隨著MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))應(yīng)用在電子制造業(yè)的快速普及，越來越多的制造企業(yè)購買或自主開發(fā)了適合自己工廠的MES，并且都定位于實現(xiàn)智能工廠(車間)的目標(biāo)。

目前國內(nèi)各行各業(yè)大大小小的me有幾百個，國外的也很多。如何才能在這些MES企業(yè)中找到適合自己的MES產(chǎn)品？如何參考國內(nèi)外先進的MES來提高自己的MES？希望本文能起到拋磚引玉的作用。

一

技術(shù)架構(gòu)

雖然絕大多數(shù)用戶并不關(guān)心MES設(shè)計的技術(shù)架構(gòu)，但如果是好的MES產(chǎn)品，首先要有先進的技術(shù)支持(比如SOA架構(gòu))。只有先進的開發(fā)平臺搭配可配置的模塊，才能快速搭建出滿足不同用戶場景的業(yè)務(wù)功能。試想:在制造管理中，每個人的業(yè)務(wù)眼光和管理風(fēng)格都不一樣，有的要求嚴謹，有的希望靈活，有的注重管控，有的注重執(zhí)行。沒有強大的平臺龍骨，沒有定制模塊的無限積累，再好的系統(tǒng)也會垮掉，走下坡路。這也是西門子、達索等大多數(shù)工業(yè)軟件產(chǎn)品采用SOA架構(gòu)的原因。在此基礎(chǔ)上，再加上MVVM模式的代碼編寫規(guī)則，往往可以用數(shù)百或數(shù)千個靈活、低耦合的基礎(chǔ)模塊構(gòu)建出上百萬個不同的業(yè)務(wù)功能，讓大家調(diào)整起來不再困難。因此，對于要求高的客戶，尤其是智能制造的客戶，在選擇MES產(chǎn)品之前，需要了解其底層技術(shù)。

2

基本功能

就功能覆蓋而言，一個功能完善的MES系統(tǒng)需要具備五個基本模塊:產(chǎn)品和工藝管理、計劃與調(diào)度生產(chǎn)管理、物料物流管理、生產(chǎn)質(zhì)量管理、車間設(shè)備維護管理。當(dāng)然還應(yīng)該包括生產(chǎn)資源管理等模塊。面對智能制造的MES，需要有系統(tǒng)集成和設(shè)備接口模塊(另文描述)，否則無法實現(xiàn)車間內(nèi)的各種信息交換，支持智能調(diào)度、優(yōu)化、可視化等功能。智能車間所需。這在即將發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)字化車間通用技術(shù)要求》和《智能工廠通用技術(shù)要求》中也有明確要求。因此，具備上述功能的MES具備了建設(shè)智能車間的基礎(chǔ)條件。

三

平臺化

市場上的MES主要分為兩種:基于客戶需求的項目級產(chǎn)品、定制化產(chǎn)品、通用平臺產(chǎn)品。層級MES具有個性化、適用性強、成本低、交付快等優(yōu)點，但帶來的缺點是:開發(fā)需求的描述會缺乏行業(yè)的通用規(guī)則，容易導(dǎo)致系統(tǒng)不適應(yīng)多變的業(yè)務(wù)需求和行業(yè)規(guī)則。一旦企業(yè)未來有新的需求，就需要投入大量的二次開發(fā)，這對軟件架構(gòu)的穩(wěn)定性也是一個嚴峻的考驗。因此，在條件允許的前提下，建議選擇擴展性好的產(chǎn)品級平臺MES。雖然前期資金和人力投入較大，但這類產(chǎn)品的穩(wěn)定性也會得到很大保障，降低了線上申請風(fēng)險，大大延長了產(chǎn)品的申請周期。

