MES是生產(chǎn)現(xiàn)場管理系統(tǒng)。討論這樣一個(gè)非常復(fù)雜的大題目，縮小范圍是明智的。

僅僅幾年時(shí)間，全國一下子冒出上千家MES供應(yīng)商。這說明市場需求旺盛，政府大力推動(dòng)“兩化融合”以及財(cái)政補(bǔ)貼功不可沒?；叵朐凇禘RP改變中國》的年代，也曾出現(xiàn)類似情景。共同點(diǎn)是用于大批規(guī)模生產(chǎn)效果挺好，轉(zhuǎn)向小批量、多品種、混線生產(chǎn)模式就大量失敗。那么，我們會(huì)不會(huì)重蹈當(dāng)年ERP遍地哀嚎的覆轍呢？

所以，我們有必要重新審視MES——制造執(zhí)行系統(tǒng)。我們不從IT的角度表述它的功能，而是從管理科學(xué)的視角觀察MES是什么？在工廠它該做什么，能做什么？

從功能上，MES主要就分為兩個(gè)部分：決策管理、業(yè)務(wù)流程管理。

工廠接到一個(gè)訂單，流程大致是：設(shè)計(jì)部門——計(jì)劃部門——分解BOM——查、減庫存，生成需要生產(chǎn)加工和外協(xié)的工單。先安排所需物料采購，再適時(shí)把工單分配到各車間。至此，各車間就拿到一組工單（決策指令），上面有例如車、銑、铇、磨等各個(gè)工序，工單指派到工人（設(shè)備）。

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MES要做的第一件事情

MES的職責(zé)應(yīng)該是從生產(chǎn)計(jì)劃生成工單開始，它負(fù)責(zé)指揮工人和設(shè)備干活的。MES要做的第一件事情是做好所有將要開始的生產(chǎn)準(zhǔn)備，以保證生產(chǎn)資源滿足開工條件。

只要具備一定條件，工人（資源設(shè)備）就可以干活了。工廠通常把這個(gè)叫生產(chǎn)準(zhǔn)備。對簡單的生產(chǎn)，工人只要有圖紙、物料、機(jī)床就行了。復(fù)雜工序除了主要設(shè)備資源以外，還需要刀具、模具、卡具、量具、場地等等。例如，航天衛(wèi)星裝配工序需要近20種資源條件同時(shí)滿足才能進(jìn)行。需要注意到，有些資源不是專用的，而是競爭性資源。

MES應(yīng)該做到滿足這些條件，否則無法開工。問題在于我們不是要滿足一次兩次，而是要保證工人8小時(shí)內(nèi)每一件事情都能滿足這些條件。否則要停工待料，生產(chǎn)效率就下降，浪費(fèi)就產(chǎn)生了。

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MES要做的第二件事情

假設(shè)，MES第一件事做的很好，車間不會(huì)發(fā)生停工待料，這樣也是不夠的。MES要做的第二件事是計(jì)算出工人/設(shè)備正確的做事的時(shí)間，并把生產(chǎn)指令轉(zhuǎn)達(dá)到生產(chǎn)資源。我們在車間做的每一件事看起來似乎是獨(dú)立的，其實(shí)它與企業(yè)的整體目標(biāo)密切相關(guān)。所以做事要有先后順序，規(guī)定好什么時(shí)間做什么事情。

企業(yè)目標(biāo)常常不止一個(gè)，而是多目標(biāo)。比如，產(chǎn)能最大化、最短交期、最少延遲訂單、最少庫存、最少加班等等。有些目標(biāo)是相互矛盾的。MES應(yīng)該在決策和這些目標(biāo)之間給出可視化的量化關(guān)系。這個(gè)問題非常復(fù)雜，是當(dāng)代管理科學(xué)最困難的問題之一。解決最復(fù)雜的問題最無奈也是最靠譜的手段就是利用人工經(jīng)驗(yàn)，全世界絕大多數(shù)企業(yè)都是這樣做的。最近幾年，人們用APS（高級計(jì)劃排程）幫助解決這個(gè)問題。APS是有用的，但能夠作用的范圍是受限的。

生產(chǎn)任務(wù)指令下發(fā)到車間，工人就可以干活了。如果生產(chǎn)資源是數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)化設(shè)備，那么系統(tǒng)必須通過PLC、DNC、SCADA等一些中間件、數(shù)據(jù)接口、控制系統(tǒng)來指揮它們作業(yè)。這是指令下達(dá)就是通常所說的設(shè)備連接，也是當(dāng)前MES最重要的功能及賣點(diǎn)之一。

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MES要做的第三件事情

MES就該做第三件事是生產(chǎn)過程的監(jiān)控。生產(chǎn)過程監(jiān)控主要是兩個(gè)方面，一個(gè)是任務(wù)情況，一個(gè)是資源情況。每個(gè)生產(chǎn)資源（工人）接到生產(chǎn)指令后何時(shí)開始，何時(shí)結(jié)束？做了多少？質(zhì)量情況？有什么異常？設(shè)備情況？運(yùn)行數(shù)據(jù)？這些都是生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)反饋。這是MES最基本的功能。同時(shí)，這也是做好產(chǎn)品的質(zhì)量管理和質(zhì)量追溯主要環(huán)節(jié)。當(dāng)前熱起來的物聯(lián)網(wǎng)傳感器等技術(shù)在這里將發(fā)揮作用。企業(yè)需要的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的主要數(shù)據(jù)來源也產(chǎn)生在這里。

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MES要做的第四件事情

MES的第四件事情是應(yīng)變和協(xié)同。在車間執(zhí)行生產(chǎn)指令的每天每時(shí)都可能發(fā)生各種各樣的異常變化。這分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種。追趕或調(diào)整未能完成計(jì)劃；市場訂單變了，插單、撤單、設(shè)計(jì)需求改變了；設(shè)備故障、物料不到、質(zhì)量返工等問題都要打亂既定的生產(chǎn)次序。我們就必須重新對生產(chǎn)任務(wù)與資源的配置做出決策，以應(yīng)對這樣的問題。生產(chǎn)現(xiàn)場的異變是常態(tài)。它每時(shí)每刻都影響和決定著生產(chǎn)的效率和效益。通常傳統(tǒng)的MES并沒有設(shè)置一個(gè)專門的功能模塊，而是把難題甩給了管理人員。生產(chǎn)現(xiàn)場管理的計(jì)劃員、調(diào)度員明天都在如同“消防隊(duì)員”一樣來處理這樣的事情。有些企業(yè)生產(chǎn)管理人員也常用OA社交一類的工具來做這樣的信息溝通。

一個(gè)好的MES它必須對任務(wù)（訂單）、資源和環(huán)境有足夠的感知，不僅感知到現(xiàn)狀，還能夠感知到未來趨勢；它能對感知的情況進(jìn)行科學(xué)的分析并做出恰當(dāng)?shù)臎Q策，同時(shí)對于生產(chǎn)現(xiàn)場的變化給予敏捷的反應(yīng)。一個(gè)差的MES的感知一定是不完整不準(zhǔn)確的。也許MES會(huì)把決策功能交給人。人的經(jīng)驗(yàn)很重要，但是也是有局限性的。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的分析和粗糙的感知，這個(gè)決策執(zhí)行結(jié)果必然是低效的。