制造型企業(yè)面臨著緊張的經(jīng)濟(jì)和競(jìng)爭(zhēng)壓力：利潤越來越少，交貨時(shí)間越來越緊迫，生產(chǎn)周期縮短，同時(shí)產(chǎn)品變得更復(fù)雜。大部分企業(yè)已經(jīng)在使用ERP系統(tǒng)，他們就會(huì)認(rèn)為：我已經(jīng)使用了ERP，為什么還需要MES（生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)）？
1、MES能為制造企業(yè)解決什么問題
制造執(zhí)行系統(tǒng) (manufacturing execution system，簡(jiǎn)稱MES）；是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。MES可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計(jì)劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊，為企業(yè)打造一個(gè)扎實(shí)、可靠、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺(tái)。
要怎么解決這些鴻溝，答案就是MES！標(biāo)準(zhǔn)并模塊化的MES是車間和高層ERP系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)信息系統(tǒng)，它提供了通常ERP系統(tǒng)所不能提供的生產(chǎn)車間信息的透明性；提供了連通上層管理系統(tǒng)（如ERP）與底層車間（操作終端與設(shè)備）的可靠數(shù)據(jù)界面等，MES能為制造企業(yè)解決什么問題：
① 出現(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時(shí)候，能否根據(jù)產(chǎn)品號(hào)碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過程信息？能否立即查明它的：原料供應(yīng)商、操作機(jī)臺(tái)、操作人員、經(jīng)過的工序、生產(chǎn)時(shí)間日期和關(guān)鍵的工藝參數(shù)？
② 同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號(hào)產(chǎn)品的時(shí)候，能否防止工人部件裝配錯(cuò)誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯(cuò)誤、產(chǎn)品混裝？
③ 過去12小時(shí)之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么？次品數(shù)量各是多少？
④ 目前倉庫以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少？要分別供應(yīng)給哪些供應(yīng)商？何時(shí)能夠及時(shí)交貨？
⑤ 生產(chǎn)線和加工設(shè)備有多少時(shí)間在生產(chǎn)，多少時(shí)間在停轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)？影響設(shè)備生產(chǎn)潛能的最主要原因是：設(shè)備故障？調(diào)度失誤？材料供應(yīng)不及時(shí)？工人培訓(xùn)不夠？還是工藝指標(biāo)不合理？
⑥ 能否對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中？
⑦ 能否廢除人工報(bào)表，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每個(gè)過程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼？
通過減少負(fù)面的流程影響，并且持續(xù)地監(jiān)視您的成果，完整的流程將會(huì)最大程度上被改善。這些將轉(zhuǎn)換成為改善的利用率，功率和效率等等，減少生產(chǎn)成本，逐步提高產(chǎn)值效益，最后獲得更高的利潤！
現(xiàn)代企業(yè)的目標(biāo)是追求精益生產(chǎn)，也就是通過減少資源浪費(fèi)以最小投入實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)出的生產(chǎn)理念以及以具有最優(yōu)質(zhì)量和最低成本的產(chǎn)品，對(duì)市場(chǎng)需求做出最迅速的響應(yīng)的理念。MES是實(shí)施精益生產(chǎn)必須的環(huán)境條件。為了達(dá)到精益生產(chǎn)，MES必須實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制、統(tǒng)計(jì)、分析各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)全部細(xì)節(jié)，這也是MES的主要功能。MES系統(tǒng)為企業(yè)帶來的具體效益：
①確切掌握生產(chǎn)狀況，提高交貨準(zhǔn)確度，理順廠內(nèi)配送物流，達(dá)成產(chǎn)、供、銷配合；
②正確掌握在制品數(shù)量，及不良品追蹤，降低在制品生產(chǎn)成本；
