、過程管理、質量管理和數據采集。

MES是位于上層計劃管理系統與底層工業控制之間、 面向車間層的管理信息系統。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、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態信息

MES 的產生背景

當前許多企業已經做了很多信息化項目，包括 CRM , ERP, PLM, SCM, OA等。這些系統為企業的管理帶來了不少收益。但是這些系統都未能支持到車間生產層面。企業上游管理與車間生產之間沒有數據的傳遞。多數企業車間執行過程是依靠紙質的報表、手工操作實現上下游的溝通。這種方式非常低效，并且產生的數據不準確、不完整。使企業在生產方面無法準確進行各項分析，做到精細化管理。為企業的效益打了折扣。

同時，在 ERP 應用過程中，無法將計劃實時，準確下達到車間，也無法實時準確獲得車間生產的反饋，缺失了對生產的監控。要把 ERP 的計劃與生產實時關聯起來。MES 作為一個橋梁就應運而生，彌補了企業信息化架構斷層的問題。

MES 的發展歷程

20世紀80年代末，美國先進制造研究機構(AMR)首先提出MES的概念

1992年，美國成立以宣傳MES思想和產品為宗旨的貿易聯合會——MES國際聯合會（MESA International

1997年，MESA發布修訂后的6個關于MES的白皮書，對MES的定義與功能、 MES與相關系統間的數據流程、應用MES的效益、MES軟件評估與選擇以及MES發展趨勢等問題進行了詳盡的闡述；

1999年，美國國家標準與技術研究所（NIST）在MESA白皮書的基礎上，發布有關MES模型的報告，將MES有關概念標準化。

專用的MES (Point MES)。它主要是針對某個特定的領域問題而開發的系統，如車間維護、生產監控、有限能力調度或是SCADA等；

集成的MES(Integrated MES)。該類系統起初是針對一個特定的、規范化的環境而設計的，如今已拓展到許多領域，如航空、裝配、半導體、食品和衛生等行業，在功能上它已實現了與上層事務處理和下層實時控制系統的集成。

可集成的MES(I-MES)。它將模塊化應用組件技術應用到MES的系統開發中, 是前兩類MES系統的結合：既具有專用MES系統的特點，即I-MES中的部分功能作為可重用組件單獨銷售；又具有集成化MES的特點，即能實現上下兩層之間的集成。 I-MES還具有能實現客戶化、可重構、可擴展和互操作等特性，能方便地實現不同廠商之間的集成和遺留系統的保護，以及即插即用等功能。

智能化第二代MES(MESII)。其核心目標是通過更精確的過程狀態跟蹤和更完整的數據記錄以獲取更多的數據來更方便地進行生產管理，它通過分布在設備中的智能來保證車間生產的自動化

下一代MES(MOM)。其顯著的特點是強調生產同步性（協同），支持網絡化制造。它通過MES引擎在一個和幾個地點來進行工廠的實時生產信息和過程管理以協同企業所有的生產活動，建立過程化、敏捷化、有效的組織和級別化的管理使企業生產經營達到同步化。

在應用方面國內的 MES 明顯落后與發達國家，這幾年隨著國家推進智能制造，MES在國內市場已經出現了較大的需求。

MES 功能介紹

質量管理：及時提供產品和制造工序測量尺寸分析以保證產品質量控制，并辨別需要引起注的問題。它可推薦一些矯正問題的措施。也可以包括SPC/SQC跟蹤、離線檢測操作以及在實驗室信息管理系統(LIMS)中分析。

過程管理：監視生產過程，自動糾偏或為操作者提供決策支持以糾正和改善在制活動。 它可包括報警管理。可能通過數據采集/獲取提供智能設備與MES的接口。 （NIST認為過程管理活動已在分派與質量管理中描述；MESA將其單列，是因為該活動可能由一個單獨的系統來執行）

維護管理：跟蹤和指導設備及工具的維護活動以保證這些資源在制造進程中的可獲性，保證周期性或預防性維護調度，以及對應急問題的反應（報警），并維護事件或問題的歷史信息以支持故障診斷。

產品跟蹤和譜系：提供所有時期工作及其處置的可視性。其狀態信息可包括：誰在進行該工作；供應者提供的零件、物料、批量、序列號；任何警告、返工或與產品相關的其它例外信息。其在線跟蹤功能也創建一個歷史記錄，該記錄給予零件和每個末端產品使用的可跟蹤性。

性能分析：提供實際制造操作活動的最新報告，以及與歷史記錄和預期經營結果的比較。運行性能結果包括對諸如資源利用率、資源可獲取性、產品單位周期、與排程表的一致性、與標準的一致性等指標的度量

物料管理：管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的移動、緩沖與儲存。這些移動可能直接支持過程操作或其它功能，如設備維護或組裝調整。 （該功能為NIST所追加，它認為上述物料管理活動與資源分配和跟蹤功能的關系并不明確）

MES 的業務價值

優化企業生產制造管理模式，強化過程管理和控制，均衡企業資源的利用率，優化產能，提高運作效率，達到精細化管理目的。

加強各生產部門的協同辦公能力，提高工作效率、降低生產成本。

提高生產數據統計分析的及時性、準確性，避免人為干擾，促使企業管理標準化。

為企業的產品、中間產品、原材料等質量檢驗提供有效、規范的管理支持。

實時掌控計劃、調度、質量、工藝、裝置運行等信息情況，使各相關部門及時發現問題和解決問題。提高制造系統對變化的響應能力以及客戶服務水平； 最終可利用 MES系統建立起規范的生產管理信息平臺，使企業內部現場控制層與管理層之間的信息互聯互通，以此提高企業核心競爭力。