随着我国制造业的迅猛发展，MES系统逐步在制造型企业特别是流程行业得到了认识与推广。MES即制造执行系统(manufacturing execution system，简称MES)定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”，它为操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态。MES系统是整个生产制造系统的“腰”，上承管理“人财物”的ERP系统，下接数量众多种类繁杂的生产设备，其极其重要的位置也决定了实施MES的艰巨性。MES在近几年在国内正处于方兴未艾的良好发展态势中，前景十分看好。

1 MES需求分析

1.1 设备管理的目标

增加生产力：建立预防性维护策略，使设备的可用性达到最大值；

降低维护成本：优化排程和资源的利用率，降低返工率和备件库存成本；

降低生产事故：确保正常的执行规则，增强工作区间的安全。

简而言之，MES就是通过在适当时间，适当地点，提供适当的备件，适当的人员，适当的工具及适当的信息，从而达到资产设备使用率可按估计水平及在最低的可能成本下运作的效果。

1.2 设备管理软件需要解决的问题

专业保全计划的制定依据、执行情况和检定情况；

设备使用历史记录储备和可追溯性；

设备运行情况的实时掌握，故障统计完整；

准确系统分析，保证维修保养的合理化、经济化；

设备配件消耗的统计查询。

将这一系列问题用的解决方案通过工作流方式驱动，再以系统环境固化下来，就形成了MES的基本雏形。

1.3 设备管理软件选型中所需要的基本功能

1.3.1 设备基础管理

①包括设备卡片、设备台账、设备档案。如设备编号、设备名称、型号规格、制造厂家、出厂日期、出厂编号、购置日期、安装地点、使用部门、设备状况、设备原值、耐用年限、折旧年限、能源需求、设备体积重量、设备功率、设备分类、ABC分类、验收情况及设备标识等项目；

②可以根据任何子项目查询，并可以生成规范统计表格和自定义表格；

③支持对设备进行树型分类管理功能，上下级别无限制；

④可支持设备调拨、设备状态维护、设备租赁管理、安装验收、设备报废等功能，支持多人协同操作管理；

⑤可自动导出设备报表、盘点报表；

1.3.2 特种设备管理

①建立压力容器、行车等特种设备卡片，应登记特种设备使用证编号、设计单位、安装单位、检定周期、负责人及检定记录管理，自动排出特种设备临检台账；

②可自动生成特种设备周期检定计划；

③查看特种设备维修历史记录、变动记录。

1.3.3 设备故障及运行管理

①记录保存设备故障情况，可按保全依赖票的内容建立设备故障档案卡；

②可按设备故障原因、故障部位、故障影响、故障类型、故障时间等进行分类统计，建立设备维修档案；

③可对更换的备件进行记录，并能按单台设备进行统计；

④可记录设备实际运行台时；并能设定设备制度台时；

⑤可生成设备月运行报表，根据运行情况可对设备各种指标进行统计；

1.3.4 设备保养与维修管理

①能制定关键设备的专业点检基准、专业保全基准，对各基准可设定时间周期，并能由指定人员进行更新；

②可根据基准自动生成周专业点检计划，并根据保全基准生成年度专业保全计划和月度专业保全计划；

③可根据各类计划实施情况，填写实施报告；

1.3.5 备件管理

①可与现行JOS系统的设备维修备件库进行数据互通；建立完善的设备备件卡片，可附加各种备件图片等文件；

②应建立设备----备件、备件----设备间的关联关系，可通过指定单台设备查找备件目录，可按备件查找使用该备件的设备；

③可设定备件的安全库存（或上下限），并能自动提示，自动生成备件库房需求采购计划。

1.3.6 软件系统管理

①应建立设备分类等多层次结构；

②应设定权限管理，如公司设备管理人员、设备使用单位设备管理人员、设备保全人员等的不同权限。

2 MES的应用

2.1 MES的价值

2.1.1 建立规范的设备管理工作体系

MES系统能比较完整地记录、储存、存取、处理设备资产数据、变动数据、运行数据、检查维护与维修数据、备件计划与库存数据、特种设备检验数据等，及时传递设备运行与维护的状态信息，为生产安排和各项工作安排提供数据信息支持，从而建立规范的设备管理工作体系，这一工作管理体系涵盖了设备的整个寿命周期，并以设备履历的方式对设备的使用和维护、维修记录进行保存和查询。