③以條碼及RFID等手段追蹤產(chǎn)品序號(hào)，收集完整資料及過程質(zhì)量信息，提高產(chǎn)品售后服務(wù)水平及滿意度；
④及時(shí)反應(yīng)品質(zhì)問題，追蹤品質(zhì)歷史記錄，提高產(chǎn)品品質(zhì)；
⑤減少人工統(tǒng)計(jì)和手工報(bào)表，提高現(xiàn)場(chǎng)管理人員生產(chǎn)力；
⑥充分掌握工具、設(shè)備等使用狀況，制造資源做有效運(yùn)用等。
MES源自制造工廠經(jīng)理們的底層管理需求，采用全新的理念設(shè)計(jì)，基于B/S結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)輕松部署，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依賴少，對(duì)企業(yè)初始管理水平要求低，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、易行，支持用戶行業(yè)化自定義，支持個(gè)性化的系統(tǒng)集成方案設(shè)計(jì)。MES倡導(dǎo)企業(yè)遵循精益生產(chǎn)模式，透過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析達(dá)到精益化持續(xù)管理改善的目的，它幫助廠長經(jīng)理們?cè)阪I盤上即可輕松、科學(xué)地掌管生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。
2、ERP需要MES系統(tǒng)功能的五個(gè)理由
在大多數(shù)制造企業(yè)中，生產(chǎn)價(jià)值鏈中的主要成本未能被詳細(xì)并透明的反映出來。更重要的是，許多通常在ERP系統(tǒng)或者電子表單來維護(hù)的生產(chǎn)領(lǐng)域的目標(biāo)數(shù)據(jù)全都是在假設(shè)或者過去的經(jīng)驗(yàn)中估計(jì)出來的。
在車間的現(xiàn)場(chǎng)只有很有限的IT系統(tǒng)，并且這些系統(tǒng)通常以機(jī)械控制與自動(dòng)化為導(dǎo)向；或者根本是沒有IT系統(tǒng)，從而必須有額外的管理人員，花額外的時(shí)間，為了不必要的溝通、聯(lián)絡(luò)、接洽、電話咨詢，產(chǎn)生了很多文件，時(shí)間耽擱，查找，增加了額外的成本。上層的管理（ERP系統(tǒng)，電子表單等等）與下層車間環(huán)境之間產(chǎn)生了鴻溝，因此產(chǎn)生了低效率與附加成本，從而降低整個(gè)公司的績效。
①車間的反饋數(shù)據(jù)（設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、停滯時(shí)間、產(chǎn)能、廢品原因、利用與生產(chǎn)效率、有效率等等）有多可靠？
②底層的車間數(shù)據(jù)反饋和高層的ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)識(shí)別間的延滯到底有多少？
③哪些是真正的人工成本（工日、工時(shí)）需要提供給上層的ERP系統(tǒng)？
④盡管我們還沒有全負(fù)荷運(yùn)行，為什么我們?nèi)詴?huì)有這么多交貨時(shí)間問題？
⑤為什么盡管我們滿負(fù)荷生產(chǎn)并且有最好的營業(yè)額，但我們并沒有預(yù)期中的收益？
……
①ERP不是車間級(jí)產(chǎn)品
盡管ERP系統(tǒng)包含著生產(chǎn)執(zhí)行的功能，但目前沒有一個(gè)ERP系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)每生產(chǎn)一件就更新一次的功能。車間生產(chǎn)系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)對(duì)“實(shí)時(shí)”的解釋不同：ERP是從典型的企業(yè)戰(zhàn)略管理角度上解釋，而MES系統(tǒng)則是生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)概念。生產(chǎn)系統(tǒng)需要作為一個(gè)滿足客戶，監(jiān)管機(jī)構(gòu)，供應(yīng)商以及內(nèi)部員工的不斷變化的需求無縫的整體。這，顯然更適合MES的概念。
②ERP上微小的變動(dòng)會(huì)造成大影響
ERP級(jí)別上的策略和市場(chǎng)改變?cè)斐傻挠绊憥缀跏巧a(chǎn)級(jí)別上的變動(dòng)的10倍。因此，應(yīng)該專門制造一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，用于管理生產(chǎn)過程中產(chǎn)量和生產(chǎn)速度的變化。
③ERP所提供的信息和生產(chǎn)人員所需的信息不同
不同需求的員工不僅信息不同，而且所需信息呈現(xiàn)的方式也不同。傳統(tǒng)的ERP項(xiàng)目的界面是為那些分析，決策者設(shè)計(jì)的。在生產(chǎn)部門中，由于變化更快，應(yīng)該更快的呈現(xiàn)這種變化。生產(chǎn)過程中，通常不會(huì)去分析過時(shí)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，而是會(huì)去分析正在發(fā)生的信息以及趨勢(shì)。不同職位的人，需要的信息種類不同，系統(tǒng)呈現(xiàn)的方式也就不同。
