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隨著我國制造業的迅猛發展，MES系統逐步在制造型企業特別是流程行業得到了認識與推廣。MES即制造執行系統(manufacturing execution system，簡稱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。MES系統是整個生產制造系統的“腰”，上承管理“人財物”的ERP系統，下接數量眾多種類繁雜的生產設備，其極其重要的位置也決定了實施MES的艱巨性。MES在近幾年在國內正處于方興未艾的良好發展態勢中，前景十分看好。

1 MES需求分析

1.1 設備管理的目標

增加生產力：建立預防性維護策略，使設備的可用性達到最大值；

降低維護成本：優化排程和資源的利用率，降低返工率和備件庫存成本；

降低生產事故：確保正常的執行規則，增強工作區間的安全。

簡而言之，MES就是通過在適當時間，適當地點，提供適當的備件，適當的人員，適當的工具及適當的信息，從而達到資產設備使用率可按估計水平及在最低的可能成本下運作的效果。

1.2 設備管理軟件需要解決的問題

專業保全計劃的制定依據、執行情況和檢定情況；

設備使用歷史記錄儲備和可追溯性；

設備運行情況的實時掌握，故障統計完整；

準確系統分析，保證維修保養的合理化、經濟化；

設備配件消耗的統計查詢。

將這一系列問題用的解決方案通過工作流方式驅動，再以系統環境固化下來，就形成了MES的基本雛形。

1.3 設備管理軟件選型中所需要的基本功能

1.3.1 設備基礎管理

①包括設備卡片、設備臺賬、設備檔案。如設備編號、設備名稱、型號規格、制造廠家、出廠日期、出廠編號、購置日期、安裝地點、使用部門、設備狀況、設備原值、耐用年限、折舊年限、能源需求、設備體積重量、設備功率、設備分類、ABC分類、驗收情況及設備標識等項目；

②可以根據任何子項目查詢，并可以生成規范統計表格和自定義表格；

③支持對設備進行樹型分類管理功能，上下級別無限制；

④可支持設備調撥、設備狀態維護、設備租賃管理、安裝驗收、設備報廢等功能，支持多人協同操作管理；

⑤可自動導出設備報表、盤點報表；

1.3.2 特種設備管理

①建立壓力容器、行車等特種設備卡片，應登記特種設備使用證編號、設計單位、安裝單位、檢定周期、負責人及檢定記錄管理，自動排出特種設備臨檢臺賬；

②可自動生成特種設備周期檢定計劃；

③查看特種設備維修歷史記錄、變動記錄。

1.3.3 設備故障及運行管理

①記錄保存設備故障情況，可按保全依賴票的內容建立設備故障檔案卡；

②可按設備故障原因、故障部位、故障影響、故障類型、故障時間等進行分類統計，建立設備維修檔案；

③可對更換的備件進行記錄，并能按單臺設備進行統計；

④可記錄設備實際運行臺時；并能設定設備制度臺時；

⑤可生成設備月運行報表，根據運行情況可對設備各種指標進行統計；

1.3.4 設備保養與維修管理

①能制定關鍵設備的專業點檢基準、專業保全基準，對各基準可設定時間周期，并能由指定人員進行更新；

②可根據基準自動生成周專業點檢計劃，并根據保全基準生成年度專業保全計劃和月度專業保全計劃；

③可根據各類計劃實施情況，填寫實施報告；

1.3.5 備件管理

①可與現行JOS系統的設備維修備件庫進行數據互通；建立完善的設備備件卡片，可附加各種備件圖片等文件；

②應建立設備----備件、備件----設備間的關聯關系，可通過指定單臺設備查找備件目錄，可按備件查找使用該備件的設備；

③可設定備件的安全庫存（或上下限），并能自動提示，自動生成備件庫房需求采購計劃。

1.3.6 軟件系統管理

①應建立設備分類等多層次結構；

②應設定權限管理，如公司設備管理人員、設備使用單位設備管理人員、設備保全人員等的不同權限。

2 MES的應用

2.1 MES的價值

2.1.1 建立規范的設備管理工作體系

MES系統能比較完整地記錄、儲存、存取、處理設備資產數據、變動數據、運行數據、檢查維護與維修數據、備件計劃與庫存數據、特種設備檢驗數據等，及時傳遞設備運行與維護的狀態信息，為生產安排和各項工作安排提供數據信息支持，從而建立規范的設備管理工作體系，這一工作管理體系涵蓋了設備的整個壽命周期，并以設備履歷的方式對設備的使用和維護、維修記錄進行保存和查詢。

