淺析制造業MES平臺構建

王建祥

摘 要：21世紀是計算機信息化技術的時代，計算機信息技術已經滲透進入各個行業，包括航天、交通、通信、傳媒等多個領域，MES系統平臺作為計算機信息技術的重要組成部分之一，已經成為提升企業核心競爭力的主要手段之一。以機械制造行業為例，機械制造業作為工業發展中的重要支柱，已經發展了數百年，MES系統平臺可以根據機械制造業的生產特點進行管理，滿足離散型機械制造企業的柔性生產需求，但我國的MES系統平臺起步較晚，現有的MES系統平臺仍然存在較多問題，限制了我國加工制造企業的信息化發展。本文深入的分析了MES系統平臺的功能與構建，并根據實際使用需求提出改進對策，為我國加工制造企業的MES系統平臺發展提供參考。

關鍵詞：MES平臺；制造業；系統

改革開發以來，我國經濟已經取得了巨大的成果，全球一體化經濟給我國企業帶來了巨大的發展機遇，但也給我國企業帶來了巨大的挑戰，制造業一直是我國經濟的基礎，直接為市場經濟的發展提供了物質條件，制造企業作為典型的離散型企業，同樣面對全球經濟一體化的考驗，目前，我國加工制造企業的信息化建設落后，嚴重制約了企業的生產效率。MES系統平臺具備傳統管理系統難以比較的優勢，提高了制造企業的生產敏感度，同時優化了企業資源配置，最大限度提高企業核心競爭力。下面將詳細闡述MES系統平臺在加工制造企業中的作用，并以機械制造業為例，分析MES系統平臺在加工制造企業中的構建。

1 MES系統平臺簡介

制造執行系統（Manufacturing Execution System，MES）是通過控制設備、物料、人員、工藝等資源調整工廠生產模式，從而提高企業的核心競爭力，MES系統平臺的硬件基礎包括現場專用設備、信息采集系統、控制系統等，另外，MES系統平臺提供了多種功能服務，包括文檔管理、設備管理、質量控制、生產調度等。MES系統平臺可以實現與ERP系統的無縫鏈接，MES系統平臺可以處理ERP系統傳輸過來的物料信息、產品信息、庫存信息、制造信息等，同時從管理層次調度人員參與生產，之后將相關資源消耗情況反映給ERP系統。MES系統平臺與ERP系統之間的區別在于MES系統平臺趨向生產管理，ERP趨向物資管理，MES系統平臺與ERP系統相互補充，尤其是MES系統平臺底層的控制與感應設備，可以提高ERP系統的物資管理效率，實時掌控物資消耗情況。

MES系統平臺可以分為三個層次，包括計劃層、執行層以及控制層，根據MES系統平臺各個部分的功能，可以將MES系統平臺劃分成為11個功能性模塊。根據MES系統平臺的集成能力可以將MES系統平臺分為三個類型，包括單功能MES系統平臺（Point MES）、集成化MES系統平臺（Integrated MES）以及可集成化MES系統平臺（Integratable MES），單功能MES系統平臺只負責特定功能，集成化MES系統平臺針對規范化產業，缺少靈活性，不能同時兼容多種制造行業，可集成化MES系統平臺的自主能力較強，可以根據企業需求靈活調整，降低了二次開發成本，符合企業發展需求。

2制造業 MES系統目標分析

加工制造業具備離散型特征，離散型企業的概念是指企業生產的產品由多個零件裝配組合而成，產品不是單一的生產加工，需要將產品的各個部分進行合理調配，實現各個環節之間的協同性，典型的離散型企業屬于機械制造企業，離散型企業需要將產品分成多個部分進行加工，嚴重分散了企業的資源，不利用企業資源管理，容易導致資源的浪費。離散型企業的MES系統平臺的設計重點體現在三個方面，一是生產過程管理功能，可以涵蓋企業生產的全過程，二是可以與產品信息數據采集設備集成，三是可以與管理控制系統實時聯系。根據現有的制造業MES系統平臺進行分析，MES系統平臺設計面臨的主要問題包括六個方面：MES系統平臺體系不完善、各個環節的標準化程度低、系統集成化程度低、通用性與兼容性不強、實時性較差以及智能化自動化程度不高。