④供應(yīng)鏈需要在戰(zhàn)略或商業(yè)級(jí)以上的層次整合起來
如今，公司間的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)不僅僅是兩個(gè)公司之間的事了，而是兩條供應(yīng)鏈之間的事。這也意味著提高效率不僅要從戰(zhàn)略或商業(yè)層面上進(jìn)行改善，而是要從整個(gè)供應(yīng)鏈改善。信息整合只能從車間級(jí)開始的各個(gè)層次開始整合起來。只有具備及時(shí)，準(zhǔn)確的信息流。供應(yīng)鏈才能高效的運(yùn)轉(zhuǎn)起來。
⑤ERP知道“為什么”， MES系統(tǒng)知道“怎么做”
前者用來策略制定，而后者則是操作層面上的東西。知道怎么做的人給知道為什么的人做事，知道為什么的人需要知道怎么做的人實(shí)現(xiàn)他們的想法。這是一種很重要的互相依存的關(guān)系。
3、MES與ERP如何分工合作？
MES能通過信息傳遞對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)工廠發(fā)生實(shí)時(shí)事件時(shí)，MES能對(duì)此及時(shí)做出反應(yīng)、報(bào)告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)它們進(jìn)行指導(dǎo)和處理，這種對(duì)狀態(tài)變化的迅速響應(yīng)使MES軟件能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒有附加值的活動(dòng)，有效地指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)運(yùn)作過程，從而使其既能提高工廠及時(shí)交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產(chǎn)回報(bào)率。MES系統(tǒng)還通過雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個(gè)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務(wù)信息。
從ERP和MES的分工進(jìn)行比較。我們從管理范圍、管理對(duì)象、管理內(nèi)容、管理時(shí)效四個(gè)方面來看：
（1）管理范圍：ERP是對(duì)整個(gè)企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)業(yè)務(wù)的管理，而MES的管理是針對(duì)車間或生產(chǎn)分廠的。即使是功能最完備的MES系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)企業(yè)來說，也只是提供了一個(gè)比較狹窄的視角，缺乏管理層管理和決策所需要數(shù)據(jù)的寬度和深度。
（2）管理對(duì)象：ERP是對(duì)企業(yè)整個(gè)運(yùn)營資源（人、財(cái)、物）的管理，強(qiáng)調(diào)物流、資金流的統(tǒng)一，也即所謂的“業(yè)務(wù)財(cái)務(wù)一體化”。MES的管理則更集中于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)資源，即設(shè)備、工藝、物料等。
（3）管理內(nèi)容：ERP管理整個(gè)企業(yè)的內(nèi)部價(jià)值鏈和供應(yīng)鏈，即銷售、采購、生產(chǎn)、庫存、質(zhì)量、財(cái)務(wù)、人力資源等，強(qiáng)調(diào)所有這些業(yè)務(wù)的整合，強(qiáng)調(diào)計(jì)劃（銷售計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃、采購計(jì)劃等）的協(xié)調(diào)和控制；MES主要管理生產(chǎn)的執(zhí)行，包括生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度、生產(chǎn)實(shí)績反饋等。
（4）管理時(shí)效：ERP對(duì)計(jì)劃和業(yè)務(wù)管理的時(shí)間區(qū)段比較寬，以年、季、月、旬或周、日為單位;由于對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管控的需要，MES的管理更加細(xì)致，管到日、班、小時(shí)。在ERP系統(tǒng)產(chǎn)生的長期計(jì)劃指導(dǎo)下，MES根據(jù)底層控制系統(tǒng)采集的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行短期生產(chǎn)作業(yè)的計(jì)劃調(diào)度、監(jiān)控、資源配置和生產(chǎn)過程的優(yōu)化等工作。
