MES系统应该做什么？怎么做？
日期：2019-04-03 / 人气： / 来源：未知
MES系统 应该做什么？怎么做？
仅仅几年时间，全国一下子冒出上千家MES系统供应商。这说明市场需求旺盛，政府大力推动“两化融合”以及财政补贴功不可没。回想在《ERP改变中国》的年代，也曾出现类似情景。共同点是用于大批规模生产效果挺好，转向小批量、多品种、混线生产模式就大量失败。那么，我们会不会重蹈当年ERP遍地哀嚎的覆辙呢？
最近看了一些甲方的MES系统项目招标书，有一种感觉，甲方还不了解MES系统的本质是什么，能做什么，不能做什么。标书有点像从众多MES系统供应商解决方案综合剪贴的一个文本。目标定的不切实际，从根上就埋下了项目失败的种子。同时，我也感觉乙方根本就没有打算收尾款。
所以，我们有必要重新审视MES系统——制造执行系统。我们不从IT的角度表述它的功能，而是从管理科学的视角观察MES系统是什么？在工厂它该做什么，能做什么？
从功能上，MES系统主要就分为两个部分：决策管理、业务流程管理。
第一部分：MES系统的决策管理
工厂接到一个订单，流程大致是:设计部门——计划部门——分解BOM——查、减库存，生成需要生产加工和外协的工单。先安排所需物料采购，再适时把工单分配到各车间。至此，各车间就拿到一组工单（决策指令），上面有例如车、铣、铇、磨等各个工序，工单指派到工人（设备）。
MES系统要做的第一件事情
MES系统的职责应该是从生产计划生成工单开始，它负责指挥工人和设备干活的。MES系统要做的第一件事情是做好所有将要开始的生产准备，以保证生产资源满足开工条件。
只要具备一定条件，工人（资源设备）就可以干活了。工厂通常把这个叫生产准备。对简单的生产，工人只要有图纸、物料、机床就行了。复杂工序除了主要设备资源以外，还需要刀具、模具、卡具、量具、场地等等。例如，航天卫星装配工序需要近20种资源条件同时满足才能进行。需要注意到，有些资源不是专用的，而是竞争性资源。MES系统应该做到满足这些条件，否则无法开工。问题在于我们不是要满足一次两次，而是要保证工人8小时内每一件事情都能满足这些条件。否则要停工待料，生产效率就下降，浪费就产生了。
MES系统要做的第二件事情
假设，MES系统第一件事做的很好，车间不会发生停工待料，这样也是不够的。MES系统要做的第二件事是计算出工人/设备正确的做事的时间，并把生产指令转达到生产资源。我们在车间做的每一件事看起来似乎是独立的，其实它与企业的整体目标密切相关。所以做事要有先后顺序，规定好什么时间做什么事情。企业目标常常不止一个，而是多目标。比如，产能最大化、最短交期、最少延迟订单、最少库存、最少加班等等。有些目标是相互矛盾的。MES系统应该在决策和这些目标之间给出可视化的量化关系。这个问题非常复杂，是当代管理科学最困难的问题之一。解决最复杂的问题最无奈也是最靠谱的手段就是利用人工经验，全世界绝大多数企业都是这样做的。最近几年，人们用APS（高级计划排程）帮助解决这个问题。APS是有用的，但能够作用的范围是受限的。
生产任务指令下发到车间，工人就可以干活了。如果生产资源是数控机床和自动化设备，那么系统必须通过PLC、DNC、SCADA等一些中间件、数据接口、控制系统来指挥它们作业。这是指令下达就是通常所说的设备连接，也是当前MES系统最重要的功能及卖点之一。
MES系统要做的第三件事情
MES系统就该做第三件事是生产过程的监控。生产过程监控主要是两个方面，一个是任务情况，一个是资源情况。每个生产资源（工人）接到生产指令后何时开始，何时结束？做了多少？质量情况？有什么异常？设备情况？运行数据？这些都是生产现场的数据反馈。这是MES系统最基本的功能。同时，这也是做好产品的质量管理和质量追溯主要环节。当前热起来的物联网传感器等技术在这里将发挥作用。企业需要的大数据分析应用的主要数据来源也产生在这里。
MES系统要做的第四件事情
MES系统的第四件事情是应变和协同。在车间执行生产指令的每天每时都可能发生各种各样的异常变化。这分为主动和被动两种。追赶或调整未能完成计划；市场订单变了，插单、撤单、设计需求改变了；设备故障、物料不到、质量返工等问题都要打乱既定的生产次序。我们就必须重新对生产任务与资源的配置做出决策，以应对这样的问题。生产现场的异变是常态。它每时每刻都影响和决定着生产的效率和效益。通常传统的MES系统并没有设置一个专门的功能模块，而是把难题甩给了管理人员。生产现场管理的计划员、调度员明天都在如同“消防队员”一样来处理这样的事情。有些企业生产管理人员也常用OA社交一类的工具来做这样的信息沟通。
