制造执行管理系统(MES)是企业CIMS信息集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。本文介绍了MES的概念、功能模型，以及MES与ERP及现场自动化系统之间的关系，并且描述了MES系统的典型结构。 概 述 制造业是我国国民经济重要的支柱产业，在第二产业中占据中心地位。伴随中国加入WTO和经济全球化，中国正在成为世界制造业的中心。中国的制造业企业面临日益激烈的国内外竞争，如何迅速提高企业的核心竞争力，很重要的一点，就是以信息化带动工业化，加快信息化进程，走新型工业化道路，实现全社会生产力的跨越式发展。 纵观我国制造业信息化系统的应用现状，建设的重点普遍放在ERP管理系统和现场自动化系统(Shop Floor Control System, SFC)两个方面。但是，由于产品行销在这一、二十年间从生产导向快速地演变成市场导向、竞争导向，因而也对制造企业生产现场的管理和组织提出了挑战，仅仅依靠ERP和现场自动化系统往往无法应付这新的局面。 工厂制造执行系统(Manufacturing Execution System, MES)恰好能填补这一空白。工厂制造执行系统MES是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。适用于不同行业(家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药)，能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。目前国外知名企业应用MES系统已经成为普遍现象，国内许多企业也逐渐开始采用这项技术来增强自身的核心竞争力。 返回 企业计划层与过程控制层之间的信息“断层”问题 我国制造业多年来采用的传统生产过程的特点是“由上而下”按计划生产。简单的说是从计划层到生产控制层：企业根据订单或市场等情况制定生产计划—生产计划到达生产现场—组织生产—产品派送。企业管理信息化建设的重点也大都放在计划层，以进行生产规划管理及一般事务处理。如ERP就是“位”于企业上层计划层，用于整合企业现有的生产资源，编制生产计划。在下层的生产控制层，企业主要采用自动化生产设备、自动化检测仪器、自动化物流搬运储存设备等解决具体生产(制程)的生产瓶颈，实现生产现场的自动化控制。 由于市场环境的变化和现代生产管理理念的不断更新，一个制造型企业能否良性运营，关键是使“计划”与“生产”密切配合，企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化，作出准确的判断和快速的应对措施，保证生产计划得到合理而快速修正。虽然ERP和现场自动化系统已经发展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系统的服务对象是企业管理的上层，一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现场自动化系统的功能主要在于现场设备和工艺参数的监控，它可以向管理人员提供现场检测和统计数据，但是本身并非真正意义上的管理系统。所以，ERP系统和现场自动化系统之间出现了管理信息方面的“断层”，对于用户车间层面的调度和管理要求，它们往往显得束手无策或功能薄弱。比如面对以下车间管理的典型问题，它们就难以给出完善的解决手段： ? 出现用户产品投诉的时候，能否根据产品文字号码追溯这批产品的所有生产过程信息？能否立即查明它的：原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数？ ? 同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候，能否自动校验和操作提示以防止工人部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？ ? 过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？ ? 目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？要分别供应给哪些供应商？何时能够及时交货？ ? 生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？影响设备生产潜能的最主要原因是：设备故障？调度失误？材料供应不及时？工人培训不够？还是工艺指标不合理？ ? 能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，精确区分产品质量的随机波动与异常波动，将质量隐患消灭于萌芽之中？ ? 能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码？ MES的定位，是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行。一个设计良好的MES系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的ERP/MES/SFC信息体系。
MES是美国管理界上世纪90年代提出的新概念，MESA(MES国际联合会)对MES的定义是：MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时作出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通信在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。
生产制造执行系统（MES Manufacturing Execution System）是位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统。早在1990年美国美国先进制造研究协会（AMR）就对其进行了严格的定义，并提出了MES三层结构集成模型：具有管理性、结构性的计划层；对生产计划实施以及生产过程进行动态管理控制的执行层；对设备状态进行控制的控制层。
MES是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，可以从“人机料法环测”六方面对生产车间进行全面监控。
1、人：员工管理，MES系统在实际生产中可帮助企业节约人力成本。
2、机：设备作为企业生产重要工具，MES系统可对设备进行管控，实时掌控设备情况。
3、料：实现工位物料错装、漏装等防错管理，做到不堆料、不缺料、不错料。
4、法：实现生产标准工艺指示。
5、环：实现质量管理闭环。
6、测：对最终产品质量进行把控。
从原材料的入库上架、生产计划排产、计划下发，到试制试装、加工、装配，到半成品、成品、返修，到下线、包装、发货，MES系统可监控生产全景。同时在生产过程中系统提供数据采集的功能，记录生产过程中设备、生产、质量、人员、报警等多项数据并用于最终产品形成数据包储存进系统中，用于后续的跟踪、查询和分析，从而提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
MES为企业带来的价值
1.提高人员生产效率
有效连接管理层和车间执行层，形成生产计划从指定、下达、执行到反馈和控制的闭环系统，提升生产效率。
2.提升设备运行时间
透过MES系统对设备数据分析和预警，通过设备Andon即时影响，合理规划维修、点检计划，及时修正和调整，提高设备利用率。
3.提升产品合格率
通过可视化指导生产、大量防错指示、严格保证不接收、不制造、不传递的生产三不原则。通过实时采集每个生产设备的执行数据，找出质量问题的关键所在，及时调整工艺有效提高产品合格率。
4.减少数据汇总和分析时间
打通企业信息孤岛，将质量、成本、交期、员工数据汇总呈现，提高生产透明化能力。
5.减少纸张使用
真正实现无纸化办公，减少信息传递中遗漏丢错风险。
目前MES系统已经应用到生产的很多方面
1.生产管控方面
通过智能的生产控制，降低标准偏差，保证生产的连续稳定及联动处理及时性
2.工艺优化方面
通过生产工艺优化，协同防错，可以最大的降低生产成本
3.质量追溯方面
围绕产品谱系，构建生产过程数据质量的监测和分析，可实时把控质量精度，实现精准追溯
4.资产管理方面
实时覆盖监控资产设备，保证资产设备可靠运行，降低停机检修