3 MES系統平臺構建

3.1 需求分析

制造業中的車間信息化是MES系統平臺構建的難點，因為車間制造中的很多因素是不可控的，導致車間生產隨機性較強，企業管理層無法實時掌控車間的生產與制造信息，直接影響了企業的整體規劃。目前，我國大多數企業為離散型制造業，如航天、汽車、設備、電子、電器等制造業，與單流程化生產制造業相比，離散加工制造業的的管理難度更大。離散型加工制造企業的 MES系統平臺設計需求主要體現在以下幾點：實時性，企業管理層可以通過 MES系統平臺實時掌握車間的生產情況，管理層可以根據生產情況實時調度企業資源，保證生產加工，同時制造車間可以實時接收上層計劃，實行制造技術資料共享，為企業提供良好的信息共享平臺；集成化， MES系統平臺可以將企業已有的資源進行有效整合，包括人員、設備、物料、技術等，通過與ERP系統集成，實現企業內部資源與信息的集成；無紙化，企業信息交流中需要依托大量的文檔進行交流，但很多文檔仍然以紙質形式進行交流，導致交流難度較大，一方面紙質文檔不方便管理，很多紙質文檔容易丟失，且容易造成信息泄露，另一方面導致企業大量資源泄露， MES系統平臺可以幫助企業交流無紙化，包括生產任務單、制造圖紙、加工工藝單等等。

3.2 框架構建

根據MES系統平臺的現狀與難點，本次設計的MES系統平臺采用了面向對象的J2EE技術，該技術基于組件進行設計，具有較強的靈活性、兼容性以及通用性等，可以滿足制造業的MES系統平臺的設計需求。最早提出MES系統平臺框架是在1997年，現有的MES系統平臺框架主要包括十一個模塊，企業可以根據自身需求靈活選擇模塊，目前，我國很多政府與企業都在推進MES系統平臺的構建。本文設計的MES系統平臺兼容了集成技術、對象技術、即插即用技術等，且所有MES系統平臺的接口均已實現標準化。根據我國企業的信息化需求，MES系統平臺主要包括八個模塊，分別是工程訂單管理模塊、客訴處理模塊、質量管理模塊、接口管理模塊、供應商管理模塊、退貨授權管理模塊、產線管理模塊以及生產操作管理模塊等。MES系統平臺的框架如圖1所示。

圖1 MES系統平臺的框架圖

工程訂單管理模塊，該模塊主要負責企業訂單的在線管理，可以為企業提供各種訂單管理操作，包括新建、維護、編輯、測試、應用等；客訴處理模塊，客訴處理模塊主要負責處理客戶的投訴文檔，提供新建、編輯、刪除等基本功能，同時可以通過接口與客戶共享；質量管理模塊，質量管理模塊是 MES系統平臺的核心，幫助管理層與車間掌控產品質量，同時可以對已有信息進行分析，提出改進措施。接口管理模塊，接口模塊為 MES系統平臺提供了多種標準化接口，方便 MES系統平臺與其他信息系統進行交互，如ERP系統等；供應商管理模塊，該模塊可以為企業管理層提供供應商信息管理，提供企業運營效率，方便企業為供應商提供優質服務，供應商管理模塊管理內容包括供應商訂單、報表等；退貨授權管理模塊，該模塊主要為企業提供內部追溯機制，幫助企業追蹤定位責任，實現企業標準化管理；產線管理模塊，產線管理模塊主要負責加工生產車間信息管理，為管理層提供決策依據，同時監控生產過程；生產操作管理模塊，生產操作管理模塊包括了企業加工生產的各種數據，幫助企業最大限度提高產量，該模塊的管理內容包括訂單生產以及庫存管理等。

4 結語

MES系統平臺已經成為現代企業發展的核心競爭力，它不但可以將企業的資源進行整合，還可以對這些資源進行優化配置，同時對設備、人員、工藝、生產流程等進行聯合調控，提高了企業的生產效率，減少了企業的資源浪費。除此之外，MES系統平臺可以提高企業的信息化程度，有利于企業的智能化管理，MES系統平臺對離散特征的加工制造企業的作用極大，將離散型企業的分散多種資源合理利用，降低了企業的運營成本。但我國加工制造企業的MES系統平臺發展緩慢，很多公司仍然采用半自動化管理模式，嚴重制約了我國企業的快速發展，本文結合機械設計行業的設計案例，詳細闡述了加工制造企業的MES系統平臺構建，希望本文的研究有利于我國加工制造企業的信息化建設。

參考文獻：

[1] 柴華奇，宋德強，羅淑娟.ERP中標準成本控制系統的研究[J].機械制造.2011（01）：87-90.

[2] 張江水，梅全亭，王順華，等.信息系統體系結構模式的比較與選擇[J].電腦開發與應用.2009（06）：50-52.

[3] 周其樂.數據庫管理系統的功能與組成[J].科技資訊.2009（05）：17.

[4] 張瑜，張成志.基于MES的散雜貨港口物流管理系統的研究[J].商業文化： 學術版.2009（04）：37-38.

[5] 宮興國.企業成本管理理論發展歷程及發展趨勢分析[J].生產力研究.2008（19）：146-148.

[6] 張亞杰，周受欽，曹廣忠.基于集裝箱行業制造特點的制造執行系統研究與實施[J].價值工程.2013（05）：297-298.

[7] 徐紅梅.數據庫管理系統及其發展趨勢[J].微型機與應用.2006（10）：83.

[8] 韋國華.淺析標準成本管理[J].當代經濟.2006（08）：50-51.