《制造执行系统（MES）选型与实施指南》（第二版）简版

制造执行系统（MES）选型与实施指南（第二版）简版制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）1目录绪论………………………………………………………………………………………………………………………………………….…81.MES的定义与发展…………………………………………………………………………………………………………...121.1MES的发展历程…………………………………………………………………………………………………………….…121.2MES的定义…………………………………………………………………………………………………………………….…131.3中国“智”造浪潮下的新契机………………………………………………………………………………………..151.4MES技术与发展趋势……………………………………………………………………………………………………….162.企业对MES系统的功能需求……………………………………………………………………………………………182.1MES系统特点分析……………………………………………………………………………………………………………182.2MES系统需要具备的基本性能………………………………………………………………………………………..182.3MES系统涉及的基础数据……………………………………………………………………………………………..…192.4ME系统需要实现的核心功能……………………………………………………………………………………….…202.5MES系统数据采集业务需求…………………………………………………………………………………………...232.6MES系统与其他系统的集成分析…………………………………………………………………………………….263.典型行业MES需求要点……………………………………………………………………………………………………303.1各行业MES需求差异综述……………………………………………………………………………………………….303.2电子行业需求要点分析…………………………………………………………………………………………………..343.2.1电子行业生产管理特点……………………………………………………………………………………………343.2.2电子行业合规性…………………………………………………………………………………………………….…363.2.3电子行业典型加工工艺路线图——以某电子中间产品制造企业为例…………………..363.2.4电子行业MES需求分析…………………………………………………………………………………………..383.2.5电子行业MES应用案例……………………………………………………………………………………….….403.2.6总结………………………………………………………………………………………………………………………..…423.3食品饮料行业需求要点分析……………………………………………………………………………………….….433.3.1食品饮料行业生产管理特点…………………………………………………………………………………….433.3.2食品饮料行业合规性……………………………………………………………………………………….………453.3.3食品饮料行业典型加工工艺路线——以某乳品企业为例………………………………………453.3.4食品饮料行业MES需求分析…………………………………………………………………………….……..473.3.5食品饮料行业MES应用案例…………………………………………………………………………….…….503.3.6小结……………………………………………………………………………………….…………………………….……513.4钢铁行业需求要点分析……………………………………………………………………………………….…….……523.4.1钢铁行业生产管理特点……………………………………………………………………………………….…..523.4.2钢铁行业合规性……………………………………………………………………………………….……………...533.4.3钢铁行业典型加工工艺路线图——以某钢铁厂为例……………………………………………..543.4.4钢铁行业MES需求分析……………………………………………………………………………………….….553.4.5钢铁行业MES应用案例……………………………………………………………………………………….….583.4.6小结……………………………………………………………………………………….………………………………….593.5石化行业需求要点分析……………………………………………………………………………………….…….……603.5.1石化行业生产管理特点………………………………………………………………………………………..….603.5.2石化行业合规性……………………………………………………………………………………….………………6123.5.3石化行业典型加工工艺路线——以某大型石化公司为例……………….…………….………623.5.4石化行业MES需求分析…………………….……………………………………………………………….……643.5.5石化行业MES应用案例……………………………………………………………………………………….….663.5.6小结……………………………………………………………………………………….………………………….………683.6汽车行业需求要点分析……………………………………………………………………………………….…….……683.6.1汽车行业生产管理特点…………………………………………………………………………………….……..683.6.2汽车行业合规性……………………………………………………………………………………….…….………..703.6.3汽车行业典型加工工艺路线——以某乘用车企业为例……………………………….…………713.6.4汽车行业MES需求分析……………………………………………………….………………………….………723.6.5汽车行业MES应用案例………………………………………………………………………………….……….743.6.6小结……………………………………………………………………………………….………………………….………763.7机械装备行业需求要点分析……………………………………………………….………………………….………763.7.1机械装备行业生产管理特点……………………………………………………………………………….…..763.7.2机械装备行业合规性………………………………………………………………………………………..………783.7.3机械装备行业典型加工工艺路线——以某工程机械制造企业为例……..……….………793.7.4机械装备行业MES需求分析………………………………………………….…………………………………803.7.5机械装备行业应用案例………………………………………………..……….…………………………………823.7.6小结……………………………………………………………………………………….……………………….…………853.8服装行业需求要点分析……………………………………………………………….……………………………….…853.8.1服装行业生产管理特点……………………………………….……………….…………………………….……853.8.2服装行业合规性………………………………..………………………………….…………………………….……873.8.3服装行业典型加工工艺路线图——以某牛仔裤企业为例……..………………………….…..883.8.4服装行业MES需求分析……………………………………….……………….………………………….……..893.8.5服装行业MES应用案例……………………………………….……………….………………………………...913.8.6小结……………………………………………………………………………………….………………………….………933.9医药行业需求要点分析……..……………………………………………………………………………….…………..933.9.1医药行业生产管理特点……………………………………….……………….…………………………………933.9.2医药行业合规性……………………………………….……………….…………………………………………….953.9.3医药行业典型加工工艺路线图—以某医药制造企业为例……………………………….……963.9.4医药行业MES需求分析……………………………………….……………….……………………………….973.9.5医药行业MES应用案例……………………………………….……………….