一、MES的發展歷程

要了解MES首先需要知道其發展歷程。制造執行系統（MES）是隨著制造業的發展逐步演變和成熟起來的。以下是MES發展的幾個主要階段：

第一階段：數據收集與報告（1980年代 - 1990年代）

制造業開始引入計算機集成制造（CIM）概念，建立了基于計算機的自動化系統。這個階段的MES主要用于數據收集和報告，通過連接設備、傳感器等實現數據采集，并生成簡單的報表用于生產監控。

第二階段：過程控制與作業調度（1990年代）

在第二階段，MES逐漸發展為更加功能強大的系統。它開始具備了對制造過程的實時控制和調度能力。MES可以優化作業流程、分配資源、協調任務和人員，以提高生產效率和響應能力。

第三階段：質量控制與追溯（2000年代）

隨著客戶對產品質量的要求越來越高，MES在第三階段增強了對質量管理的支持。它可以監控和控制生產過程中的質量指標，例如關鍵工藝參數、合規性檢查等，并支持產品追溯，即根據產品批次或序列號追溯其生產過程和原材料來源。

第四階段：集成與智能化（2010年代以后）

進入第四階段，MES開始整合更多的工廠系統和數據源，實現信息的全面共享和協同。它與企業資源計劃（ERP）系統、供應鏈管理（SCM）系統、物聯網（IoT）等技術進行集成，提供更加智能化的制造管理功能。此外，MES還借助人工智能（AI）和大數據分析等技術，提供更深入的洞察和決策支持。

隨著數字化轉型和智能制造的發展，MES正不斷演進和進一步融入制造業。未來的MES將更加注重實時性、靈活性和可持續性，以滿足日益復雜的制造環境和需求。

二、MES的定義

有關MES的定義不同組織給出答案不同，本人引用美國先進制造研究機構ARM與制造企業解決方案協會（MESA）的兩個定義進行說明。

1. ARM的定義：

制造執行系統（MES）是一種基于計算機的軟件，用于管理、監控并控制制造過程中的實時操作和數據。MES通過跟蹤生產進度、收集和分析數據、作業調度與協調、資源管理以及質量管理等功能，提高制造效率、質量和可追溯性。ARM提出了決策層、執行層和控制層的企業信息集成三層業務模型，本人目前也經常通過這三層模型向客戶介紹MES與其它信息系統的關系。

2. MESA的定義：

制造執行系統（MES）是一個集成的軟件和硬件系統，用于協調和優化制造流程、資源和數據，以實現實時生產控制、跟蹤和報告，并支持質量管理和決策制定。MES提供了實時的制造操作和生產信息，幫助生產管理人員做出準確的決策，改善工廠的生產效率、質量和可見性。MESA對MES的定義強調了三點：

a. MES是對整個車間制造過程的優化，而不是單一解決某個生產瓶頸。b. MES必須提供實時收集生產過程數據的功能，并做出相應的分析和處理。c. MES需要與計劃層和控制進行信息交互，通過連續信息流來實現企業的信息集成。

這些定義強調了MES作為一種軟件系統的本質，其目標是通過集成多個功能模塊和數據源，實現制造過程的監控、調度、優化和質量控制。MES的關鍵特征包括實時性、數據分析、作業調度、資源管理和質量控制。這些功能使得企業能夠更好地管理和優化生產過程，提高生產效率和質量，并做出基于實時數據的決策。

三、MES與其它管理系統的關系簡介

從上面的定義可以看出MES在整個企業信息管理架構中起著一個非常重要的作用--信息集成。信息集成的功能使MES與企業其它管理系統存在密不可分的關系，今天主要以幾個常見為管理系統進行介紹。

1. ERP（企業資源計劃）系統：

關系：MES與ERP系統有密切關聯，通常需要在兩者之間進行數據集成和共享。MES提供實時的生產數據和狀態，與ERP系統的生產計劃、庫存管理等模塊進行協同。MES可以向ERP系統提供實際生產情況，幫助更新生產計劃和優化資源分配。

區別：MES專注于制造過程的實時監控、作業調度和質量管理，而ERP系統更側重于整體企業資源的管理和規劃，包括財務、采購、銷售、庫存等方面。

2. SCM（供應鏈管理）系統：

關系：MES與SCM系統緊密合作，以確保生產計劃與供應鏈的協同，并及時傳遞生產需求和進展情況給供應鏈環節。MES提供實時的生產數據和狀態，幫助SCM系統實現更準確的庫存管理和交付時間估算。

