MES系统的未来，会如何发展？

MES系统是智能制造的“最后一公里”工程，与企业的生产计划排程、设备协作、资源调度和管理、生产流程等有着密切关联，若企业无法及时获取信息，并在更深层次上对信息进行加工判断，则不利于智能化改造。为此，本文拟就MES系统未来的发展及应用展开分析。

一、MES系统技术简介

1、MES的概念

ARM将MES软件定义为：“管理信息系统属于中间的车间层，就工艺本身指导工业控制”。

2、国内外MES系统发展史

MES的国内外发展分为五个阶段。第一阶段：70年代的专用MES(Point MES：P-MES)。效果：为了解决制造周期的竞争力、产品积压、产品质量低、设备利用率低、缺乏过程控制等，提供相应的软件系统来解决这个问题，是一个独立的系统。优点：对特定的问题找到最优的解决方案。缺点：信息共享和集成比较困难。

第二阶段：80、90年代的集成MES系统平台。效果：基于P-MES的开发，提供一套可同时解决多种生产问题的一套集成应用软件。优点：功能多样，一体性强，在一定的范围内实现了数据共享。缺点：对车间环境过于依赖，过于固定化、难开发性、可重构性差，不好扩充以及修改，难以适应各种复杂多变制造环境。

第三阶段：传统MES(Traditional MES：T-MES)。基于第一阶段信息控制技术，信息系统是比较传统的MES，这种系统很不稳定，在生产过程的一些小变化就可能让系统不能正常运行，隐含了较大风险，系统稳定性也比较差。

第四阶段：可集成MES(Integratabie MES：1-MES)。效果：在T-MES的基础上发展起来，在MES的系统开发中应用模块化应用组件。优点：能更容易实现各个厂商之间系统的集成，是目前MES管理系统的发展方向。第五阶段：智能第二代解决方案。MESII其核心目标是记录以获取更多的数据来更方便的进行生产管理、通过更精确的过程状态和更完整地的数据，它通过分布在设备中的智能来保证生产的自动化。MES与ERP能智能的联结和断开，具有更加智能的操控系统。

二、MES系统的未来发展趋势

1、模型驱动

目前，MES系统与Digital Twin（数字化映射）、工业大数据、CPS系统以及物联网应用等技术存在交叉，自身也在不断发展，为了充分发挥MES系统的效用，不仅需要构建适合企业发展的MES软件平台，以满足企业个性化需求，更要专业的服务伙伴，促进MES系统落地，构建适应发展需求的智能化转型发展战略。

在数据驱动的时代背景下，MES制造执行系统核心功能可对企业生产经营过程予以全息建模，其他功能，如计划执行情况统计、设备监控、质量管理、过程监控等，只是生产工厂模型在MES中的基本应用，而其核心应是全息建模，促进数据驱动的智能化发展。全能的工厂全息模型搭建费用极高，通常用于某项自动化信息的全部信息，但是MES的未来发展趋势仍是全息建模，从而支持无人工厂的运行，比如只有达到厘米级别的地图数据，方可实现自动汽车驾驶。

2、模型驱动MES系统特点

基于全息建模，可实现企业层面的管理控制、车间执行、过程控制及底层设备等无缝一体化信息系统，继而实现生产工程的少人化或无人化。例如自动化生产的设备，包括更换装置、交换装置、检具、柔性自动装夹具、储存装置、自动寻址装置、机器人以及数控机床等，实现在线监控设备，提升设备智能化水平。比如运用连线组网技术，连线设备，构建自动化生产有机整体，如FA、FML及FMS等数据共享，实现MES系统与设备之间实时控制。

自动化控制和管理技术的应用，包括生产系统仿真技术、生产规则和动态调度控制技术以及分布式数据控制技术等，实现管理智能化。

3、及时精准采集数据

对于我国大部分的企业而言，工厂MES系统建设，仍是以及时精准采集数据为核心任务，规范企业生产过程，作为MES有效运行的基础。MES系统的计划执行、设备监控、质量管理以及过程监控等，均需要基于数据实现，可以说，数据采集的广度与深度，将直接决定各模块功能的实现效果，促进维护管理智能化及运行下欧共，降低设备故障，优化生产过程。

当然，依据经营目标实现数据共享也极为必要，只有数据共享，才能最大程度上发挥其价值，将数据转化为逻辑处理步骤，并作为生产过程使用的信息，具体操作思路如下：获取→效验→分类→排序→分析→总结→计算→储存→重新获取→复制→传播→使用，在当下的云计算、物联网技术、区块链技术等推动下，及时精准采集数据将会明显提升，也会作为未来MES系统定制的发展主流。

慧都MES系统项目案例

三、MES系统的应用

1、设备管理

在MES系统中，可以实现设备信息的自动采集，如生产合格率、产值及稼动率等，通过PLC技术，完成设备互联，由工作人员远程控制生产设备。

2、质量管理

利用产品追踪，确保了产品生产质量，MES系统采用SPC、QC等予以质量分析，成本分析及效益分析，定量质量标准。质量管理主要有两个方面，一方面是质量档案，通过MES系统录入产品质量问题，便于在完成各道工序后对不合格产品原因进行记录，并构建产品质量档案[3]。另一方面是维修管理，对不合格产品及时召回，并进行维修，在MES系统中录入，并构建维修产品档案。

3、产品追踪

MES系统可追溯和记录产品返修、销售配发、物料供应及产品生产，对不合格产品进行快速定位，任何出厂产品，均能够标记序列号，并在系统中录入二维码及条形码，待录入完毕后，只要通过扫码编能够获取产品相关信息，而且，利用查询窗口，通过输入发货日期、产品编号、生产日期以及产品序列号等，即可获取产品详细信息，便于了解产品的走向，并对不合格产品予以及时召回。

4、WIP管理

在供应链中，主要有不合格品、成品、半成品及原料等环节，其中，半成本的管理环节即WIP，可用于指导物料、设备及人员的协调，并根据工作状态，对生产现场予以可视化管理。当然，管理者还可以通过生产任务单号、单元以及生产线别，了解各工序、仓库的产品信息。对于供应商而言，可以实时获取生产线消耗原料数量、库存数量，并对其予以动态填补，实现拉动式JIT管理，对于客户而言，可能够实时查询生产进度。

5、信息采集

MES可对自动化生产车间的底层操作控制面板、员工状态、库存物料、工序流程以及设备运行状态等信息予以采集，新物料上线后，可在线扫描物料条码、设备条码等，并对相关信息予以记录。

四、结论

综上所述，在21世纪的今天，企业若想赢得用户和市场，则必须要以先进的技术为基础，我国制造业领域的传统生产现场管理仅仅是“黑箱作业”，已不满足多样化的竞争需要，无法及时找出产品的问题所在，MES系统则刚好可弥补该空白，通过负责调度执行、生产管理，提供统一平台上集成生产调度、文档管理、质量控制等功能，并利用大数据、区块链技术等先进技术，促进我国智能制造产业的发展。

最后，随着智能制造行业的快速发展，MES系统已经成为很多企业进行智能化生产管理的首要选择，MES系统的应用改变了传统的管理模式，整合了企业各部门的资源信息，实现了综合利用。

慧都MES专注为企业提供数字化工厂、智能工厂的整体解决方案，致力打造企业全方位的产能优势，提升整体竞争力，即时管控制造业生产过程、实时采集现场生产数据，让生产降本增效。

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