2.1.2 最大化关键资产的使用率

MES系统建立的大量详细数据信息将直接地为预防性维护与维修工作管理提供计划和任务制定的依据，从而最大程度地保障工作管理的合理性、保障设备的正常与安全运行、提高工作效率、改善工作质量、降低运行与维护成本；待系统全面上线运行后，可有效减少设备停机时间、提高关键设备的连续运行时间和无故障运行时间。

2.1.3 降低设备运行与维护成本

MES系统对设备折旧费用、修理费用及其它有费用记录的维护作业费用进行自动核算，对设备运行及维护成本进行成本统计，以降低设备运行与维护成本。对主要设备和关键设备的管理应严格按照系统的管理功能去进行，通过预防性维护和预防维修，避免维修不足和维修过度两种现象，即可有效提高设备的运行效能。通过提高工作效率，特别是工作任务的有效组织与安排，降低综合管理成本。

2.1.4 减少备件采购及库存成本

MES系统与备件维修紧密结合，在备件的成本控制中更有效的体现了其价值。

2.2 MES应用的注意事项

①随着市场竞争的激烈化，企业在产品的质量、成本、交货期等方面提出越来越高的要求，这就要求制造管理体系中必须对包括成本、物流、质量、排产计划、在库管理、订单跟踪、终判放行、成品出厂在内的各种应用要素进行统一的集成管理。同时，由于不同行业其生产形态、管理对象、企业管理方式也存在很大的差异性，都使得构建制造管理系统成为一项非常大的复杂工程。加之MES概念引入国内时间并不长，包括企业领导和各级人员对MES的认识不足，这是造成在很多制造企业推广MES不利的一大原因。

②另外，很多企业自身基础自动化条件参差不齐，无法有效的实现数据自动采集。管理，如果过程监控─生产绩效分析一计划动态调整等全过程的闭环全部都依赖于人工录入数据，则整个管理的效果将大打折扣。所以，自动化设施不完备也是影响国内制造业推广MES的原因之一。

③MES在国内的实施还因面向对象的差异呈现不同的应用效果。在我国制造企业日常业务管理中，最困难的要数面向现场管理的MES，由于生产过程中出现的情况千变万化，产生的结果可能有无数个，事前无法预料到。这是由生产制造过程的复杂性与多样性所决定的。

④MES与JOS集成方面，有些企业还是过于注重IT技术本身，而忽视了MES系统与周边信息化系统业务管理在功能上的协同性与业务逻辑的完整性。MES制造指令底层自动化系统的细化与分解等，都要求进行整体的应用逻辑设计与集成，而不仅仅是数据交换那么简单。

2.3 MES的效益分析

①促进企业信息化管理改革。设备管理系统实施将为企业进行信息化管理改革、提升企业竞争力提供强有力的技术保障，同时直接带来了巨大的经济效益和管理效率的提升。

②计划调度科学化。实现设备计划的平衡、资源平衡、时间平衡，提高资源利用率，最大限度消除计划管理瓶颈。

③保障设备顺利使用。实现设备集中计划管理，引入设备维修保养技术标准，实施维修保养计划管理。从而保证设备质量，降低设备故障率和事故率，避免人为原因造成的损失。

④节能降耗。通过管理软件系统的实施，合理降低维修保养成本、能耗和其它各种损耗，从而降低整体运营成本，提高经济效益。

⑤提供管理决策支持。管理者可随时随地掌握设备使用状况，将一系列客观的数据，通过计算机系统进行科学汇总分析，有利于领导进行企业经营决策。

3 小结

MES系统针对企业领导和设备主管关心的问题，提供了众多实用的固定资产统计分析与报表功能，通过对维修数据的记录，精炼和分析，能够帮助企业对维修过程，维修质量，维修能力和维修成本等方面加以定量以至定性的分析，为有效的制定预算和决策提供依据。并且可将员工按照技能进行分类和管理，使得企业能有效的调动合理的资源完成适当的工作。根据系统中的历史数据，可以对员工在任意时间范围内的工作数量和质量进行评估，为企业对员工的考核提供支持。如果说ERP是制造企业信息化的“第一次革命”，那么MES（制造企业生产过程执行管理系统）的兴起将会是企业信息化的“第二次革命”。MES将信息化“触角”深入到车间底层，使制造企业对信息技术的应用更加深入。它既为企业顶层管理系统ERP提供了大量及时、可靠的生产数据，又提高了整个工厂的制造执行能力，通过与企业底层管理系统DNC/MDC/PDM/Tracker/RCM等的集成应用，还能够实现企业的生产数据共享和协同管控。在工业4.0以及中国制造2025期间，是制造企业转型升级关键时期，也是“两化融合深度行”的重要阶段，MES系统已经迎来应用热潮。