四

適應(yīng)性

平臺MES產(chǎn)品要求開發(fā)人員深入了解和熟悉各行業(yè)的實際制造流程，甚至知道主要流程的深入流程，而不是僅僅從程序開發(fā)的角度來設(shè)計MES。同時，開發(fā)人員要根據(jù)實際生產(chǎn)需要梳理所有的流程關(guān)系，按照ISA95等標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建平臺MES產(chǎn)品，便于與其他各類標(biāo)準(zhǔn)化軟件進行業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)共享。以上產(chǎn)品需求不僅要求開發(fā)者有橫向廣度，也是在應(yīng)用深度上的重要考量。優(yōu)秀、資深的MES企業(yè)要有行業(yè)專家，可以根據(jù)行業(yè)生產(chǎn)特點的需要，在軟件中自由配置基于模塊化、可插拔等技術(shù)的系統(tǒng)，以督促工廠快速實施符合行業(yè)共性、滿足企業(yè)個性化需求的MES系統(tǒng)。

五

可操作性

隨著IT技術(shù)的快速發(fā)展，新的視覺感官和操作正在深刻影響用戶的應(yīng)用習(xí)慣。特別是作為基于工廠實際應(yīng)用的軟件產(chǎn)品，由于用戶是基于車間級的，所以需要易學(xué)、易用、快捷，比如使用清晰界面功能圖標(biāo)、使用流程引擎推動快速應(yīng)用的操作模式。在實際應(yīng)用過程中，每一個操作者進入系統(tǒng)后，無論是熟手還是新手，都可以快速進入自己的應(yīng)用界面，找到自己需要的功能菜單，理清與自己相關(guān)的整個業(yè)務(wù)流程，使用類似Win7、Win10的拖拽、鏈接等操作方式，實現(xiàn)快速便捷的組合、拆分、放大、縮小、隱藏。當(dāng)然不僅限于此。易操作性還包括美觀、綠色、適用的界面，以及適用于鼠標(biāo)和觸摸屏的顯示屏。

六

倉庫管理功能

大多數(shù)傳統(tǒng)MES只能控制物料，而將倉庫留給ERP或WMS進行管理。但在近幾年的智能工廠建設(shè)中，由于對柔性、動態(tài)性、實時性的要求更高，MES僅針對物料管理無法滿足這一要求，勢必延伸到倉庫，以獲得更多的控制和調(diào)度權(quán)限。

MES的一個重要作用就是高效有序地管理各類倉庫。因為很多企業(yè)的倒下并不是因為他們的產(chǎn)品或者市場做的不好，而是因為他們的庫存周轉(zhuǎn)率低導(dǎo)致大量的原材料、產(chǎn)品、資金的積壓。MES的設(shè)計者必須梳理出包括原材料倉庫、電子倉庫、裝配倉庫、保稅倉庫、外協(xié)倉庫、流水線倉庫、物料塔、立體倉庫、半成品倉庫、成品倉庫等最基本的物流關(guān)系，按照ISA95標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)新一代MES，把ERP非實時靜態(tài)倉庫變成一一對應(yīng)、雙向同步的MES實時動態(tài)倉庫。如果使用ERP系統(tǒng)，將使用WMS系統(tǒng)來連接生產(chǎn)的數(shù)字數(shù)據(jù)，這將嚴重影響生產(chǎn)計劃的節(jié)奏，造成更多的管理資源浪費和更多的孤立數(shù)據(jù)。因此，一個好的MES系統(tǒng)必須涵蓋WMS倉庫管理的基本功能，并與ERP直接連接。