……………………………….993.9.6总结……………………………………………………………………………………….………………………………1024.MES市场发展综述……………………………………….………….…………………………………………………….1034.1MES厂商分类……………………………………….……………….………………………………………………………1034.2中国MES市场厂商分析……………………………………….………………….…………………………………1054.3中国MES市场主流厂商技术特点分析………………………………………………………………………1184.4中国MES市场存在的问题……………………………………….……………….…………………………………1245.MES应用实施分析…………………………………..……………….…………………………………………………….1255.1概述……………………………………………………………………………………….………………………………………1255.2MES系统的需求分析方法……………………………………….……………….……………………………………126制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）35.2.1MES需求分析误区分析……………………………………….……………….…………………………………1265.2.2MES需求分析范例……………………………………….……………….……………………………..…………1275.2.3MES实施阶段划分……………………………………….……………….……………………………..…………1305.3MES选型要点分析……………………………………….……………….……………………………..………………..1315.3.1MES选型流程……………………………………….……………….……………………………..…………………1315.3.2MES招标文件要点分析……………………………………….……………….…………………………………1325.3.3MES技术评标要点分析……………………………………….……………….…………………………………1345.3.4MES合同签署要点分析……………………………………….……………….…………………………………1375.4MES系统实施难点及要点分析……………………………………….……………….……………………………1405.4.1系统实施难点……………………………………….……………….……………………………..………………..1405.4.2详细需求分析……………………………………….……………….……………………………..………………..1415.4.3需求变更管理……………………………………….……………….……………………………..………………..1435.4.4二次开发管理……………………………………….……………….……………………………..………………..1435.4.5上线前策划……………………………………….……………….……………………………..…………………….1445.4.6项目验收……………………………………….……………….……………………………..………………………..1456.MES应用成熟度分析……………………………………….……………….………………………..……………..…..1477.MES典型案例分析……………………………………….……………….…………………………..……………………1497.1MES助推江铃汽车生产精益化进程……………………………………….……………….…………………….1497.2FTPCMES系统助力宝沃汽车重塑经典……………………………………….……………….………………..1527.3李尔上海：找寻制程管控最优解……………………………………….……………….……………………….156附录1MES相关名词解释……………………………………….……………….………………………………………….161附录2MES主流厂商、产品与解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 介绍……………………………………….……………….…………..162附2.1罗克韦尔MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………………….162附2.2元工国际MES解决方案介绍……………………………………….……………….…………………………165附2.3易往信息MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………………..169附2.4爱捷仕MES解决方案介绍……………………………………….……………….…………………………….173附2.5赛意信息科技MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………….177附2.6虎蜥MES解决方案介绍……………………………………….……………….…………………………………178附2.7兰光创新MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………………..179附2.8鑫海智桥MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………………..180附2.9佰思杰MES解决方案介绍……………………………………….……………….…………………………….181附2.10华宏信达MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………………182附2.11汉思MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………………………183附2.12大连华铁海兴MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………184附2.13MPDVMES解决方案介绍……………………………………….……………….……………………………..185附2.14东尚信息MES解决方案介绍……………………………………….……………….………………………186图目录图1MES功能模型……………………………………….……………….………………………………………………………..20图2离散制造企业数据采集应用方案……………………………………….……………….…………………………254图3MES与各系统之间的关系……………………………………….……………….……………………………………..26图4PCBA工艺流程图……………………………………….……………….…………………………………………………….37图5三防工艺流程图…………………………………….……………….…….………………………………………………….38图6某乳品企业工艺流程…………………………………….……….……….……………………………………………….46图7钢铁生产典型工艺流程…………………………………….….…………….……………………………………………55图8典型油由原油炼制工艺流程………………………….………….……………….……………………………………63图9某化肥产品典型工艺……………………………………..……………….……………………………………………….64图10总装车间工艺流程……………………………………..……………….…………………………………………………71图11工程机械产业链…………………………………….……………….…………………………………………………….77图12某工程机械制造企业工艺路线图…………………………………….……………….…………………………..80图13软件系统及应用的总体结构…………………………………….……………….…………………………………..83图14制衣阶段的工艺流程图…………………………………….……………….…………………………………………..89图15片剂生产工艺流程框图及环境区域划分…………………………………….……………….……………….97图16ERP、MES、SCADA系统关系图…………………………………….……………….……………………………100图17某电子企业MES整体框图…………………………………….……………….……………………………………127图18与MES相关联的系统分析…………………………………….……………….……………………………………129图19其他系统与MES在 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 领域的边界划分范例………………………….