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一、MES系统是什么？
二、制造执行系统（MES）的起源
三、MES系统的主要功能
四、MES系统的好处
五、MES系统的劣势
六、挑选MES系统供应商
一、MES系统是什么？
制造执行系统（简称MES，亦为生产管理系统）MES系统主要负责车间生产管理和调度，用于跟踪和记录从原材料到成品的生产转换。
为实现MES系统现场管理、监控并实时同步执行生产指令，会将订单流程、生产计划与企业管理系统（如ERP或产品生命周期管理（PLM）系统）进行协调。
MES实时运作，可以控制生产过程的多个要素，例如物料，人员，设备和库存。
更进一步讲，MES打通各系统信息，跨多个功能领域运作，例如跨产品生命周期的产品定义，资源调度，订单派工和执行，生产分析，停机管理，质量以及物料跟踪和可追溯性。
工厂通过MES系统提供的信息来做出更好的决策，了解如何优化车间，并不断改善运营。
通过使用MES跟踪和记录生产，工厂可以创建完整电子批记录，可以清晰的追溯到岗位操作情况，偏差记录，物料流转等内容。
这对于试图不断改善其运营的任何人都是有用的，特别在制药，食品和饮料以及航空国防等高度管制的行业而言，这尤其重要！在这些行业中，为保证其合规生产，法律法规上可能会强制要求记录生产过程，事件，人员和操作。
二、制造执行系统（MES）的起源
在1980年代初期，相对独立的生产职能区域（例如生产计划，人员管理，质量保证）配备了专用的数据收集系统。
这些数据收集系统（例如生产数据采集PDA，计算机辅助质量保证CAQ，分布式或直接数控DNC等）是高度专业化的并且彼此独立。
直至1990年代，此类系统的供应商开始将相关领域的功能“组合”起来，从而出现了“组合系统”。例如生产人员直接在PDA上记录。随着这些组合系统的兴起，可以为制造公司的许多职能部门建立一个数据收集和评估系统。
但是在实际管理过程中，生产、质量、人员和设备是紧密相关，无法真正分开。为实现更高运营目标，制造业对系统整合的需求也随之增加，他们需要一个紧密集成来自生产、质量、人员和设备的数据系统。最终集成的系统，就是我们现在称为制造执行系统（MES）的东西。
随着制造业意识到使用软件连接生产与企业的好处，这些MES系统开始激增。同时为了满足各个行业和生产流程的需求，服务商开发了专门的解决方案。
三、MES系统的主要功能
尽管各系统供应商之间有所不同，但MES系统大都会提供如下的功能：
生产调度：建立统一的调度指挥中心，充分考虑生产现场的复杂性，快速应对生产变化，合理调度现场生产资源，最大限度减少生产过程中的准备时间，实现对生产的准确计算，从而实现实现管理扁平化、生产流程规范化和实时生产控制。
生产计划：实现排产信息化，实现自动、优化排产，生产优化的生产方案；进行生产计划预测，拉动物料需求计划；将排产计划反馈给制造平台；建立生产计划预警机制。
质量管理：基于制造规范标准和检验考核标准，建立事前预防、事中控制、事后改进的预防性质量管控体系。
设备管理：MES系统可以自动根据设备标准，在生产前对设备进行检查；通过建立设备数据采集系统的设备运行分析机制，实现对生产过程中生产设备运行状态的监控跟踪；建立差异化设备保养模式和规范化的设备定期检修、维修体系；实施分区域的质量指标统计分析。
跟踪追溯：跟踪每个项目在生产过程中的位置、来源，零件和材料的唯一标识以及相关的设备和人员。
流程管理：管理从订单下达到在制品（WIP），到成品的生产流程，包括指导的工作步骤和工作说明。
资源分配和状态：管理资源的分配和状态，包括设备，工具，物料和工人。
绩效分析：定义和跟踪关键绩效指标（KPI），提供看板显示和数据集来进行绩效分析和监控。
系统集成：实现与ERP系统、EAM系统、SCM系统、设备管理系统、质量管理系统等的紧密集成。
数据收集和存储：从生产中收集数据，包括生产进度，产品质量或设备状态，并将其存储在数据库。
当然，系统实际功能会根据客户需求存在差异。
四、MES系统的好处
那为什么制造业会采用这些系统，MES的好处或价值是什么？
可以用6R制造规则简单回答：“除非正确的产品（Right Product）能够在正确的时间（Right Time）、按照正确的数量（Right Quantity）、正确的质量（Right Qulity）和正确的状态（Right Status）送到正确的地点（Right Place），否则将不会以最经济高效的方式来生产产品。”