七

數(shù)字調(diào)度

作為調(diào)度和生產(chǎn)經(jīng)理，他們最關(guān)心的是如何按時快速地交付生產(chǎn)訂單。這就需要MES系統(tǒng)考慮如何銜接ERP中無限排產(chǎn)的MRP計算結(jié)果。如何根據(jù)已知的工單數(shù)量、生產(chǎn)線配置、作業(yè)時間、人員分布、生產(chǎn)成本、交貨期等約束條件，制定MES中自動APS的提前計劃和排班？如何在APS數(shù)字調(diào)度界面一目了然的看到動態(tài)工單執(zhí)行狀態(tài)？如何自動計算工單的一致性，生產(chǎn)的實時數(shù)量，倉庫的實際物料數(shù)量？如何將自動APS高級計劃調(diào)度數(shù)據(jù)發(fā)送到仿真系統(tǒng)進行綜合仿真生產(chǎn)和閉環(huán)優(yōu)化調(diào)度？許多企業(yè)在沒有實現(xiàn)數(shù)字化的情況下要求全自動的生產(chǎn)調(diào)度，這導(dǎo)致人力資源的大量投資，并導(dǎo)致利潤被這些增加的成本侵蝕。相反，沒有數(shù)字化要求的紙質(zhì)人工排產(chǎn)，勢必讓企業(yè)與智能制造的潮流漸行漸遠，最終徹底掉隊，失去《中國制造2025》彎道超車的機會和政策紅利。這些數(shù)字化自動排產(chǎn)的基本要素，是每個人選擇適合自己的MES產(chǎn)品的基礎(chǔ)。

八

可視化功能

隨著中國制造水平的快速發(fā)展，很多國外所謂的先進制造技術(shù)在中國已經(jīng)落后了。例如，傳統(tǒng)的IT人員根據(jù)用戶部門的固化需求開發(fā)了水晶報表和看板的定制模式，這遠遠不能滿足當(dāng)今中國制造業(yè)快速個性化生產(chǎn)管理的需要。比如過去單調(diào)的報表形式&看板格式的內(nèi)容，早已難以滿足當(dāng)今客戶的要求和口味。好的MES產(chǎn)品的可視化形式越來越多:點陣圖、線形圖、柱狀圖、餅狀圖、雷達圖、甘特圖、漏斗圖、三維圖等?；疽?美觀震撼，一目了然，信息全面。

MES的可視化功能還需要滿足不斷變化的客戶報表需求、靈活的用戶訪問看板的需求、越來越多的移動終端對數(shù)據(jù)的訪問等。，這些都要求MES可視化背后的技術(shù)必須是一種便捷的設(shè)置方式:智能可配置，客戶可以隨意搭建，自由拖拽，所見即所得等。

九

系統(tǒng)集成能力

這里所說的系統(tǒng)集成包括兩個方面:

1.與信息系統(tǒng)的集成:作為面向智能制造的MES系統(tǒng)，系統(tǒng)集成能力應(yīng)該是一個重要的考慮因素，包括與SQL、ORCAL等數(shù)據(jù)庫的集成，與PDM(對接BOM、流程)、ERP(對接計劃、物料)、WMS(對接物流、運輸)、仿真(對接數(shù)據(jù))等軟件的集成，與IOS、Android移動終端的集成。

2.與數(shù)據(jù)格式的集成:這是上述信息集成的技術(shù)實現(xiàn)，如:XML、CSV、TXT、雙方約定的中間表、Web service、開放API接口等。

10

設(shè)備接口能力

最近工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)等概念被越來越多的提及。說白了，核心就是讓制造執(zhí)行系統(tǒng)或者其他系統(tǒng)與各類物理設(shè)備做虛擬對接，提取生產(chǎn)測試數(shù)據(jù)。類型包括各種設(shè)備，有七個不同的物理層，如下圖所示:儀器儀表、傳感器、AGV、機器人、工業(yè)控制設(shè)備、數(shù)控設(shè)備、貼片機、AOI等。一個好的MES系統(tǒng)不僅可以采集這些設(shè)備的數(shù)據(jù)，還可以采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)要求的通用格式。在選擇MES時，請注意其數(shù)據(jù)采集的規(guī)范性和擴展性，不要只是為了達到一時的目的。

集成各種工業(yè)總線(如OPC)，及其設(shè)備通信協(xié)議如Profibus、Profinet、Modbus、DF1協(xié)議、SNP協(xié)議、設(shè)備專用API、用戶自定義等。

還有的是直接和設(shè)備數(shù)據(jù)格式連接的，比如JSON，XML，CSV，TXT等。