这里我们应该关注车间的生产管理人员的作用。第一，他们应该是车间里最有工作经验的人。他们明知存在各种低效和浪费，都习以为常，视而不见了。第二，他们被夹在上级、各管理部门和工人之间，每天被各种矛盾搞得焦头烂额，但依然是老大:不服你上来试试。第三，他们有很多管理知识和经验，但随用随丢，因为MES系统里没有数字化知识积累的机制和平台。
车间管理改革的要点和难点就在于此。这也是MES系统实施成功的突破点。
处理异常需求就等同于有了新的需求，连同新加入的订单，就让我们的系统重新回到了第一件事。我们重新理一下。前面所说MES系统的第一件事情实际是对未来的任务的感知，以及对环境的感知，采购配套的情况，库存的情况，工具准备的情况，人力资源的情况等等。这个感知不仅包括当前状态，也包括对未来一段时间这些资源变化的预测。第二件事情就是对感知的情况进行分析，做出决策并发布执行指令。第三和第四件事情，是对生产现场的现状的感知。而第二件事情就是对感知的情况进行分析，做出决策并发布执行指令。从1234这四件事成的一个循环，我们就清晰的看到了一个“感知、分析、决策、执行”循环过程。然后，进行新一轮感知、分析、决策、执行，就这样形成一个循环。
其实，小到做一件具体的事情，或者管理一个工厂，甚至是治理一个国家，只要你做决策，就必然要经过这四个过程。
不论一个工厂管理水平非常好，或者非常差，也不论一个工厂是高度自动化的，或者是高度离散性的，他们的生产运行管理的过程都是这样一个循环。由此我们可以知道MES系统的决策功能的好坏的区别。一个好的MES系统它必须对任务（订单）、资源和环境有足够的感知，不仅感知到现状，还能够感知到未来趋势；它能对感知的情况进行科学的分析并做出恰当的决策，同时对于生产现场的变化给予敏捷的反应。一个差的MES系统的感知一定是不完整不准确的。也许MES系统会把决策功能交给人。人的经验很重要，但是也是有局限性的。依据经验的分析和粗糙的感知，这个决策执行结果必然是低效的。
仅仅几年时间，全国一下子冒出上千家MES系统供应商。这说明市场需求旺盛，政府大力推动“两化融合”以及财政补贴功不可没。回想在《ERP改变中国》的年代，也曾出现类似情景。共同点是用于大批规模生产效果挺好，转向小批量、多品种、混线生产模式就大量失败。那么，我们会不会重蹈当年ERP遍地哀嚎的覆辙呢？
最近看了一些甲方的MES系统项目招标书，有一种感觉，甲方还不了解MES系统的本质是什么，能做什么，不能做什么。标书有点像从众多MES系统供应商解决方案综合剪贴的一个文本。目标定的不切实际，从根上就埋下了项目失败的种子。同时，我也感觉乙方根本就没有打算收尾款。
所以，我们有必要重新审视MES系统——制造执行系统。我们不从IT的角度表述它的功能，而是从管理科学的视角观察MES系统是什么？在工厂它该做什么，能做什么？
从功能上，MES系统主要就分为两个部分：决策管理、业务流程管理。
第一部分：MES系统的决策管理
工厂接到一个订单，流程大致是:设计部门——计划部门——分解BOM——查、减库存，生成需要生产加工和外协的工单。先安排所需物料采购，再适时把工单分配到各车间。至此，各车间就拿到一组工单（决策指令），上面有例如车、铣、铇、磨等各个工序，工单指派到工人（设备）。
MES系统要做的第一件事情
MES系统的职责应该是从生产计划生成工单开始，它负责指挥工人和设备干活的。MES系统要做的第一件事情是做好所有将要开始的生产准备，以保证生产资源满足开工条件。
只要具备一定条件，工人（资源设备）就可以干活了。工厂通常把这个叫生产准备。对简单的生产，工人只要有图纸、物料、机床就行了。复杂工序除了主要设备资源以外，还需要刀具、模具、卡具、量具、场地等等。例如，航天卫星装配工序需要近20种资源条件同时满足才能进行。需要注意到，有些资源不是专用的，而是竞争性资源。MES系统应该做到满足这些条件，否则无法开工。问题在于我们不是要满足一次两次，而是要保证工人8小时内每一件事情都能满足这些条件。否则要停工待料，生产效率就下降，浪费就产生了。
MES系统要做的第二件事情