MES可以帮助制造业达成6R，从而实现降本增效。以下列举了常见MES系统的价值。
数据采集与整合
MES可以获取并集成ERP、质量管理系统、财务系统、SCM系统等数据，实现高效协同。原先这些系统几乎彼此独立，但实际上需要紧密合作。
生产可视化，帮助更好的决策
MES可以提供实时的生产可见性，帮助制造业做出更好的决策。例如，生产作业进度跟踪可以帮助进行库存计划，生产计划，并在完工时准确地通知客户，并估算每个作业的人工成本。设备数据收集可以帮助您预估OEE，这可以帮助您提高设备利用率。不良品管理可以使您深入了解质量缺陷的根本原因，等等。
减少整个操作过程中的失误
MES可以帮助减少整个生产过程中的人为失误。例如，电子sop为工人提供标准作业指南，可以提升生产效率并帮助他们避开错误。质量管理验证可以帮助您在质量问题向下道工序转移之前发现并解决。
提高机器利用率和正常运行时间
MES可以收集机器数据，以帮助工厂了解实际利用率。通过确保在生产中可以使用合适的工具和资源，并相应地设置，运行和维护机器来提高机器利用率。
无纸化工厂
采用MES系统可以帮助工厂将所有的纸质单据数字化并实现无纸化生产。在省去了印刷成本的同时，各部门间的信息流也更加通畅，财务部门可以高效获取绩效数据、生产部门可以更快获取最新的SOP、管理部门实时了解生产情况，而不是24小时以后。
五、MES系统的劣势
MES在很大程度上有利于生产运营。它们有助于提高生产率，减少质量问题并获得实时可见性。但是，MES并不完美。像所有系统一样，它们也有的缺点。
实施MES是一个缓慢的过程
由于MES是一个无所不包的系统，因此实施MES通常是一项重要的工作，需要平衡公司内部相关者的利益。MES费用高昂，并且跨多部门使用，工厂可能需要花费数月的时间来确定其MES的需求，评估供应商并起草POC，然后再花几个月的时间在他们的系统中实施生产，定制等。这意味着实现价值的时间将在数月至数年后。根据Gartner的调查，传统MES的平均实施时间为15-16个月。
需要更改生产流程来适应MES
考虑到MES体系结构的刚性，通常更改生产流程来适应MES更容易，而不是更改MES来满足您的操作需求。其中更改流程产生的长期成本可能会远超过MES系统的收益。
MES的僵化性
现代工厂需要灵活升级的系统，以适应市场变化和客户需求。但是，由于MES的刚性架构，需要对其重新定制以才能适应新流程，因此会拉胯改进速度。
MES是为IT而设计的，而不是针对车间人员的
即使生产人员使用了MES，该系统本身还是为IT人员构建的。离操作更近的人员（比其他任何人都更了解生产需求的人员）不能为改善MES做出贡献。如果IT人员离职，可能会导致业务中断问题。
MES定价对中小型制造商而言是过高的
MES通常需要大量的前期投资，并需要经常性维护费用。加之实现价值的时间较慢，会导致较长的投资回收期，这使得中小型制造商无法使用MES。
六、挑选MES系统供应商
根据Gartner和MESA的联合研究，工厂寻求更换其MES的主要原因是：
- 现有MES在技术上已过时
- 现有的MES无法提供公司所需的功能
- 新一代MES更具经济利益
- 公司业务的变化使旧的MES不再适合公司的需求
- 传统MES不够灵活，无法适应当前的业务需求
定制MES
定制MES解决方案可以满足独特的行业需求，可以为工厂提供最适合他们需求的功能，但是其构建和维护成本很高。
商业现成（Commercial Off-The-Shelf）的MES
商业现成的MES系统，已达到一定的成熟度并形成了最佳实践，这是定制MES无法企及的。与定制MES相比，商业现成的MES系统方案和维护成本也大大降低，但仍需考虑改变生产流程带来的影响。
自行开发
具有IT团队的工厂会选择自行开发。
无论是定制或现成的MES的总成本都很高，实施复杂，通常需要需要15到16个月。但黑湖智造协同系统可以更快，更经济地搭建生产管理平台，并灵活扩展。
黑湖智造是一款革新性的制造协同平台，云端部署并运行在手机、平板、电脑端，覆盖采购、排程、生产、物料、质检、设备等核心制造流程，帮助工厂低成本、高效率地实现从客户下单、原料入厂到成品出厂之间的全链路数字化管理。
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