…………………………………130图20MES的实施阶段…………………………………….……………….……………………………………………………..131图21MES典型的招标流程…………………………………….……………….……………………………………………..132图22MES深化应用五级成熟度模型…………………………………….……………….………………………………147图23EW-MES功能架构…………………………………………………………………………………………………………150图24JMCMES与其他系统的集成…………………………………….……………….…………………………………151图25宝沃汽车生产现场的多车型装备…………………………………….……………….…………………………153图26中控室CCR及现场ANDON屏…………………………………….……………….………………………………155图27产线运行数据看板…………………………………….…………...……………………………………………………159图28元工智造…………………………………….……………….………………………………………………………………166图29元工客户…………………………………….……………….………………………………………………………………167图30元工国际资质…………………………………….……………….………………………………………………………168图31EW-MES功能架构图…………………………………….…………...…………………………………………………170图32EW-APS精益生产运行管理平台…………………………………….…………...………………………………171图33EW-APS精益生产运行管理平台生态链…………………………………….…………...……………………172图34EW-APS精益生产运行管理平台总体框架…………………………………….…………...……………….172图35EW-APS精益生产运行管理平台-定位…………………………………….…………...……………………..172图40ES-MES功能架构…………………………………….…………...………………………………………………………186表目录表1APS需要的基础数据…………………………………….…………...……………………………………………………27表2流程制造业与离散制造业的MES应用对比分析…………………………………….…………...………30表3MES行业个性化需求差异表…………………………………….…………...……………………………………….32制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）5表4产业链上的产品制造特点对比…………………………………….…………...……………………………………34表5乳品行业典型工艺流程…………………………………….…………...……………………………………………….46表6汽车零部件产品分类…………………………………….…………...……………………………………………………68表7中国MES市场厂商（国外）分析表（按字母顺序排列）…………………………….…………...……105表8中国MES市场厂商（国内）分析表（按字母顺序排列）…………………………….…………...……108表9各厂商产品技术对比表…………………………………….…………...………………………………………………122表10各厂商的优势分析…………………………………….…………...……………………………………………………123表11MES详细系统功能描述样例…………………………………….…………...………………………………………128表12技术偏离表…………………………………….…………...………………………………………………………………134表13MES现场评标评估表…………………………………….…………...…………………………………………………136表14输出格式…………………………………….…………...……………………………………………………………………141表15二次开发周报样例…………………………………….…………...……………………………………………………144表16MES上线前的评估项目…………………………………….…………...……………………………………………..145表17某MES项目一期验收文档样例…………………………………….…………...……………………………….1466绪论《中国制造2025》是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，以推进智能制造为主攻方向，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能力，提高综合集成水平，完善多层次多类型人才培养体系，促进产业转型升级，培育有中国特色的制造文化，实现制造业由大变强的历史跨越。这一战略的提出将智能制造推到了热潮的顶端。对于制造企业而言，迈向智能制造是一个长期的目标，因此必须理性地选择适合企业实际情况的路径。在这一过程中信息化的支撑作用毋庸置疑，但制造业信息化应用过程伴随着信息技术的迅速发展，制造业信息化是一个复杂的系统工程。在管理信息化应用领域，ERP应用初步解决了企业级的管理问题。但是，车间生产信息得不到及时反馈，现场数据采集无法实现实时，车间生产效率无法统计等管理“黑箱”问题凸显：车间管理者和企业管理人员不能实时、透明地了解生产线上的实际状况，虽然企业的ERP系统下达了生产计划，但是计划的有效执行却依然难以保证。加工信息不能及时反馈，包括在制品加工信息和工位状态信息等。车间在制品的收、发以及工序间的搬运明细无法统计，从而导致在制品库存积压，增加了库存资金占用。无法对产品质量指标进行在线检测、统计、显示，尚未建立产品质量追溯体系。无法收集与核算企业各生产工序的成本，以及通过对生产成本的控制，优化资金流，实时得到动态成本信息。难以实时地采集生产过程的相关信息，如进度信息、关键质量信息等，因此无法快速地对生产变动做出响应。无法对设备进行实时监控，防止设备突发故障。车间工人的生产效率无法统计，人力成本无法准确掌握。到底生产现场发生了什么？制造过程的“黑箱”已经蒙住了管理层的眼睛，束缚了管理层的手脚。长期实践表明，信息化深化应用是制造企业实现自主创新和转型升级的必要支撑。制造业信息化是一个长期的过程，经历了从单元应用、部门应用到企业级应用的过程。很多企业的生产车间虽然实现了自动化和 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化管理，但是还缺乏信息系统的支撑，导致ERP应用过程中，生产计划下达之后的执行情况不能及时反馈，使ERP难以真正实现对企业的实时管控，也难以实现对生产过程的追溯。同时，由于缺乏信息化应用系统，车间的工人、设备、物料等资源还不能被合理调度，导致车间的生产效率不高，生产质量也得不到根本保障。在这种背景下，制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem，MES）迅速在我国制造企业中“升温”。总的来说，MES系统能在以下方面提升企业的管理水平：透明化生产：通过实时数据采集，及时了解车间的生产情况以及质量状况，将生产制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）7计划的执行及时反馈给ERP，打开生产过程中的“黑箱”。敏捷性生产：掌控所有的生产资源，包括设备、人员、物料信息等，能快速应对生产现场紧急状况，对生产作业计划进行调整并合理调度保证生产顺利进行。生产可追溯：建立完整的生产数据档案，形成全面的正反向追溯体系，界定 责任 安全质量包保责任状安全管理目标责任状8安全事故责任追究制幼儿园安全责任状占有损害赔偿请求权 、减少召回损失。生产质量改善：实时采集生产过程中的质量数据，关注事中控制，事后分析，从而持续改善产品质量。及时预警：自定义各项生产指标，实时监控指标执行情况，以邮件、短信、看板等多种方式实时主动知会生产中的异常状况，提前发现、及时处理、减少损失。绩效分析：对生产绩效、人员绩效、设备绩效进行分析，为车间、工厂乃至整个集团绩效的改善提供依据。据e-worksResearch发布的《中国制造执行系统（MES）市场研究发展报告》的研究表明，中国制造企业对MES的投资迫切，重视程度也相当的高，但是另一方面也发现企业对于MES仍然缺乏理性的认识，对于需求的把握还有待提升。企业在MES实施及应用过程中不可避免地面临以下问题：需求不清：由于对MES的理解有限，导致对于MES的需求难以准确把握，或需求含糊。希望过高：认为MES是万灵药，能解决之前其他系统实施时遗留的难题，如信息及时反馈、质量管理、高级计划排程等，但理想与现实存在较大差距。边界不清：MES在功能上与其他信息系统在功能上有一些重叠，如何界定不同系统之间的边界？