總結(jié)：實(shí)現(xiàn)MES與ERP的整合，關(guān)鍵在于業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化和整合以及對(duì)所涉及MES和ERP系統(tǒng)的具體分析以充分發(fā)揮各系統(tǒng)的長項(xiàng)。首先，信息系統(tǒng)都是為業(yè)務(wù)服務(wù)的，MES和ERP各自解決一部分業(yè)務(wù)問題，分別反映一部分業(yè)務(wù)流程，流程是MES與ERP整合的“粘合劑”，通過流程的整體優(yōu)化劃分出哪些流程在MES中處理、哪些流程在ERP中處理。不管MES還是ERP，都有自己的實(shí)現(xiàn)邏輯，在決定某功能的“歸屬”時(shí)，一定要保證該功能在所選系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)邏輯的完整性。
中國制造業(yè)多年來采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)是“由上而下”按計(jì)劃生產(chǎn)。簡(jiǎn)單的說是從計(jì)劃層到生產(chǎn)控制層：企業(yè)根據(jù)訂單或市場(chǎng)等情況制定生產(chǎn)計(jì)劃—生產(chǎn)計(jì)劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)—組織生產(chǎn)—產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化的重點(diǎn)也大都放在計(jì)劃層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。如ERP就是“位”于企業(yè)上層計(jì)劃層，整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃。
在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、自動(dòng)化檢測(cè)儀器、自動(dòng)化物流搬運(yùn)儲(chǔ)存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)（制程）的生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化控制。
一個(gè)企業(yè)的良性運(yùn)營是使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切“配合”，在最短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的變化，是保證計(jì)劃合理而快速修正的關(guān)鍵。為此，企業(yè)的計(jì)劃層與生產(chǎn)控制層之間需要“直通車”，使計(jì)劃與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)時(shí)互動(dòng)。
然而目前企業(yè)中從ERP中得出的生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的信息傳遞，是依賴“手工作業(yè)”的，即人工將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息輸入到上層系統(tǒng)中。因此，在計(jì)劃層和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的過程控制層之間，存在一個(gè)信息流通上的斷層。
市場(chǎng)環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，開始越來越迫切地要求“消除斷層”，即需要一種可以由下而上實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀況的信息管理系統(tǒng)。
MES系統(tǒng)在工廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中起著中間層的作用——在MRP II、ERP系統(tǒng)產(chǎn)生的長期計(jì)劃的指導(dǎo)下，MES系統(tǒng)根據(jù)底層控制系統(tǒng)采集的與生產(chǎn)有關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)短期生產(chǎn)作業(yè)的計(jì)劃調(diào)度、監(jiān)控、資源配置和生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化。
從時(shí)間因素分析，在MES系統(tǒng)之上的計(jì)劃系統(tǒng)考慮的問題域是中長期的生產(chǎn)計(jì)劃（時(shí)間因子＝100倍），執(zhí)行層系統(tǒng)MES系統(tǒng)處理的問題域是近期生產(chǎn)任務(wù)的協(xié)調(diào)安排問題（時(shí)間因子＝10倍），控制層系統(tǒng)則必須實(shí)時(shí)地接收生產(chǎn)指令，使設(shè)備正常加工運(yùn)轉(zhuǎn)（時(shí)間因子＝1倍）。它們相互關(guān)聯(lián)、互為補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。
