MES發力于工業互聯網時代

SAP中國研究院總裁

MES發力于工業互聯網時代

芮祥麟

SAP中國研究院總裁

過去10年，是工業互聯網孕育的10年，是理論發展和實踐摸索的10年。技術和應用系統供應商不斷的融合創新，致力于提供更集成、更智能的系統，打通企業運營和生產管理各環節。企業自身也在不斷利用新的技術和應用，打通內部管理和系統壁壘，實現靈活生產，滿足需求變化。

對于制造企業而言，應對市場變化，滿足客戶個性化需求，最終必需能夠快速實時的響應和調整生產過程，作為管理和控制一線生產的MES因此至關重要。而更重要的是，MES要能夠與管理系統無縫銜接， 實現從需求到生產到交付的閉環。

MES作為制造企業生產前線解決方案，過去數年來發展迅速，既形成了如較通用的離散業MES方案，也有極富行業特色的如冶金、制藥方案。通過MES實現產品和組件生產數據收集與跟蹤，作業人員管理，生產狀態實時監控與質量控制，從而加強ERP計劃的執行能力，讓生產指令在車間現場有效執行，并實現低成本、可視化管理，業已成為制造企業應對市場的不二選擇。

從企業實際應用MES來看，很多制造企業先后在ERP、CRM、SCM等企業管理系統上投入很多，并著力實現了面向流程的系統集成。而在MES及PLM上，卻往往采取不同的路線，最終系統間往往無法實現真正互聯互通，無法解決真正從客戶需求到生產的完美路線。尤其在制造執行與運營管理方面，一方面缺乏對各環節的實時、透明的管理和洞察，另一方面缺乏實時的變化響應機制，從而無法真正實現產品和組件從需求到設計、從設計到制造、從制造到交付的順暢通道。

從MES產品發展來看，既有自動化控制系統向上延伸而來，也有企業管理系統向下拓展制造信息集成再到執行控制。而無論如何，MES與ERP等管理系統產品融合集成已經成為事實。然而，傳統的ERP 強調集中化和業務流程標準化，MES則更強調現場的靈活執行，其真正意義的融合需要兩方面的改造而非簡單集成。融合基礎首先是數據源尤其是產品數據和制造數據的分布和協調一致，同時要求ERP制造管理功能的分布化，將更多的靈活性和決策權下放到前線的MES系統，再通過BPM 等實現流程集成和實時BI等管理目標。

另外，供應鏈早已形成龐大的供應網絡，在汽車、高速列車、飛機等領域更是如此，供應網絡或制造網絡上的變更管理尤為重要，如何將變更及時反映到分布的MES并實時響應，這從另一個層面對MES和管理系統融合提出要求。而過去10年MES快速發展期間，不斷涌現和實施了眾多各具特色的獨立MES產品，形成了很多制造執行的孤島，這對管理系統集成和制造網絡協同也將是一大挑 戰。

從未來的需求來看，尤其是在B2P的商業模式下，制造企業必須能夠快速處理大量的單件制造及特別制造的方式，同時全球化驅動的分散性協同制造成為主流， 這就導致了傳統設計、計劃到生產模式的失靈，嚴謹的ERP流程帶來的是時效性和靈活性的折扣。

一種新的方式是設計、計劃和生產緊密協作、并行執行，基于同樣的需求、物料、產能等數據，PLM設計結束之前，柔性生產計劃即可快速下達， MES實例實時開始生產執行，同時實現良好的反饋機制。

這種柔性協同也對系統間設計BOM、生產BOM、數據、模型等一致性和靈活性提出了更高的要求。利用大數據分析及模擬的技術, 進行設計BOM和生產BOM的快速轉換, 對生產流程及物料準備進行模擬預測, 甚至對供應網絡做“壓力測試”，則是工業互聯網時代MES依托于大數據和M2M實現創新發展的關鍵一步。

工業互聯網時代的MES，或許將重新定義，在協同制造方面超越目前內部個人和組織范疇，而擴展至與供應商和客戶的連接，在制造智能方面將不限于收集、分析與展現，而將進一步實現現場實時分析、協同智能決策，及時調整制造執行過 程。

制造執行(Manufacturing Execution) 系統將蛻變為卓越制造(Manufacturing Excellence)系統。后面的10年，必將是工業互聯網實踐和快速發展的10年，隨著SMAC和M2M技術的發展，提升和拓展MES，應對新的客戶需求和市場競爭，對制造企業將至關重要。

Tips:

MES系統是一套面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統。MES可以為企業提供包括制造數據管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作中心/設備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產過程控制、底層數據集成分析、上層數據集成分解等管理模塊，為企業打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協同管理平臺。

隨著JIT(Just In Time)、BTO（面向訂單生產）等新型生產模式的提出，以及客戶、市場對產品質量提出更高要求，MES被重新發現并得到重視。

同時在網絡經濟泡沫的破碎后，企業開始認識到要從最基礎的生產管理上提升競爭力，即只有將數據信息從產品級（基礎自動化級）取出，穿過操作控制級，送達管理級，通過連續信息流來實現企業信息集成才能使企業在日益激烈的競爭中立于不敗之地。

目前，MES在國外被迅速而廣泛地應用。制造執行系統（MES）旨在提升企業執行能力，具有不可替代的功能，競爭環境下的流程行業企業應分清不同制造管理系統的目標和作用，明確MES在集成系統中的定位，重視信息的準確及時、規范流程、利用工具、管理創新，根據MES成熟度模型對自身的執行能力進行分析，按照信息集成、事務處理、制造智能三階段循序漸進地實施MES系統，才能充分發揮企業信息化的作用，提高企業競爭力，為企業帶來預期效益。