MES又该如何与下、上层系统之间集成？重点含糊：MES有11个 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 模块，哪些模块是关键，实施先后如何？个性淹没：生产模式的个性决定了，MES需求出呈现很强的行业特点。如何在不失先进性的同时有效把握自身的个性化需求？选型难定：面对众多不同的MES解决方案，企业如何拨开迷雾，进行科学选型？准备不足：MES是需要大量的基础数据来支撑的，而且很多数据是需要从前期的信息系统中获得，由于准备不足，随着MES实施的深入，相关问题集中爆发。评估缺失：缺乏合理的、科学的MES应用评估体系，价值难以凸显，持续深化应用乏力。一些MES供应商虽然对MES的相关理论及自身产品非常熟悉，但是对制造企业的真正需求缺乏理解和分析。销售人员为了获得订单，盲目承诺满足企业的功能需求，导致实施过程中才发现系统满足不了客户的需求，需要进行大量二次开发，增加了实施成本。上述问题成为企业实施和应用MES的障碍，甚至直接导致了企业MES项目流产。2013年时值MES刚刚起步阶段，很多企业还处于概念理解、需求认知和应用摸索阶段。e-worksResearch积聚业内专家资源、深入了解企业需求、洞察主流供应商技术发展趋势的基础上，站在中立、客观、全面的角度，曾发布了《制造执行系统（MES）选型与实施指南》，得到了业内以及广大企业的一致好评，至今依旧得到广大读者追捧。鉴于当前，我国MES的应用正处在快速成长和发展时期。但是，企业面对MES还有很多待解的难题，因此，e-worksResearch继2014年成功发布《制造执行系统(MES)选型与实8施指南》之后，正式发布《制造执行系统（MES）选型与实施指南（第二版）》，一方面，体现MES领域技术的最新发展和变化；另一方面，帮助企业加深对MES系统的认知，帮助企业正确认识、选择、实施、应用MES。本《指南（第二版）》的内容和结构划分为：第1章MES的定义与发展。正本清源，介绍MES的定义与MES的背景和发展历程，阐述e-worksResearch对MES的理解。解析了MES新技术的发展以及在智能制造背景之下MES应用对于企业的现实意义。第2章企业对MES系统的功能需求。本章阐述MES系统应该具备的基本性能、涉及的基础数据、核心功能以及MES与其他系统之间的集成关系。第3章典型行业MES需求要点。不同行业、不同企业对MES的功能需求有很大的不同，本章挑选了电子、食品饮料、钢铁、石化、汽车、机械装备（新增）、服装（新增）和医药（新增），八个有代表型的行业，分析每个行业的MES个性化需求。第4章MES市场发展综述。本章详细描述了中国MES市场的发展情况，对市场中的厂商进行了分类，并分析了主流厂商的技术特点。另外，针对多年来MES市场发展情况提出了对于MES市场生态的思考。第5章MES应用实施分析。本章详述阐述了企业在进行MES实施时应注意的问题、实施难点等，包括明确项目范围、形成项目团队、确定项目需求、合理选择供应商、有计划组织实施及实施上线后的定期评估及持续优化等环节，并针对实施的难点进行了剖析。第6章MES应用成熟度分析。本章介绍了MES深化应用五级成熟度模型，每个级别MES应用应达到的效果。第7章MES典型案例分析。本章选取了有代表性的MES应用案例，为不同行业的企业实施MES提供实例参考。附录1MES相关名词解释。常用的MES名词解释。附录2MES主流厂商、产品与解决方案介绍。介绍了国内外主流的MES产品和解决方案。本《指南（第二版）》在第一版基础上由e-worksResearch黄培、孙亚婷、张荷芳、梁曦、郑倩等进行修订。在此，谨向罗克韦尔自动化、元工国际、易往信息、爱捷仕、赛意信息、北京虎蜥软件、兰光创新、鑫海智桥、佰思杰、北京华宏信达、福州汉思信息、大连华铁海兴、MPDV、东尚信息等专业厂商对本《指南（第二版）》撰写给予的支持表示感谢！制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）91.MES的定义与发展1.2MES的定义国外不同的组织和研究机构形成了很多MES的理论和体系，包括MES的定义、定位模型、功能模型、数据流模型，甚至实施方法模型，但是并没有统一。比较著名的有以下几个：1、AMR对MES的定义美国先进制造研究机构AMR将MES定义为“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”，为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等方面）的当前状态。AMR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：第一层决策层（ERP）主要为企业提供全面管理决策；第二层执行层（MES）主要负责车间级的协调、跟踪、发现并监控相关趋势；第三层控制层（SFC）直接负责工厂生产控制的环节。2、MESA对MES的定义制造执行系统协会MESA对MES的定义为：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。当工厂里有实时事件发生时，MES能对此及时做出反应、报告，并利用当前的准确数据对他们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少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讯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。MESA对MES的定义强调了以下三点：(1)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。(2)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。(3)MES需要与计划层和控制层进行信息交互，通过企业的连续信息流来实现企业信息集成。3、ISA对MES的定义美国标准化组织（ISA）从1997年启动编制《ISA-95企业控制系统集成标准》，其目的是建立企业信息系统的集成规范性，ISA-95标准文件内容目前包含以下四个部分：第一部分：模型和术语（ModelsandTerminology）、第二部分：数据结构和属性（DataStructuresandAttributes）、第三部分：制造业运作模型（ModelsofManufacturingOperations）、第四部分：事务处理技术报告（TransactionsTechnicalReport）。ISA-95标准定义了企业级计划管理系统与工厂车间级控制系统进行集成时使用的术语和标准，其内容主要包括信息化和标准化两个方面。ISA-95所涉及的信息内容有产品定义信息、生产能力信息、生产进度信息、生产绩效信息。ISA-95除了上述信息化内容之外，重要10组成部分就是生产对象的模型标准化。ISA-95的生产对象模型根据功能分成了四类、九个模型，四类为资源、能力、产品定义和生产计划。九个模型分别是：资源包括人员、设备、材料和过程段对象；能力包括生产能力、过程段能力；产品定义包括产品定义信息；生产计划包括生产计划和生产性能。这九个模型内容构成了ISA-95基本模型框架。4、NIST对MES的定义美国国家标准研究院（NIST）有关MES的定义是：为使从接受订货到制成最终产品全过程的管理活动得以优化，采集硬件、软件的各种数据和状态信息。5、我国信息产业部发布的中国电子行业MES规范2006年，我国信息产业部发布了中国电子行业MES规范，规范中援引了MESA对MES的定义。6、e-worksResearch对MES的理解MES的本质是什么？e-worksResearch认为，MES是一套对生产现场综合管理的集成系统。MES用集成的思想替代原来的设备管理、质量管理、生产排程、DNC、数据采集软件等车间需要使用的孤立软件系统。MES在信息化系统中具有承上启下的作用，是一个信息枢纽，强调信息的实时性。MES从生产计划的执行、生产过程的追溯、设备的正常高效使用、保证产品质量、进行工人排班及合理激励等多个维度对生产现场进行集成管理。不同行业、不同生产模式的企业，应用的是MES中的某些模块或者在MES的基础上进行拓展应用。1.3中国“智”造浪潮下的新契机“中国制造2025”经李克强总理签批，并由国务院于2015年5月8日公布。规划提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略，目标是经过10年的奋斗，到2025年，中国制造业整体素质大幅提升，创新能力显著增强，全员劳动生产率明显提高，智能化、服务化、绿色化达到国际先进水平，中国进入世界制造强国的行列。这对于我国制造业来说是一个难得的发展机遇，利用数字化和信息化手段改进生产过程、实现智能制造、寻求转型升级已经成为了制造企业的普遍共识。MES是近年来企业信息化的又一个热门领域，它是适应产品的个性化和制造过程的敏捷化的需求而产生的信息系统。