隨著我國(guó)制造業(yè)的迅猛發(fā)展，MES系統(tǒng)逐步在制造型企業(yè)特別是流程行業(yè)得到了認(rèn)識(shí)與推廣。MES即制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturing execution system，簡(jiǎn)稱MES)定義為“位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”，它為操作人員/管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設(shè)備、物料、客戶需求等)的當(dāng)前狀態(tài)。MES系統(tǒng)是整個(gè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)的“腰”，上承管理“人財(cái)物”的ERP系統(tǒng)，下接數(shù)量眾多種類繁雜的生產(chǎn)設(shè)備，其極其重要的位置也決定了實(shí)施MES的艱巨性。MES在近幾年在國(guó)內(nèi)正處于方興未艾的良好發(fā)展態(tài)勢(shì)中，前景十分看好。

1 MES需求分析

1.1 設(shè)備管理的目標(biāo)

增加生產(chǎn)力：建立預(yù)防性維護(hù)策略，使設(shè)備的可用性達(dá)到最大值；

降低維護(hù)成本：優(yōu)化排程和資源的利用率，降低返工率和備件庫(kù)存成本；

降低生產(chǎn)事故：確保正常的執(zhí)行規(guī)則，增強(qiáng)工作區(qū)間的安全。

簡(jiǎn)而言之，MES就是通過(guò)在適當(dāng)時(shí)間，適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，提供適當(dāng)?shù)膫浼?，適當(dāng)?shù)娜藛T，適當(dāng)?shù)墓ぞ呒斑m當(dāng)?shù)男畔?，從而達(dá)到資產(chǎn)設(shè)備使用率可按估計(jì)水平及在最低的可能成本下運(yùn)作的效果。

1.2 設(shè)備管理軟件需要解決的問(wèn)題

專業(yè)保全計(jì)劃的制定依據(jù)、執(zhí)行情況和檢定情況；

設(shè)備使用歷史記錄儲(chǔ)備和可追溯性；

設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)掌握，故障統(tǒng)計(jì)完整；

準(zhǔn)確系統(tǒng)分析，保證維修保養(yǎng)的合理化、經(jīng)濟(jì)化；

設(shè)備配件消耗的統(tǒng)計(jì)查詢。

將這一系列問(wèn)題用的解決方案通過(guò)工作流方式驅(qū)動(dòng)，再以系統(tǒng)環(huán)境固化下來(lái)，就形成了MES的基本雛形。

1.3 設(shè)備管理軟件選型中所需要的基本功能

1.3.1 設(shè)備基礎(chǔ)管理

①包括設(shè)備卡片、設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備檔案。如設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱、型號(hào)規(guī)格、制造廠家、出廠日期、出廠編號(hào)、購(gòu)置日期、安裝地點(diǎn)、使用部門(mén)、設(shè)備狀況、設(shè)備原值、耐用年限、折舊年限、能源需求、設(shè)備體積重量、設(shè)備功率、設(shè)備分類、ABC分類、驗(yàn)收情況及設(shè)備標(biāo)識(shí)等項(xiàng)目；

②可以根據(jù)任何子項(xiàng)目查詢，并可以生成規(guī)范統(tǒng)計(jì)表格和自定義表格；

③支持對(duì)設(shè)備進(jìn)行樹(shù)型分類管理功能，上下級(jí)別無(wú)限制；

④可支持設(shè)備調(diào)撥、設(shè)備狀態(tài)維護(hù)、設(shè)備租賃管理、安裝驗(yàn)收、設(shè)備報(bào)廢等功能，支持多人協(xié)同操作管理；

⑤可自動(dòng)導(dǎo)出設(shè)備報(bào)表、盤(pán)點(diǎn)報(bào)表；

1.3.2 特種設(shè)備管理

①建立壓力容器、行車等特種設(shè)備卡片，應(yīng)登記特種設(shè)備使用證編號(hào)、設(shè)計(jì)單位、安裝單位、檢定周期、負(fù)責(zé)人及檢定記錄管理，自動(dòng)排出特種設(shè)備臨檢臺(tái)賬；

②可自動(dòng)生成特種設(shè)備周期檢定計(jì)劃；

③查看特種設(shè)備維修歷史記錄、變動(dòng)記錄。

1.3.3 設(shè)備故障及運(yùn)行管理

①記錄保存設(shè)備故障情況，可按保全依賴票的內(nèi)容建立設(shè)備故障檔案卡；

②可按設(shè)備故障原因、故障部位、故障影響、故障類型、故障時(shí)間等進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，建立設(shè)備維修檔案；

③可對(duì)更換的備件進(jìn)行記錄，并能按單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；

④可記錄設(shè)備實(shí)際運(yùn)行臺(tái)時(shí)；并能設(shè)定設(shè)備制度臺(tái)時(shí)；

⑤可生成設(shè)備月運(yùn)行報(bào)表，根據(jù)運(yùn)行情況可對(duì)設(shè)備各種指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；