作為一種計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)，MES系統(tǒng)重要使命就是實(shí)現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。它包含了許多功能模塊。通過實(shí)踐，MESA（MES國際聯(lián)合會(huì)）歸納了十一個(gè)主要的MES系統(tǒng)功能模塊，包括工序詳細(xì)調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、過程管理、人力資源管理、維護(hù)管理、質(zhì)量管理、文檔控制、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理、性能分析和數(shù)據(jù)采集等模塊。
從層次角度分析，制造企業(yè)的控制結(jié)構(gòu)可劃分為工廠層（或公司層）、車間層、單元層和設(shè)備層。其中，單元層相當(dāng)于一般企業(yè)的工段或班組。通常，ERP系統(tǒng)處于工廠層和車間層，有時(shí)會(huì)擴(kuò)展到單元層。設(shè)備控制系統(tǒng)處于設(shè)備層，有時(shí)會(huì)擴(kuò)展到單元層。而MES系統(tǒng)則總是處于車間層與單元層。因此，MES系統(tǒng)與ERP在車間層（有時(shí)包括單元層）在功能上會(huì)有部分重復(fù)，MES系統(tǒng)與設(shè)備控制系統(tǒng)在單元層有時(shí)也會(huì)有部分功能重疊。
雖然ERP能夠很好地解決生產(chǎn)計(jì)劃問題，但是在車間這一層次的控制卻往往不夠完善。例如，ERP里面的車間控制模塊計(jì)劃功能一般很弱，主要是執(zhí)行MRP計(jì)劃。它把MRP計(jì)劃變換為車間加工單和調(diào)度單，并按車間加工單和調(diào)度單執(zhí)行，同時(shí)對(duì)計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行反饋，并進(jìn)行投入與產(chǎn)出控制。
ERP系統(tǒng)車間加工單和調(diào)度單的時(shí)間跨度（或計(jì)劃期）常常比較長，通常為周。車間加工單和調(diào)度單中的設(shè)備資源，則是以工作中心為單位的，但對(duì)工作中心的定義往往沒有嚴(yán)格規(guī)定，完全根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)施要求和控制細(xì)度來確定的。通常，工作中心在ERP中被定義為一組設(shè)備資源，所有信息的反饋與成本的核算等都是以工作中心為單位進(jìn)行的。
ERP通常采集主要工序現(xiàn)場(chǎng)信息的時(shí)候，基本靠手工錄入，不僅效率低、易出錯(cuò)，而且輸入的數(shù)據(jù)是基本上是前一個(gè)班或前一天的數(shù)據(jù)，信息滯后。
MES系統(tǒng)的計(jì)劃調(diào)度功能與ERP車間層的功能有些類似，但MES的計(jì)劃調(diào)度的功能比較強(qiáng)，制定的計(jì)劃也比較詳細(xì)。
MES系統(tǒng)一般按車間層和單元層分級(jí)制定作業(yè)計(jì)劃，并對(duì)車間的每一臺(tái)設(shè)備或操作人員分派任務(wù)。MES中的車間加工單與ERP的類似，MES中的調(diào)度單是對(duì)車間加工單在時(shí)間和空間范圍內(nèi)的進(jìn)一步分解，通常會(huì)細(xì)化到計(jì)劃期內(nèi)每個(gè)單元每臺(tái)設(shè)備每天（或每班）的生產(chǎn)任務(wù)。同時(shí)，以分派工單的形式把第二天或下一班的生產(chǎn)任務(wù)分派到每一個(gè)操作人員（或設(shè)備）上。
MES系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)不僅包括每臺(tái)設(shè)備、每個(gè)工序和每個(gè)操作人員的數(shù)據(jù)，還包括加工過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，而且由于采用自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使?fàn)顟B(tài)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)采集。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過層層匯總，最后可得到整個(gè)工廠的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
如果把MES系統(tǒng)與ERP集成起來，不僅能充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，可使MES系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃更合理，使ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更及時(shí)有效，工作效率更高。MES與ERP間的集成數(shù)據(jù)與MES、ERP間的界面劃分有關(guān)。一般而言，即可以由MES來承擔(dān)所有車間層和單元層的功能，也可以由ERP承擔(dān)車間層的功能，由MES來承擔(dān)單元層的功能。但從系統(tǒng)的集成角度看，由MES來承擔(dān)所有車間層和單元層的功能實(shí)施比較容易。
免責(zé)聲明：本文系根據(jù)資料整理編輯，版權(quán)歸原作者所有。