作为企业实现智能制造的重要载体，MES在帮助制造企业实现生产过程的自动化、智能化、网络化等方面发挥着巨大作用：1）MES构造了一个基于实时数据支持的现场管理体系；2）MES构造了对现场设备实时监控、动态事件触发的敏捷制造体系；3）MES构造了规范各种流程作业、对前后关联工序进行一体化管理、对制造履历进行追踪的体系；4）MES形成了一个以计划为龙头，以实绩为反馈的实时闭环系统；5）MES与周边系统进行协作分工，构造了协同制造的体系。MES是对制造企业执行层进行全方位管理的信息系统，它在企业集成信息管理系统中，起着承上启下的桥梁作用。作为信息技术、现代管理技术和制造技术的有机结合体，MES有效地提高了企业的生产能力和管理能力。但是，任何一个系统如果不能很好的与其他系统进行集成，最终将成为信息孤岛。因此，如何定义MES的业务范围，在技术上保证其与ERP及底层控制系统之间的制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）11无缝集成，真正实现MES的中间桥梁作用，实现车间透明化管理是MES实施中面临的主要挑战。近年来，国内企业逐步认识到MES的价值，进行了很多相关研究开发与工业应用，取得了可喜的成果。ERP和MES系统之间的界限在不断淡化，企业层也不断地整合到车间的生产管理中。MES的应用实施帮助企业实现统一管理、统一运维的智能化制造，并通过进一步完善车间的管理体系，为制造企业实现转型升级、增强核心竞争力奠定坚实基础。中国制造业正处于实现智能制造和转型升级的关键时期，随着“中国制造2025”规划和智能制造目标的深度推进，MES已成为制造企业不可缺少的软件之一。未来MES系统具有的智能性和自适应性，能够根据制造环境的变化进行智能设计、智能预测、智能调度、智能诊断和智能决策，将使中国智能制造水平走上了一个崭新的台阶。122.企业对MES系统的功能需求2.1MES系统特点分析e-worksResearch认为，MES系统具有以下特性：实时性：MES实时收集生产过程中的数据和信息，并做出相应的分析处理和快速响应。信息中枢：MES通过双向通讯，提供横跨企业整个供应链的有关车间生产活动的信息。软硬一体：MES是一个集成的计算机化的系统（包括硬件和软件），它是用来完成车间生产任务的各种方法和手段的集合。个性化差异大：MES是负责车间生产管理的系统，由于不同行业甚至同一行业的不同企业生产管理模式都不同，因此MES的个性化差异明显。二次开发较多：由于MES的个性化差异明显，导致MES系统实施时，往往二次开发较多。2.2MES系统需要具备的基本性能e-worksResearch认为，一套MES系统应该具有：可配置性、可扩展性、可靠性、实时性和可视性等基础要求，具体要求如下：可配置性：系统自带流程建模工具（配置性工具），可以在系统内根据企业的生产特点，灵活设置生产工作流程，并根据不同权限进行流程驱动，与系统消息机制绑定，驱动预警管理机制（如备料的预警、缺料的预警、单据审批超期限的预警等），按照用户指定的通知方式发送预警信息，如短信、邮件等。可扩展性：系统应具有良好的开放性和可扩展性，便于企业未来的发展需要进行功能扩展。同时可提供可柔性组合定制的用户界面、业务模块，以及简易的二次开发功能满足企业的个性化应用。可靠性：系统必须具有完善的授权体系、成熟可靠的数据备份方法。在安全方面，系统必须具有统一的权限管理中心，能够对每一个角色、每一个字段、每一个动作、每一类型的业务、每一个模块等设置不同的权限。实时性：系统应具备良好的实时环境和实时响应的功能。系统要利用实时数据实现生产过程、产品质量的在线监控，提高快速反应能力，促进生产管理由被动指挥型向以预防为主、在线控制的主动实时指挥型管理体系发展。可视性：系统应具备以数据采集为基础的生产、消耗、质量、设备等信息统计分析并提供可视化的图示方式。制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）132.3MES系统涉及的基础数据企业的组织结构：一个企业包括一个或者多个工厂，工厂又细化分割为不同的部门组织，组织则被定义为拥有不同工作职能的业务实体。人员及角色：人员是生产制程过程中重要的基础性单元，根据员工的角色规划不同的系统权限，根据参数设定区分员工的角色和能力，可根据信息制定完善的人员分配和调度计划。设备资源：设备资源是企业进行生产的主要物质技术基础，企业的生产率、产品质量、生产成本都与设备的技术水平直接相关。根据企业生产实际情况以及业务流程规划每一个工作中心的设备资源分配，包括产量、生产节奏、维护计划、状态监控规则、故障诊断机制、设备数据采集与分析方法等。工作流、操作规范：根据业务实际对产品生产的流程进行定义，即用来定义制造产品的步骤顺序，作为一个标准化的指导。并根据工作流中的每一个工作中心或者工作站的工序标准和要求制定统一化的操作流程，形成唯一的规范。产品、产品谱系：定义工厂内部的产品属性：零件、组装件、配件等。并归集同系列的产品成产品组，形成不同的产品谱系信息。制造BOM、工艺路线：根据产品搭建产品BOM架构，并根据产品设计配合工作流定义和物理模型的设备定义，合理设计产品的工艺路线。规划定义的范围包括：数据记录、变更、版本追溯、工艺监控、纠错、报警机制等。在制品状态：定义范围包含在制品数量、产线位置、生产时间、状态等。2.5MES系统数据采集业务需求1、概述制造型企业广泛应用了DCS和PLC控制系统。但是，这些控制系统由多家厂商提供，相互独立且信息各自封闭，造成在实现了生产自动化的同时却不能共享数据，各工区、分厂和部门的生产信息无法及时交流，极大地阻碍了企业生产信息化的建设进程。实现生产管理信息的现场采集，实时存储，统一管理，科学的统计分析是制造企业生产信息化建设的迫切需要。MES最大的价值就是数据和信息的转换。如果把MES比喻为人，那么生产数据就相当于人的血液系统。数据采集和通讯功能保证了信息集成化的实施。MES不单是面向生产现场的系统，而是作为上、下两个层次之间双方信息的传递系统，连结现场层和经营层，通过实时数据库传输基本信息系统的理论数据和工厂的实际数据，并提供企业计划系统与过程控制系统之间的通信功能，是应用于企业的重要信息系统。离开生产数据采集，生产管理部门不能及时、准确地得到工件生产数量；不能准确分析设备利用率等瓶颈问题；无法准确、科学地制定生产计划；无法实现生产管理协同。可见，只有有效地实现生产数据的采集，才能使得MES系统从根本上解决车间管理中计划跟踪迟滞、设备利用率低、产品质量难以提升等问题。2、制造企业MES中的生产数据采集的特点14由于流程型制造与离散型制造在设备、物料和产品特点的差异，导致了两种类型的企业在制造管理中存在诸多差异，进而决定了MES应用的不同。相比流程制造业，离散制造业中MES的生产数据采集更加复杂与困难：(1)随着企业竞争加剧，越来越多的离散制造企业采用多品种小批量订单生产方式。如航天制造企业，产品品种多达上千种，每种产品的批量较小，这给企业的生产数据采集带来挑战。(2)离散制造企业往往多品种、多型号的机床并存，导致难以预先设定较为准确的设备产能。许多企业员工的能力参差不齐，缺乏一批稳定的技工。生产计划在各种因素的影响下，插单现象频繁（如大型发动机制造），突发事件多，这加剧了生产数据采集的复杂性。(3)相对流程制造企业，离散型制造企业设备功能冗余度大，往往拥有大量的机床和数控设备。这些机床和数控设备种类多、品牌杂、新老并存。设备的协议与接口种类差别很大，通讯接口之间兼容性差，因此数据采集难度大。(4)由于每个操作可能涉及不同的物料、设备、工具及文档等资源，这些资源离散地分布在企业中。因此在异步、并发的离散流程中，需要采集的生产数据种类多，彼此之间关联性高。(5)许多离散制造企业产品零部件的加工工艺复杂、质量要求高。如机械类产品，质检工作是生产的重要组成部分，需要对质量过程进行全面管理。质量数据采集是数踞采集的重要组成部分。因此，离散制造企业的生产数据采集实施不同于一般的信息化软件系统的实施，它是一件工程实践性很强的工作。它不仅与MES应用模块需要的数据类型相关，还与车间设备配置、产品类型、实施成本等因素相关。此外，在实施过程中，还需要涉及设备选型、布线、安装调试、整合PLC控制设备、连接电子看板等诸多细节。3、制造企业MES中数据采集内容MES的数据采集功能是通过数据采集接口来获取并更新与生产管理功能相关的各种数据和参数，包括产品跟踪、维护产品历史记录以及其它参数；带有时标的生产过程数据；带有时标的报警、消息、生产事件信息；手工实验数据（如果各种理化检测指标）；计量数据（如称重数据）；批次信息（如批次号码，批次执行状态等）。概括起来包括连续数据的采集和离散的数据采集。4、制造企业MES中典型的离散数据采集方式现场数据，可以从车间手工方式录入或由各种自动方式获取。具体的数据采集方式如下：DNC网卡方式。可采集到机床各类实时信息，包括：操作信息、设备运行状态、故障报告、数控设备的开机时间、机床使用效率、零件加工工时等所需要的各类机床信息。PLC通信方式。