1.3.4 設(shè)備保養(yǎng)與維修管理

①能制定關(guān)鍵設(shè)備的專業(yè)點(diǎn)檢基準(zhǔn)、專業(yè)保全基準(zhǔn)，對(duì)各基準(zhǔn)可設(shè)定時(shí)間周期，并能由指定人員進(jìn)行更新；

②可根據(jù)基準(zhǔn)自動(dòng)生成周專業(yè)點(diǎn)檢計(jì)劃，并根據(jù)保全基準(zhǔn)生成年度專業(yè)保全計(jì)劃和月度專業(yè)保全計(jì)劃；

③可根據(jù)各類計(jì)劃實(shí)施情況，填寫(xiě)實(shí)施報(bào)告；

1.3.5 備件管理

①可與現(xiàn)行JOS系統(tǒng)的設(shè)備維修備件庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通；建立完善的設(shè)備備件卡片，可附加各種備件圖片等文件；

②應(yīng)建立設(shè)備----備件、備件----設(shè)備間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可通過(guò)指定單臺(tái)設(shè)備查找備件目錄，可按備件查找使用該備件的設(shè)備；

③可設(shè)定備件的安全庫(kù)存（或上下限），并能自動(dòng)提示，自動(dòng)生成備件庫(kù)房需求采購(gòu)計(jì)劃。

1.3.6 軟件系統(tǒng)管理

①應(yīng)建立設(shè)備分類等多層次結(jié)構(gòu)；

②應(yīng)設(shè)定權(quán)限管理，如公司設(shè)備管理人員、設(shè)備使用單位設(shè)備管理人員、設(shè)備保全人員等的不同權(quán)限。

2 MES的應(yīng)用

2.1 MES的價(jià)值

2.1.1 建立規(guī)范的設(shè)備管理工作體系

MES系統(tǒng)能比較完整地記錄、儲(chǔ)存、存取、處理設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù)、變動(dòng)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、檢查維護(hù)與維修數(shù)據(jù)、備件計(jì)劃與庫(kù)存數(shù)據(jù)、特種設(shè)備檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等，及時(shí)傳遞設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)的狀態(tài)信息，為生產(chǎn)安排和各項(xiàng)工作安排提供數(shù)據(jù)信息支持，從而建立規(guī)范的設(shè)備管理工作體系，這一工作管理體系涵蓋了設(shè)備的整個(gè)壽命周期，并以設(shè)備履歷的方式對(duì)設(shè)備的使用和維護(hù)、維修記錄進(jìn)行保存和查詢。

2.1.2 最大化關(guān)鍵資產(chǎn)的使用率

MES系統(tǒng)建立的大量詳細(xì)數(shù)據(jù)信息將直接地為預(yù)防性維護(hù)與維修工作管理提供計(jì)劃和任務(wù)制定的依據(jù)，從而最大程度地保障工作管理的合理性、保障設(shè)備的正常與安全運(yùn)行、提高工作效率、改善工作質(zhì)量、降低運(yùn)行與維護(hù)成本；待系統(tǒng)全面上線運(yùn)行后，可有效減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間、提高關(guān)鍵設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間。

2.1.3 降低設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)成本

MES系統(tǒng)對(duì)設(shè)備折舊費(fèi)用、修理費(fèi)用及其它有費(fèi)用記錄的維護(hù)作業(yè)費(fèi)用進(jìn)行自動(dòng)核算，對(duì)設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)成本進(jìn)行成本統(tǒng)計(jì)，以降低設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)成本。對(duì)主要設(shè)備和關(guān)鍵設(shè)備的管理應(yīng)嚴(yán)格按照系統(tǒng)的管理功能去進(jìn)行，通過(guò)預(yù)防性維護(hù)和預(yù)防維修，避免維修不足和維修過(guò)度兩種現(xiàn)象，即可有效提高設(shè)備的運(yùn)行效能。通過(guò)提高工作效率，特別是工作任務(wù)的有效組織與安排，降低綜合管理成本。

2.1.4 減少備件采購(gòu)及庫(kù)存成本

MES系統(tǒng)與備件維修緊密結(jié)合，在備件的成本控制中更有效的體現(xiàn)了其價(jià)值。

2.2 MES應(yīng)用的注意事項(xiàng)

①隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，企業(yè)在產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、交貨期等方面提出越來(lái)越高的要求，這就要求制造管理體系中必須對(duì)包括成本、物流、質(zhì)量、排產(chǎn)計(jì)劃、在庫(kù)管理、訂單跟蹤、終判放行、成品出廠在內(nèi)的各種應(yīng)用要素進(jìn)行統(tǒng)一的集成管理。同時(shí)，由于不同行業(yè)其生產(chǎn)形態(tài)、管理對(duì)象、企業(yè)管理方式也存在很大的差異性，都使得構(gòu)建制造管理系統(tǒng)成為一項(xiàng)非常大的復(fù)雜工程。加之MES概念引入國(guó)內(nèi)時(shí)間并不長(zhǎng)，包括企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和各級(jí)人員對(duì)MES的認(rèn)識(shí)不足，這是造成在很多制造企業(yè)推廣MES不利的一大原因。

