MES的“尽头”是什么？

01 MES的发展历程

要了解MES首先需要知道其发展历程。制造执行系统（MES）是随着制造业的发展逐步演变和成熟起来的。以下是MES发展的几个主要阶段：

第一阶段：数据收集与报告（1980年代 - 1990年代）

制造业开始引入计算机集成制造（CIM）概念，建立了基于计算机的自动化系统。这个阶段的MES主要用于数据收集和报告，通过连接设备、传感器等实现数据采集，并生成简单的报表用于生产监控。

第二阶段：过程控制与作业调度（1990年代）

在第二阶段，MES逐渐发展为更加功能强大的系统。它开始具备了对制造过程的实时控制和调度能力。MES可以优化作业流程、分配资源、协调任务和人员，以提高生产效率和响应能力。

第三阶段：质量控制与追溯（2000年代）

随着客户对产品质量的要求越来越高，MES在第三阶段增强了对质量管理的支持。它可以监控和控制生产过程中的质量指标，例如关键工艺参数、合规性检查等，并支持产品追溯，即根据产品批次或序列号追溯其生产过程和原材料来源。

第四阶段：集成与智能化（2010年代以后）

进入第四阶段，MES开始整合更多的工厂系统和数据源，实现信息的全面共享和协同。它与企业资源计划（ERP）系统、供应链管理（SCM）系统、物联网（IoT）等技术进行集成，提供更加智能化的制造管理功能。此外，MES还借助人工智能（AI）和大数据分析等技术，提供更深入的洞察和决策支持。

随着数字化转型和智能制造的发展，MES正不断演进和进一步融入制造业。未来的MES将更加注重实时性、灵活性和可持续性，以满足日益复杂的制造环境和需求。

02 MES的定义

有关MES的定义不同组织给出答案不同，本人引用美国先进制造研究机构ARM与制造企业解决方案协会（MESA）的两个定义进行说明。

1. ARM的定义：

制造执行系统（MES）是一种基于计算机的软件，用于管理、监控并控制制造过程中的实时操作和数据。MES通过跟踪生产进度、收集和分析数据、作业调度与协调、资源管理以及质量管理等功能，提高制造效率、质量和可追溯性。ARM提出了决策层、执行层和控制层的企业信息集成三层业务模型，本人目前也经常通过这三层模型向客户介绍MES与其它信息系统的关系。

2. MESA的定义：

制造执行系统（MES）是一个集成的软件和硬件系统，用于协调和优化制造流程、资源和数据，以实现实时生产控制、跟踪和报告，并支持质量管理和决策制定。MES提供了实时的制造操作和生产信息，帮助生产管理人员做出准确的决策，改善工厂的生产效率、质量和可见性。MESA对MES的定义强调了三点：

a. MES是对整个车间制造过程的优化，而不是单一解决某个生产瓶颈。

b. MES必须提供实时收集生产过程数据的功能，并做出相应的分析和处理。

c. MES需要与计划层和控制进行信息交互，通过连续信息流来实现企业的信息集成。

这些定义强调了MES作为一种软件系统的本质，其目标是通过集成多个功能模块和数据源，实现制造过程的监控、调度、优化和质量控制。MES的关键特征包括实时性、数据分析、作业调度、资源管理和质量控制。这些功能使得企业能够更好地管理和优化生产过程，提高生产效率和质量，并做出基于实时数据的决策。

03 MES与其它管理系统的关系简介

从上面的定义可以看出MES在整个企业信息管理架构中起着一个非常重要的作用--信息集成。信息集成的功能使MES与企业其它管理系统存在密不可分的关系，今天主要以几个常见为管理系统进行介绍。

1. ERP（企业资源计划）系统：

关系：MES与ERP系统有密切关联，通常需要在两者之间进行数据集成和共享。MES提供实时的生产数据和状态，与ERP系统的生产计划、库存管理等模块进行协同。MES可以向ERP系统提供实际生产情况，帮助更新生产计划和优化资源分配。

区别：MES专注于制造过程的实时监控、作业调度和质量管理，而ERP系统更侧重于整体企业资源的管理和规划，包括财务、采购、销售、库存等方面。

2. SCM（供应链管理）系统：

关系：MES与SCM系统紧密合作，以确保生产计划与供应链的协同，并及时传递生产需求和进展情况给供应链环节。MES提供实时的生产数据和状态，帮助SCM系统实现更准确的库存管理和交付时间估算。

区别：MES主要关注内部制造过程的监控和调度，而SCM系统则涵盖了物流、库存和订单等供应链活动的协调和优化。

3. QMS（质量管理系统）：

关系：MES在质量管理方面扮演重要角色，通过记录和分析生产过程中的实时数据，支持质量监测、缺陷追溯和质量改进活动。MES与QMS系统的集成可以实现更全面的质量管理和追溯能力。

区别：MES除了质量管理外，还包括作业调度、资源管理等功能，而QMS系统专注于质量控制、质量检验和质量改进的管理。

4. WMS（仓储管理系统）：

关系：MES与WMS系统在生产和仓储环节有交互关系。MES将生产完成的产品信息传递给WMS进行库存管理和出入库操作，并更新库存状态。WMS系统也会向MES提供相关的物料和备件信息。

区别：MES聚焦于制造过程和生产计划的实时监控，而WMS系统则专注于仓储和物流管理，包括库存管理、订单拣选等。

总体而言，MES与ERP、SCM、QMS和WMS这些管理系统之间存在相互关联和数据交互的情况，但各自有着不同的功能和侧重点。MES主要针对制造执行环节，通过实时监控、作业调度和质量管理等功能提高制造效能；而其他管理系统则广泛涵盖了企业资源规划、供应链协同、质量控制和仓储物流等方面，以支持企业的整体运营管理。

04 MES的边界是什么

聊了那么多，肯定会有很多朋友会问：“那MES的边界到底是什么？”。说句老实话，老谢干了那么多MES项目设计与实施，目前也很难界定MES项目的边界，日常工作中更多依赖在商务合作中的“需求说明”与“项目设计蓝图”与客户或第三方进行项目边界界定。但常规来说MES项目的边界主要围绕制造过程的实时监控、作业调度和生产数据管理等方面。以下是MES项目的一般边界：

1、生产计划与调度

MES负责将高层的生产计划转化为具体的作业任务，并进行合理的作业调度，以满足交付日期、优化资源利用和最大化生产效率。

2、实时监控与数据采集

MES通过与生产设备和传感器的连接，实时监控生产过程中的关键参数和设备状态，并采集相应的生产数据，如生产数量、质量数据、工艺参数等。

3、资源管理

MES管理相关的生产资源，包括人员、设备、物料和工具等。它可以跟踪资源的可用性、协调资源的分配和协助资源调度，以确保生产计划的顺利执行。

4、质量管理与追溯

MES负责质量控制，包括缺陷检测、异常处理和质量改进活动的管理。它还支持产品追溯，通过记录和跟踪生产数据，实现对产品批次、原材料和工艺参数的追溯能力。

5、作业指导和报告

MES提供作业指导，指导操作员按照工艺要求进行生产操作。它还生成相关的生产报告和记录，如作业记录、质量报告和工艺参数报告等。

需要注意的是，MES项目的具体边界可以因企业的制造过程、行业特点和组织需求而有所差异。一些企业可能希望整合MES与其他管理系统（如ERP、SCM）以实现更全面的制造管理和协同效应。此外，MES的边界还涉及到与其他系统的集成、数据接口、用户培训和支持等方面的考虑。

心得总结