利用PLC通过RS232/485与机床通信，可以用从PLC直接读取机床加工日志文件的形式，采集各种所需的机床数据及其机床参数。然后再通过PLC的以太网络接口转换信息给数据库。PLC采集方式。利用PLC直接采集机床的I/O点，然后将信息传递给数据库。这种方法信息集成的内容非常有限。RFID采集方式。利用射频自动识别技术(RFlD)采集手工实验数据、计量数据、物料制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）15批次数据等。手工方式。操作员或编程员在控制面板上，输入特定的触发程序，经DNC服务器的自动翻译，就可得到机床端的任意信息，从而实现机床的监控。手持终端方式。利用专用的手持终端，根据机床运行以及生产的状态利用该终端输入信息，并通过以太网络传递给数据库，该种方式可以用在没有数控系统的老旧的设备上。条码扫描方式。将常用的信息（操作员、产品种类、设备起停等）打印在信息卡上，现场的操作工需要输入信息时候，利用条码扫描器就可以直接读取。ERPERP接口生产作业计划、生产作业调度、车间物料……统计分析生产数据归档报警管理实时数据引擎实时数据库ERP层数据采集终端监控点MES层DNC网卡采集PLC采集图1离散制造企业数据采集应用方案2.6MES系统与其他系统的集成分析1、概述MES系统必须与ERP、MES、CAPP、质量管理管理、人力资源管理、设备管理系统等管理信息系统以及底层自动化设备等做集成接口，使企业在相关系统中基础数据和动态数据保持一致，避免数据的重复录入和不一致，数据充分共享。16MRPⅡ/ERPMESControls计划层执行层控制层设备人员生产方法与人员指令生产结果与人员反馈设备运行控制输入/输出数据采集值操作状态与结果生产了什么要什么生产如何生产图2MES与各系统之间的关系2、信息集成需求分析（1）MES与ERP的集成从生产计划的角度看，ERP在生产计划的前端，MES在生产计划的后端，MES需要得到ERP生成的“粗”计划作为其计划的源头和基础；车间任务开工前，MES需要根据现场任务的进度安排到ERP系统中领料；车间任务完成后，MES需要将完工信息反馈给ERP进行入库登记，ERP自动关联到相应订单并进行完工处理，从而实现计划的闭环控制管理。因此，车间工作订单信息、配套加工领料单信息、物料编码基本信息、物资库存质量信息、配套单据及配套结果信息等基础信息都存储在ERP中；车间领料信息、在制品信息、车间完工反馈信息等在生产车间的信息都存储在MES中。ERP系统与MES系统集成主要包括如下几部分功能：ERP系统向MES系统提供车间生产任务数据，作为MES排产计划来源；MES系统向ERP系统提供限额领料需求，以实现系统自动领料；ERP系统向MES系统提供零件限额领料的详细信息，使车间及时了解生产准备情况；通过MES系统向ERP系统提交完工入库信息，以实现系统自动入库；ERP系统接收MES系统提供的零部件完工信息后自动勾兑生产计划，使生产管理人员及时掌握车间任务进度。（2）MES与APS的集成APS（高级排程系统）通常被用来制订车间作业计划，是一套基于优化生产原理的生产排产软件。对于高级排程功能，最重要就是基础数据的准确以及有明确的业务管理需求。APS需要的基础数据有：制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）17表1APS需要的基础数据主要大类详细数据物料生产提前期、采购提前期、最大/小库存量、现存量、可用量、在途量、安全库存量、经济批量物料清单BOM版本、材料消耗定额、替代件、工艺、工艺路线工艺路线、替代工序、工序优先级、工序制约关系、工序加工、准备时间、转移时间工作中心设备能力、设备效率、替代设备、瓶颈设备APS需要输入信息包括：生产任务：MES向APS提供车间的生产任务信息。加工工艺：由MES或者其他系统向APS提供工艺规程上要求的内容，至少包括加工工序，各工序所需要的工装工具及其他物料、各工艺加工工时所需工种，所需加工设备组（工作中心）；还有一些辅助性的内容，包括图纸、加工说明等。库存数据：由MES或者其他系统向APS提供包括制定计划时的物资库存、可用工装工具刀具库存，近期计划可用入库等信息。设备信息：由MES或者设备管理系统向APS提供可用设备能力、时间模型，设备所属设备组（工作中心）等内容。工人信息：由MES或者人力资源管理系统向APS提供各工人加工技能、时间模型及所属班组等信息。APS向MES输出的信息包括：排程仿真及结果对比分析：由于APS引擎内置大量的排程策略，采用不同的排程策略将得到不同的排程结果。因此，要将得到的不同排程结果进行对比分析，最终得到需要的结果。排程结果：准备下达给班组的指导工人加工的排程方案。可细化到某时某工人在某设备上加工某工序，同时需要配备何种工装工具及刀具、准备哪些物资辅料，比较好的排程结果还会包括该工序的详细制造指令(FO)，信息更为详备。（3）MES与质量管理系统的集成质量管理系统是为生产提供质量标准，并进行质量标准及其相关内容的管理与质量检查，质量管理系统的精度是产品以及车间关键点的检查；而MES则是对车间生产的每个工位、工序进行质量的跟踪及管理，MES质量管理的精度则是每个工位、工序的质量管理。（4）MES与CAPP、PDM的集成CAPP中保存结构化工艺文件数据，PDM用于工艺文件的管理和归档。三者之间的集成包括：CAPP与MES之间通过集成实现工艺数据从CAPP向MES中的导入，同时在CAPP中实现工艺文件的自动查错；CAPP与PDM之间的集成，实现工艺文件在PDM中的流程审批和归档管理，包括CAPP与PDM中产品结构树的统一、MES与PDM中产品结构树的统一、CAPP与PDM的审批流程统一。18（5）MES与设备管理系统的集成设备管理系统存储设备的基础信息和各类计划信息。设备基础信息主要包括设备台账信息、设备操作、日检、保养、维修规程信息、设备技术精度信息等；计划信息主要包括各类保养计划、维修计划、润滑计划等。MES向设备管理系统提供的信息主要有作业实施信息、生产调度信息、设备状态信息和设备运行信息。通过对这些信息的统计分析，获取设备管理的决策信息，如设备故障频率、设备能力数据等。（6）MES与人力资源管理系统的集成人力资源管理系统存储：存储车间人员的基础信息，包括：人员信息、岗位信息、技能信息、技能等级、工作制度、人员成本、人员薪酬等。MES反馈给人力资源系统生产过程中产线人员的精细化考勤数据和排班数据，以便清晰了解产线人员的工作状况和技能状况，并给统计分析企业的人员绩效提供基础信息。（7）MES与DNC的集成MES负责生产作业计划，当车间生产调度将某道工序派往某台机床时，需要向DNC系统传送一个信息：该工序的零件号、工艺规程编号、工序号、设备号。DNC接收了该信息后，需要根据零件号、工艺规程编号、工序号三个条件，在产品结构树下检索到该零件节点，并在该节点下根据工艺规程编号、工序号、设备号检索加工代码（按代码属性检索）检索到后将这些代码传送到DNC通信服务器相应的设备节点下。DNC与MES的集成实现了车间计划指令与机床的物理关联，同时机床的生产状态能及时反馈给MES，为MES的工序加工计划提供可靠的依据。制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）193.典型行业MES需求要点3.2电子行业需求要点分析3.2.4电子行业MES需求分析电子行业的MES需求主要包含生产计划管理、物料管理、追溯管理、质量管理、设备管理与各种生产分析报表等，本节还是以南京某电子科技有限公司为例，详细阐述电子行业MES应具有的个性化需求：1、生产管理该公司的MES生产管理需求除了将ERP生产计划分解成生产工单和工序计划，进行完工反馈和加工工时统计，实现多条件的计划排程，还包含以下个性化需求：BOM多版本管理。进行BOM的多版本管理，并可根据工单选定BOM；不同版本的BOM与不同版本的工艺、程式一一对应；可以进行工厂的工艺流程建模，将所有工序纳入到MES系统管理，可以进行工序的灵活调整；工单管理。PCB过站时，物料倒冲管理，自动核算已使用的物料并倒扣；把ERP的生产计划分解成生产工单和工序作业计划下达时，考虑物料的齐套性；抛料率分析。计算抛料率，抛料率分为两种：损耗抛料和异常抛料；生产损耗可以根据工单领料和退料来计算，理论损耗支持导入SMT中机器的抛料信息来进行详细对比分析；抛料率超过预设的临界值及时发出报警，并对造成抛料的原因进行分析，例如材料不良、Feeder不良、人员操作等；生产准备。车间作业人员能准确知道何时上料、何时换线或者何时生产；当备料与预发料不一致时报警；上料防错。收集贴片机上料信息（站位号/Feeder/物料等），并进行合法性校验，建立工单和物料的追溯链；收集MI段、AI段、整机段的上料信息，并进行合法性校验，建立工单和物料的追溯链；建立锡膏与产品代码的对应关系，支持锡膏使用时防错检查；强制制程。设定制程路径规则，设置不同条件下对应的强制路径（不可跳站、漏站）；可以导入作业指导、作业步骤、SMT程式，并确认SMT程式的正确性。