MES的前世今生

前面的文章大體介紹了TOC下的低結存，計劃統一性原則，列隊生產，日結日清，品質問題碎片化等，有很多朋友問是否基石公司不再做數字化，而做流程梳理，非也！

其實所有不同的制造業生產方式都有底層的制造業理論，TOC是適合流程行業和離散制造業在工作方法上統一思想、集中目標、關注重點，而數字化幫助流程行業和離散制造業暴露所有問題，讓大家更容易集中目標、關注重點。說到數字化，很多人就自然而然想到MES系統，那我們就從MES開始聊聊。

30年前，MES系統就被美國人提出，當然這和流程行業及離散制造業的汽車、半導體、航天航空的發展一直是伴生狀態。

MES的出現也是制造業的必然過程，是通向數字化和智能制造的重要橋梁。

百度百科中對MES的定義是：在1990年美國先進制造研究機構AMR（Advanced Manufacturing Research）提出來MES架構，將MES定義為“位于上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的面向車間層的管理信息系統”，它為操作人員/管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態。

制造執行系統協會(Manufacturing Execution System Association，MESA)對MES所下的定義：“MES能通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。

當工廠發生實時事件時，MES能對此及時做出反應、報告，并用當前的準確數據對它們進行指導和處理。

這種對狀態變化的迅速響應使MES能夠減少企業內部沒有附加值的活動，有效地指導工廠的生產運作過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產回報率。

MES還通過雙向的直接通訊在企業內部和整個產品供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務信息。

隨后國際標準化組織ISA（Instrument Society of America），定義了企業級業務系統與工廠車間級控制系統相集成時所使用的術語和模型，用于描述和標準化這類軟件系統，記錄在ISA-95國際標準中，對企業層次的劃分、制造運營管理過程的一般活動、MES功能模型等，都進行了詳細說明。

隨后國際標準化組織ISA（Instrument Society of America），定義了企業級業務系統與工廠車間級控制系統相集成時所使用的術語和模型，用于描述和標準化這類軟件系統，記錄在ISA-95國際標準中，對企業層次的劃分、制造運營管理過程的一般活動、MES功能模型等，都進行了詳細說明。

MESA在MES定義中強調了以下三點：

（1）MES是對整個車間制造過程的優化，而不是單一的解決某個生產瓶頸；

（2）MES必須提供實時收集生產過程中數據的功能，并作出相應的分析和處理。

（3）MES需要與計劃層和控制層進行信息交互，通過企業的連續信息流來實現企業信息全集成。

但是，我們連載第三篇聊過，TOC理論是作用點理論，而全廠全工序的優化，對于企業整體效益沒有太大幫助。

因此實際上MES無法從根本上達到制造過程優化的效果，IT人員寫的MES系統更達不到這個效果。

如何在MES中加入TOC的方法，來提升企業整體效益，我們后續詳談。

MES定義的其他兩點，都是主張需要實時采集生產過程數據，打通計劃層、控制層信息流，這一點與我們現在談論的數字化、大數據以及智能制造有密切的關系，數字化才是目前智能制造發展的必經之路。

言歸正傳，先說說流程連續行業的MES。流程連續行業主要包括：能源發電、水處理、石化、化工日化、金屬冶煉、食品飲料、醫藥、水泥玻璃造紙的前制程等。
因為流程行業產品相對單一，批量大，不容易停線，所以計劃相對單一，大部分是MTS的生產方式，計劃的單一性對MES來說是容易實現。

而且像電力行業，由電網的AGC統一調度不同的發電企業，生產計劃并非真正的“生產”計劃，而是設備維保計劃。

在工藝方面，因為流程行業在設計之初他已經確定了工藝和產品，所以流程行業帶有EPC工程總包性質，不存在大的工藝變更問題，主要是產品細分中存在配方相關的工藝參數改變和控制參數的調整，一般會有專門的批次控制系統（Batch Control System）來進行管理。

生產過程中，流程行業生產自動化程度都很高，通常采用DCS系統或多個PLC+SCADA系統實現集成，主要的生產流程中所有設備都統一在一套PCS系統中監視與控制，設備大部分使用周期長，折舊年限也長，設備穩定高。

DCS系統或SCADA系統，定時就能自動打印生產報表，再通過標準的接口上傳MES、ERP，實現數據對接。

流程行業的特性決定了MES的行業化，規模化使用，應用和發展都比較好，他的行業特性使得MES和計劃之間的強關聯性不高，生產連續，計劃排產可以不需要強實時，可以做周和月計劃，而且流程行業產品特點，像化工生產，原料投入反應釜，定時生產后，必須出爐，裝罐，基本不可能存在在制品結存，因此，自然而然的達到了低結存，計劃統一性原則，列隊生產，日結日清（生產周期長的，就周結周清、月結月清）。

加上流程行業都是財大氣粗的公司，對生產自動化（DCS、PLC，SCADA）等投入很高，經過多年發展，自動化設備及各種生產系統在做EPC設計或者招投標時，對接口協議都有明確的規范，所以流程行業的MES對設備及運行數據的對接及上傳相對容易。

在流程行業從ERP到MES再到DCS或者SCADA他們的分工其實很明確，特別流程行業的ERP其實不需要管理太多物料資源計劃（MRP）的內容，ERP的功能更趨向于平面信息化，MES也更偏向MIS類的管理系統，與ERP的信息化更多的是補充，同樣在DCS系統或者SCADA上面也是調用數據，最多在MES定位上做些工藝配方的管理，與PLM、PDM一類的產品研發系統對接。

下一篇，我們著重聊聊離散行業，特別是離散長流程行業的MES。