②另外，很多企業(yè)自身基礎(chǔ)自動(dòng)化條件參差不齊，無(wú)法有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集。管理，如果過(guò)程監(jiān)控─生產(chǎn)績(jī)效分析一計(jì)劃動(dòng)態(tài)調(diào)整等全過(guò)程的閉環(huán)全部都依賴于人工錄入數(shù)據(jù)，則整個(gè)管理的效果將大打折扣。所以，自動(dòng)化設(shè)施不完備也是影響國(guó)內(nèi)制造業(yè)推廣MES的原因之一。

③MES在國(guó)內(nèi)的實(shí)施還因面向?qū)ο蟮牟町惓尸F(xiàn)不同的應(yīng)用效果。在我國(guó)制造企業(yè)日常業(yè)務(wù)管理中，最困難的要數(shù)面向現(xiàn)場(chǎng)管理的MES，由于生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的情況千變?nèi)f化，產(chǎn)生的結(jié)果可能有無(wú)數(shù)個(gè)，事前無(wú)法預(yù)料到。這是由生產(chǎn)制造過(guò)程的復(fù)雜性與多樣性所決定的。

④MES與JOS集成方面，有些企業(yè)還是過(guò)于注重IT技術(shù)本身，而忽視了MES系統(tǒng)與周邊信息化系統(tǒng)業(yè)務(wù)管理在功能上的協(xié)同性與業(yè)務(wù)邏輯的完整性。MES制造指令底層自動(dòng)化系統(tǒng)的細(xì)化與分解等，都要求進(jìn)行整體的應(yīng)用邏輯設(shè)計(jì)與集成，而不僅僅是數(shù)據(jù)交換那么簡(jiǎn)單。

2.3 MES的效益分析

①促進(jìn)企業(yè)信息化管理改革。設(shè)備管理系統(tǒng)實(shí)施將為企業(yè)進(jìn)行信息化管理改革、提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障，同時(shí)直接帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和管理效率的提升。

②計(jì)劃調(diào)度科學(xué)化。實(shí)現(xiàn)設(shè)備計(jì)劃的平衡、資源平衡、時(shí)間平衡，提高資源利用率，最大限度消除計(jì)劃管理瓶頸。

③保障設(shè)備順利使用。實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中計(jì)劃管理，引入設(shè)備維修保養(yǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施維修保養(yǎng)計(jì)劃管理。從而保證設(shè)備質(zhì)量，降低設(shè)備故障率和事故率，避免人為原因造成的損失。

④節(jié)能降耗。通過(guò)管理軟件系統(tǒng)的實(shí)施，合理降低維修保養(yǎng)成本、能耗和其它各種損耗，從而降低整體運(yùn)營(yíng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

⑤提供管理決策支持。管理者可隨時(shí)隨地掌握設(shè)備使用狀況，將一系列客觀的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)匯總分析，有利于領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策。

3 小結(jié)

MES系統(tǒng)針對(duì)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和設(shè)備主管關(guān)心的問(wèn)題，提供了眾多實(shí)用的固定資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析與報(bào)表功能，通過(guò)對(duì)維修數(shù)據(jù)的記錄，精煉和分析，能夠幫助企業(yè)對(duì)維修過(guò)程，維修質(zhì)量，維修能力和維修成本等方面加以定量以至定性的分析，為有效的制定預(yù)算和決策提供依據(jù)。并且可將員工按照技能進(jìn)行分類和管理，使得企業(yè)能有效的調(diào)動(dòng)合理的資源完成適當(dāng)?shù)墓ぷ?。根?jù)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)，可以對(duì)員工在任意時(shí)間范圍內(nèi)的工作數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，為企業(yè)對(duì)員工的考核提供支持。如果說(shuō)ERP是制造企業(yè)信息化的“第一次革命”，那么MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行管理系統(tǒng)）的興起將會(huì)是企業(yè)信息化的“第二次革命”。MES將信息化“觸角”深入到車間底層，使制造企業(yè)對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用更加深入。它既為企業(yè)頂層管理系統(tǒng)ERP提供了大量及時(shí)、可靠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，又提高了整個(gè)工廠的制造執(zhí)行能力，通過(guò)與企業(yè)底層管理系統(tǒng)DNC/MDC/PDM/Tracker/RCM等的集成應(yīng)用，還能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同管控。在工業(yè)4.0以及中國(guó)制造2025期間，是制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵時(shí)期，也是“兩化融合深度行”的重要階段，MES系統(tǒng)已經(jīng)迎來(lái)應(yīng)用熱潮。