2、物料管理除了对原材料、在制品和成品信息进行全面跟踪，还要实现对原材料的禁用监测，全面符合电子行业的绿色环保指令。其中个性化需求如下：原材料管理。RoHS、MSD作为物料的属性记录相应的标识和时间限制；为每一料卷提供唯一的条码；对元件、物料进行禁用监测，在MSD物料开封时记录相应的开封时间，在SMT上料时，对物料进行扫描，检查物料的有效期、暴露时间、RoHS标识，发现错误，禁止使用；支持RoHS管理，区分无铅件与有铅件；SMD超期报警；20在制品管理。物料的收料、注册、入库、仓库发料、到线边仓、消耗、退回等信息进行全面跟踪，及时更新最新的数量；监控每一个料卷的消耗情况，达到备料要求以及换料要求时，进行提醒；在线边仓管理中可以对料卷、料管及Tray盘的物料进行点数，更新为实际的数量；辅料管理。支持辅料的防错检查，如锡膏在客户指定品种时，上料前需核对；对锡膏的回温、领用、回存、用完、报废、开封、搅拌、转换工单等管理；进行锡膏的时间管理，包括锡膏的当前状态、回温计时、未开封计时、开封计时等，并进行预警提示；备品/备件管理。备件的使用管理，如丝网的使用数量超过一定次数时，系统提醒进行更换。3、追溯管理通过建立数据间的关联关系，建立对原材料、产成品、生产操作过程和生产质量的追溯，以满足电子企业生产过程管控、人员绩效考核、质量管控等的需求。其中个性化需求如下：原材料追溯。原材料信息与PCBA的序列号进行相互查询追溯；支持对一个料卷分成多料卷，或多料卷合并为一个料卷的追溯管理；产成品及在制品追溯。从产成品序列号或批次号追查到当日的生产环境，包括温度、湿度、洁净度等信息；PCB过站100%记录产品序列号；在制品追溯贯穿于每一批次产品、每一块电路板和每一个系统的检查、测试；过程工艺参数的追溯。追溯每一个产品生产相关的BOM版本、工艺版本、程式文件等；对设备状态进行追溯，包括开机、等待、运行、故障、关机等信息。3.2.5电子行业MES应用案例1、半导体行业MES应用案例闪迪公司25年前创立于美国硅谷，是一家全球性的半导体公司，是闪存的垂直集成生产商，提供产品的研发、设计、制造、测试、包装、装运的一体化服务。闪迪的MES应用实施了车间执行系统、设备维护、工具维护、接收管理等业务模块，同时，还定制了一些个性化报表应用，完成了与闪迪已有的ERP、SCM系统的高度集成。在闪迪的整体信息化架构中，MES系统的角色被定义为工序流程记录、生产调度、设备维护等，MES系统中并不做大规模的数据运输。这样的布局有助于使各个系统各司其职发挥其各自特点与优势。ERP系统下达生产指令，MES系统根据ERP命令自动生成一个新的生产批次通知生产，生产开始时，MES系统记录整个的生产过程，当生产完成后，MES系统会将结果信息传递到ERP系统中，将产品信息和BOM保留在Agile的数据库中管理。使用MES系统后，闪迪在生产上取得的成效包括：在测试、装配、包装和订单执行方面实现了生产设备的无纸化运营；对车间的生产管控更加精益化；设备利用率达到最大化；保存生产过程和步骤的完整记录；前端及时的质量控制；准确紧凑的生产调度；严格执行制造业政策和规定；工厂系统集中管理；收集生产数据用于分析和生成报告（提供实时的数据，便于及时做出正确决策）；清晰、有序的成本核算。制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）212、家电行业MES应用案例长虹是集电视、空调、冰箱、IT、通讯、网络、数码、芯片、能源、商用电子、电子部品、生活家电等产业研发、生产、销售、服务为一体的多元化、综合型跨国企业集团。2006年末，长虹投入6.75亿美元，成立虹欧公司，在国内首家建设最先进的八面取PDP模组项目，并通过资本运作的方式，获取PDP模组产业的核心技术，上线了中国第一条PDPPanel自主生产及Module组装工厂，全面推进3D大尺寸PDP电视的产销作为战略重点。长虹决定采用MES产品群：MESPlus（整合生产管理系统）、FAMate（设备自动化系统）和QMS（品质管理系统），应用范围是中国第一条PDPPanel自主生产及Module组装工厂。该系统应用于精细化的制造过程管理、快速响应的高精设备维护、制造过程的品质分析三大业务领域。(1)精细化的制造过程管理结合制造各业务层面的不同数据统计需求，建立生产线日报、周报、月报及良率自由时间区间的统计报表一百三十多类，面向生产管理人员、班组管理人员、技术工艺师、设备工程师、品质分析工程师等业务人员，应用于生产调度、质量统计、工艺统计、设备稼动率等各制造业务管理与决策支持。(2)快速响应的高精设备维护通过模拟生产现场平面图及产品生产制造物流路径，建立生产线设备、物流的模拟监控可视化图。通过颜色、闪烁、音控等动态视听监控方式，进行实时生产现场设备物流的直观监控。(3)制造过程的品质分析QMS收集并监控在制造过程中发生的各种质量信息（不良、Defect、测定、检查），并通过SPC、DefectAnalysis、原因追踪及统计分析等工具，提供统计过程管制与分析、工艺参数监控、过程缺陷管理以查询质量低下产品、原因工序或设备，面向工艺、设备、生产为数据基础的质量分析与品质管控。QMS根据现场数据、系统前期录入的基本资料以及现场采集的生产数据形成相关的趋势图、柱状图、圆饼图等各种直观的图表看板程式，以便快速反应和发现相关异常。QMS主要使用部门为质量技术部门，通过过程质量控制的分析方法，发现生产过程中产品质量的随机波动与异常波动。3.2.6总结电子企业生产管理的重心在于保证生产过程的稳定性与对制造关键能力的改善与提升，因此生产过程控制、上料防错、物料追溯、在制品追溯与管控、质量管理等方面是电子制造企业最为注重的地方。同时，对于生产辅料、生产设备的管理也是电子企业进行精细化管理不可或缺的。224.MES市场发展综述如绪论所述，目前，中国正在掀起一股MES的应用热潮。因此，中国MES的巨大市场吸引了不少国际知名厂商进入，例如Rockwell、Aegis、Siemens、GE、Honeywell、三星SDS、MPDV等，而国内也有大大小小不少厂商活跃在MES领域中，例如元工国际、易往信息、兰光创新、鑫海智桥、大连华铁海兴、佰思杰、华宏信达、虎蜥软件、福州汉思、东尚信息等。与此同时，还有从PLM、ERP等领域中跨界进入的厂商，例如SAP、开目、艾克斯特等。因此，中国的MES市场呈现出一片欣欣向荣的景象。但是MES市场行业特色明显，要求厂商的研发团队对行业工艺生产流程有深入和全面的理解，同时更需要把握好产品标准化和客户需求差异化之间的平衡。这种情况直接导致了中国的MES市场处在一个比较分散的状态，单个MES厂商所占的市场份额均偏低，市场中还未出现领导厂商，或者市场中的大部分份额被几个厂商瓜分。这一现象也从侧面说明了中国的MES市场还处于起步阶段。本章将对MES厂商的起源进行分析，介绍主流厂商的技术特点和优势，并列举活跃在中国市场的MES厂商。4.1MES厂商分类由于MES有着独特的承上启下的作用，因此，市场上形成了不同类型的MES厂商：第一类是有自动化硬件设备背景的MES厂商。由于MES与底层的自动化生产相衔接会发挥更大的效用，因此自动化企业向MES领域扩展具有先天的优势。典型代表有GE、Siemens、Rockwell、Honeywell等跨国企业。第二类是在SCADA、HMI等自动控制软件的基础上发展起来的。代表企业有施耐德电气和国内具有自动化和IT行业背景的浙江中控等。第三类是由自动识别、质量管理、组态系统等某个MES专业领域发展起来的，并逐步向MES整个领域渗透，如易往信息等。第四类是由大中型制造企业的自动化部门衍生出来的，例如韩国浦项、宝信、石化盈科、三星SDS等。第五类是管理软件（PLM、ERP等）和咨询服务的提供商。随着市场的成熟和规模的扩大，管理软件和咨询服务的提供商也纷纷加入这个市场，代表企业有SAP、甲骨文、元工国际、爱捷仕、兰光创新、佰思杰、鑫海智桥、华宏信达、东尚信息等。第六类是有高校背景，依托高校的技术中心和研究人才逐渐发展起来的，例如浙江中控依托浙江大学，艾普工华依托华中科技大学、大连华铁海兴依托大连理工大学等。第七类是独立的MES开发商。在MES市场中，有众多的MES独立开发商，例如MPDV、虎蜥、汉思，同时国内在各个行业，也活跃着众多的MES实施商，例如赛意。制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）234.2中国MES市场厂商分析以下两张表格列举了活跃在中国市场的MES厂商，并对其厂商的起源、活跃的行业和典型客户进行了分析（按字母顺序排列），除此以外，还有一些活跃在MES市场中的国外厂商由于没有进入中国，因此不在下表中。表2中国MES市场厂商（国外）分析表（按字母顺序排列）（略）表3中国MES市场厂商（国内）分析表（按字母顺序排列）（略）4.4中国MES市场存在的问题目前中国MES市场的集中度还非常低，群雄并起，鱼龙混杂，还处在“春秋时代”。一个非常突出的特征就是专业从事MES实施服务的公司很少，一些国外主流MES厂商的实施服务合作伙伴也不多，规模也不算很大，这与ERP市场的情况大相径庭。