假设，MES系统第一件事做的很好，车间不会发生停工待料，这样也是不够的。MES系统要做的第二件事是计算出工人/设备正确的做事的时间，并把生产指令转达到生产资源。我们在车间做的每一件事看起来似乎是独立的，其实它与企业的整体目标密切相关。所以做事要有先后顺序，规定好什么时间做什么事情。企业目标常常不止一个，而是多目标。比如，产能最大化、最短交期、最少延迟订单、最少库存、最少加班等等。有些目标是相互矛盾的。MES系统应该在决策和这些目标之间给出可视化的量化关系。这个问题非常复杂，是当代管理科学最困难的问题之一。解决最复杂的问题最无奈也是最靠谱的手段就是利用人工经验，全世界绝大多数企业都是这样做的。最近几年，人们用APS（高级计划排程）帮助解决这个问题。APS是有用的，但能够作用的范围是受限的。
生产任务指令下发到车间，工人就可以干活了。如果生产资源是数控机床和自动化设备，那么系统必须通过PLC、DNC、SCADA等一些中间件、数据接口、控制系统来指挥它们作业。这是指令下达就是通常所说的设备连接，也是当前MES系统最重要的功能及卖点之一。
MES系统要做的第三件事情
MES系统就该做第三件事是生产过程的监控。生产过程监控主要是两个方面，一个是任务情况，一个是资源情况。每个生产资源（工人）接到生产指令后何时开始，何时结束？做了多少？质量情况？有什么异常？设备情况？运行数据？这些都是生产现场的数据反馈。这是MES系统最基本的功能。同时，这也是做好产品的质量管理和质量追溯主要环节。当前热起来的物联网传感器等技术在这里将发挥作用。企业需要的大数据分析应用的主要数据来源也产生在这里。
MES系统要做的第四件事情
MES系统的第四件事情是应变和协同。在车间执行生产指令的每天每时都可能发生各种各样的异常变化。这分为主动和被动两种。追赶或调整未能完成计划；市场订单变了，插单、撤单、设计需求改变了；设备故障、物料不到、质量返工等问题都要打乱既定的生产次序。我们就必须重新对生产任务与资源的配置做出决策，以应对这样的问题。生产现场的异变是常态。它每时每刻都影响和决定着生产的效率和效益。通常传统的MES系统并没有设置一个专门的功能模块，而是把难题甩给了管理人员。生产现场管理的计划员、调度员明天都在如同“消防队员”一样来处理这样的事情。有些企业生产管理人员也常用OA社交一类的工具来做这样的信息沟通。
这里我们应该关注车间的生产管理人员的作用。第一，他们应该是车间里最有工作经验的人。他们明知存在各种低效和浪费，都习以为常，视而不见了。第二，他们被夹在上级、各管理部门和工人之间，每天被各种矛盾搞得焦头烂额，但依然是老大:不服你上来试试。第三，他们有很多管理知识和经验，但随用随丢，因为MES系统里没有数字化知识积累的机制和平台。
车间管理改革的要点和难点就在于此。这也是MES系统实施成功的突破点。
处理异常需求就等同于有了新的需求，连同新加入的订单，就让我们的系统重新回到了第一件事。我们重新理一下。前面所说MES系统的第一件事情实际是对未来的任务的感知，以及对环境的感知，采购配套的情况，库存的情况，工具准备的情况，人力资源的情况等等。这个感知不仅包括当前状态，也包括对未来一段时间这些资源变化的预测。第二件事情就是对感知的情况进行分析，做出决策并发布执行指令。第三和第四件事情，是对生产现场的现状的感知。而第二件事情就是对感知的情况进行分析，做出决策并发布执行指令。从1234这四件事成的一个循环，我们就清晰的看到了一个“感知、分析、决策、执行”循环过程。然后，进行新一轮感知、分析、决策、执行，就这样形成一个循环。
其实，小到做一件具体的事情，或者管理一个工厂，甚至是治理一个国家，只要你做决策，就必然要经过这四个过程。
不论一个工厂管理水平非常好，或者非常差，也不论一个工厂是高度自动化的，或者是高度离散性的，他们的生产运行管理的过程都是这样一个循环。由此我们可以知道MES系统的决策功能的好坏的区别。一个好的MES系统它必须对任务（订单）、资源和环境有足够的感知，不仅感知到现状，还能够感知到未来趋势；它能对感知的情况进行科学的分析并做出恰当的决策，同时对于生产现场的变化给予敏捷的反应。一个差的MES系统的感知一定是不完整不准确的。也许MES系统会把决策功能交给人。人的经验很重要，但是也是有局限性的。依据经验的分析和粗糙的感知，这个决策执行结果必然是低效的。
作者：hzjuxadmin
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