區別：MES主要關注內部制造過程的監控和調度，而SCM系統則涵蓋了物流、庫存和訂單等供應鏈活動的協調和優化。

3. QMS（質量管理系統）：

關系：MES在質量管理方面扮演重要角色，通過記錄和分析生產過程中的實時數據，支持質量監測、缺陷追溯和質量改進活動。MES與QMS系統的集成可以實現更全面的質量管理和追溯能力。

區別：MES除了質量管理外，還包括作業調度、資源管理等功能，而QMS系統專注于質量控制、質量檢驗和質量改進的管理。

4. WMS（倉儲管理系統）：

關系：MES與WMS系統在生產和倉儲環節有交互關系。MES將生產完成的產品信息傳遞給WMS進行庫存管理和出入庫操作，并更新庫存狀態。WMS系統也會向MES提供相關的物料和備件信息。

區別：MES聚焦于制造過程和生產計劃的實時監控，而WMS系統則專注于倉儲和物流管理，包括庫存管理、訂單揀選等。

總體而言，MES與ERP、SCM、QMS和WMS這些管理系統之間存在相互關聯和數據交互的情況，但各自有著不同的功能和側重點。MES主要針對制造執行環節，通過實時監控、作業調度和質量管理等功能提高制造效能；而其他管理系統則廣泛涵蓋了企業資源規劃、供應鏈協同、質量控制和倉儲物流等方面，以支持企業的整體運營管理。

四、MES的邊界是什么

聊了那么多，肯定會有很多朋友會問：“那MES的邊界到底是什么？”。說句老實話，老謝干了那么多MES項目設計與實施，目前也很難界定MES項目的邊界，日常工作中更多依賴在商務合作中的“需求說明”與“項目設計藍圖”與客戶或第三方進行項目邊界界定。但常規來說MES項目的邊界主要圍繞制造過程的實時監控、作業調度和生產數據管理等方面。以下是MES項目的一般邊界：

1、生產計劃與調度

MES負責將高層的生產計劃轉化為具體的作業任務，并進行合理的作業調度，以滿足交付日期、優化資源利用和最大化生產效率。

2、實時監控與數據采集

MES通過與生產設備和傳感器的連接，實時監控生產過程中的關鍵參數和設備狀態，并采集相應的生產數據，如生產數量、質量數據、工藝參數等。

3、資源管理

MES管理相關的生產資源，包括人員、設備、物料和工具等。它可以跟蹤資源的可用性、協調資源的分配和協助資源調度，以確保生產計劃的順利執行。

4、質量管理與追溯

MES負責質量控制，包括缺陷檢測、異常處理和質量改進活動的管理。它還支持產品追溯，通過記錄和跟蹤生產數據，實現對產品批次、原材料和工藝參數的追溯能力。

5、作業指導和報告

MES提供作業指導，指導操作員按照工藝要求進行生產操作。它還生成相關的生產報告和記錄，如作業記錄、質量報告和工藝參數報告等。

需要注意的是，MES項目的具體邊界可以因企業的制造過程、行業特點和組織需求而有所差異。一些企業可能希望整合MES與其他管理系統（如ERP、SCM）以實現更全面的制造管理和協同效應。此外，MES的邊界還涉及到與其他系統的集成、數據接口、用戶培訓和支持等方面的考慮。

五、心得總結

MES是一個門檻非常低的行業，幾個軟件開發工程師加上幾臺電腦注冊一個公司就可以向客戶提供服務和開張接單。MES又是一個技術、業務與管理要求非常高的行業，要做好一個項目不但需要優秀的軟件架構設計與開發人員，更需要像工業工程、企業管理、流程專家及項目管理專家等專業人士的參與。

MES項目的實施是件非常辛苦的工作，不僅僅是辦公室寫幾行代碼，還需要不斷的在生產現場走動。要做好MES項目，還需要要培養客戶的良好使用習慣，讓企業真正走向數字化轉型的道路，才是一個成功MES項目的目標。

最后，致敬所有在MES實施現場的工作人員，祝愿大家在未來項目實施過程中一帆風順！