绝大多数MES厂商都或多或少有一些自己开发的MES软件功能，跟随着客户的需求，摸着石头过河，而不是站在巨人的肩膀上，从事咨询与实施服务，进行客户化开发。不同背景的MES厂商强项各不相同，大部分厂商的MES软件功能只是MES标准定义的子集。对于MES这样一个复杂的大系统，要面对差异化极大的制造企业，要想真正达到预期效果，需要MES产品提供商、实施服务商、制造企业以及中立的第三方服务机构共同努力，打造一个多赢的、健康的生态系统。MES产品需要平台化、可配置、可扩展，同时预制能够满足若干行业需求的MES系统功能；MES厂商需要考虑自身的行业定位，成为行业专家，在此基础上催生专业的MES实施服务商；MES实施服务商需要有行业专家担任项目经理，项目实施团队成员能够理解企业的制造工艺，善于准确捕捉企业的个性化需求，并与行业的共性需求结合起来，找到一个平衡点；MES实施服务商需要很强的项目管理能力，MES系统实施之前，甲乙双方应当就功能需求、实施范围、数据采集方式等方面达成一致；第三方咨询服务机构可以在MES系统的需求分析、流程梳理、产品选型、项目监理等方面贡献专业能力，从而为MES系统成功实施保驾护航。只有通过多方协作，打造一个和谐共赢的生态系统，才能提升中国制造企业MES技术的应用水平，真正达到预期的效果，为中国制造企业转型升级助力。245.MES应用实施分析5.2MES系统的需求分析方法5.2.1MES需求分析误区分析企业具体实施过程中，在MES的需求分析方面往往存在以下六大误区。1、需求宽泛，缺乏针对性由于对MES理念和企业的实际业务缺乏一定的理解，企业在提出MES的需求时，往往比较宽泛，缺乏针对性，甚至将目标与需求混为一谈。例如，企业进行MES需求分析时往往会提出追溯管理的需求，但很多企业停留在系统需要提供追溯管理的需求，好一点的企业进一步细化到，要实现对原材料、产成品、生产操作过程、生产组织、过程质量、过程工艺参数等的追溯。但由于对具体的追溯流程、追溯机理等缺乏针对性的描述，给未来企业实施系统带来隐患。2、用IT语言描述需求，不便于决策很多企业在进行MES描述时，往往会用IT的语言进行描述（尤其是有一定软件开发能力的IT人员来进行描述时更是如此），而这些功能需求的描述如果缺乏业务关联性，如何让管理者进行决策？3、注重功能罗列，缺乏平台关注由于MES个性化强，在应用过程中经常会根据企业的具体情况进行二次开发，因此必须关注MES的平台性，同样的一个功能，是通过配置来实现，还是通过自带的开发平台来实现，或者需要写VC代码来实现等，不同的方式影响的不仅仅是功能本身，更为关键的是实现效率上。4、好高骛远，不切实际不少企业在制定需求时，往往不看企业管理现状及信息化应用的情况，将MES中的很多高级功能提出来（例如车间生产高级排程等），好高骛远，不切实际。并不是说这些功能不需要，而是要在整体规划的前提下，分清轻重缓急，把握主要矛盾，解决重点问题，而不是眉毛胡子一把抓。5、与现有系统的集成方案考虑不细能考虑实施MES的企业，通常信息化都有一定的基础，因此在考虑需求时，一定要结合信息化的应用现状，把集成问题考虑清楚，例如与ERP系统的集成，与PDM系统的集成，与工艺管理的集成等等，而且要明确描述集成目标、集成机理、如何实现、需要相关系统做什么配合。6、各供应商特色功能罗列制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）25不少企业在进行MES需求分析的时候，通过网络或参加会议论坛，可以便捷地了解到各供应商的解决方案及特色功能，于是通过“Ctrl+C”和“Ctrl+V”把各家的特殊功能进行罗列，就完成了需求分析，并用这个来组织招标选型，最后的结果是MES还不成熟，不能满足我们企业的要求。但企业的真正业务需求在哪？其实在需求的撰写过程中就已经迷失了。因此，正确的MES需求分析是需要通过一整套规范的信息化需求分析方法来“激发”和“管控”业务的真正需求，从而实现企业对MES需求的正确描述。5.3MES选型要点分析5.3.3MES技术评标要点分析MES评标过程中，要注意以下要点：首先，一定要让业务人员参与，尤其是核心业务的领导，只有他们成为需求的提出者、选型的参与者、实施及应用的实践者和最终价值的受益者，才能保证项目的顺利进行。为了使项目在意见出现分歧时能顺利进行，评标委员会的成员组人数应为奇数（建议的合理配比是：信息化人员2人、业务部门领导5人、外包专家2名，后期可加入财务及法务的人员）。其次，如何规避“内鬼”，很多企业在进行评标的时候往往会采用分别打分，并计算平均分的做法，如果有“内鬼”，他会将目标供应商的分数打得很高，其他的供应商分数打得很低，从而影响整个的评标结果。因此可采取打完分后排序，以排序的结果再进行评分，这样每个人的权重就一样了（当然可以将领导的权重增加，如，是正常的1.5倍等）。第三，要根据企业业务关注的重点，明确演示的流程（甚至要求投标方根据相关基础数据，按考题要求跑流程）。以下是某企业MES现场演示的流程要求（略）。最后，确定现场评分表，建议在技术评标环节，将价格的权重降低（低于20%），或不考虑。表12是某企业MES现场演示的评估表（略）。266.MES应用成熟度分析MES深化应用五级成熟度模型如图22所示。图3MES深化应用五级成熟度模型1、初始级初步实现生产现场的闭环管理，建立了围绕以生产任务单为核心的信息化管理，包括生产计划的下达、生产过程控制、完工等都已经纳入信息系统管理，但管理还仅限于物料、设备等关键性资源。如：应用了数据采集工具，能够及时反馈生产计划的完工情况。应用了质量管理系统，能够对生产过程中的质量进行实时把控。应用了部分车间生产作业管理，能够清晰地知道生产任务的详细进度。实现了对关键件的追溯管理。2、规范级生产车间的各项核心资源都覆盖了信息化管理，如设备、技术文件、工装、人员等，生产人员能够清晰地把控车间各项核心资源的使用情况、空闲情况等，使车间作业中的各项要素能够得以有效的配合与管理。如：实现了对设备、人员、工装、能源等多项资源的自动化数据采集。与设备集成，实现了对设备实时状态的管理，如停机、维修等可实时地反馈到系统中。初步应用了生产排程系统，能够得出初步优化的生产计划并指导生产。根据不同的行业特点实现了生产作业过程的管理，如电子行业的上料防错等。建立了完善的生产追溯管理体系。建立了覆盖生产过程的文档管理体系。3、精细级制造执行系统（MES）选型实施指南（第二版）27生产车间的主要资源已经都纳入了信息化系统管理之中，实现了集成化的管理，以及主要资源的精细化管理，并能根据现有资源情况，初步进行优化。如：能根据现有的资源情况，优化得出排产到分钟的生产计划，并建立了与其他资源的集成关系，如得出排产计划的同时，下达工装计划、设备作业计划等。在生产准备阶段，实现了对技术文件、物料、设备、工艺工装、人员、能源等与生产任务单的集成化管理。设备等方面管理更加深入，对设备维修的管理，包括维修计划、维修任务、维修成本等都纳入了系统管理。建立了生产现场多方面的预警管理与电子看板管理体系。4、优化级在精细级基础上，实现对各项资源的优化利用，系统能够有效指导现场生产作业，如：在设备上，实现了设备与能力计划部分集成，如能力计划运算时考虑设备的维修计划，得出最优化的生产计划。在人员上，能够根据车间员工的资质、生产能力等因素，自动化进行生产排班。在能源上，能够对能源进行优化，降低能源成本。5.智能级建立了覆盖底层设备、过程控制、车间执行、管理控制等无缝一体化的信息系统，实现了从生产计划的下达、排产、生产加工、完工反馈等过程的无人化或少人化。如：应用了适用于自动化生产的设备，包括数控机床、机器人、自动寻址装置、存储装置、柔性自动装夹具、检具、交换装置及更换装置、接口等。应用了联线技术，可以根据工艺设计，将各种设备联线，形成一个自动化生产的有机整体，包括FCS、FMS、FML、FA等，实现了与设备、与MES系统的实时通讯与控制。应用了自动化控制和管理技术，包括分布式数字控制技术、生产规则和动态调度控制技术、生产系统仿真技术等。如何获得完整版《制造执行系统（MES）选型与实施指南》？1、书籍正式发行后，制造企业可以通过填写调查问卷免费获得《制造执行系统（MES）选型与实施指南》第二版一本，以及随书附赠MES资料光盘一张。活动具体开始时间敬请关注e-works相关特别报道。2、非制造企业人员可联系e-works购买本《指南》，98元/套。注：一份问卷可免费获得一本书和一张随书光盘；每个制造企业最多免费获赠三本。 绪论 MES的定义与发展 MES的定义 中国“智”造浪潮下的新契机 企业对MES系统的功能需求 MES系统特点分析 MES系统需要具备的基本性能 MES系统涉及的基础数据 MES系统数据采集业务需求 MES系统与其他系统的集成分析 典型行业MES需求要点 电子行业需求要点分析 MES市场发展综述 MES厂商分类 中国MES市场厂商分析 中国MES市场存在的问题 MES应用实施分析 MES系统的需求分析方法 MES需求分析误区分析 MES选型要点分析 MES技术评标要点分析 MES应用成熟度分析