2.1.2 最大化關鍵資產的使用率

MES系統建立的大量詳細數據信息將直接地為預防性維護與維修工作管理提供計劃和任務制定的依據，從而最大程度地保障工作管理的合理性、保障設備的正常與安全運行、提高工作效率、改善工作質量、降低運行與維護成本；待系統全面上線運行后，可有效減少設備停機時間、提高關鍵設備的連續運行時間和無故障運行時間。

2.1.3 降低設備運行與維護成本

MES系統對設備折舊費用、修理費用及其它有費用記錄的維護作業費用進行自動核算，對設備運行及維護成本進行成本統計，以降低設備運行與維護成本。對主要設備和關鍵設備的管理應嚴格按照系統的管理功能去進行，通過預防性維護和預防維修，避免維修不足和維修過度兩種現象，即可有效提高設備的運行效能。通過提高工作效率，特別是工作任務的有效組織與安排，降低綜合管理成本。

2.1.4 減少備件采購及庫存成本

MES系統與備件維修緊密結合，在備件的成本控制中更有效的體現了其價值。

2.2 MES應用的注意事項

①隨著市場競爭的激烈化，企業在產品的質量、成本、交貨期等方面提出越來越高的要求，這就要求制造管理體系中必須對包括成本、物流、質量、排產計劃、在庫管理、訂單跟蹤、終判放行、成品出廠在內的各種應用要素進行統一的集成管理。同時，由于不同行業其生產形態、管理對象、企業管理方式也存在很大的差異性，都使得構建制造管理系統成為一項非常大的復雜工程。加之MES概念引入國內時間并不長，包括企業領導和各級人員對MES的認識不足，這是造成在很多制造企業推廣MES不利的一大原因。

②另外，很多企業自身基礎自動化條件參差不齊，無法有效的實現數據自動采集。管理，如果過程監控─生產績效分析一計劃動態調整等全過程的閉環全部都依賴于人工錄入數據，則整個管理的效果將大打折扣。所以，自動化設施不完備也是影響國內制造業推廣MES的原因之一。

③MES在國內的實施還因面向對象的差異呈現不同的應用效果。在我國制造企業日常業務管理中，最困難的要數面向現場管理的MES，由于生產過程中出現的情況千變萬化，產生的結果可能有無數個，事前無法預料到。這是由生產制造過程的復雜性與多樣性所決定的。

④MES與JOS集成方面，有些企業還是過于注重IT技術本身，而忽視了MES系統與周邊信息化系統業務管理在功能上的協同性與業務邏輯的完整性。MES制造指令底層自動化系統的細化與分解等，都要求進行整體的應用邏輯設計與集成，而不僅僅是數據交換那么簡單。

2.3 MES的效益分析

①促進企業信息化管理改革。設備管理系統實施將為企業進行信息化管理改革、提升企業競爭力提供強有力的技術保障，同時直接帶來了巨大的經濟效益和管理效率的提升。

②計劃調度科學化。實現設備計劃的平衡、資源平衡、時間平衡，提高資源利用率，最大限度消除計劃管理瓶頸。

③保障設備順利使用。實現設備集中計劃管理，引入設備維修保養技術標準，實施維修保養計劃管理。從而保證設備質量，降低設備故障率和事故率，避免人為原因造成的損失。

④節能降耗。通過管理軟件系統的實施，合理降低維修保養成本、能耗和其它各種損耗，從而降低整體運營成本，提高經濟效益。

⑤提供管理決策支持。管理者可隨時隨地掌握設備使用狀況，將一系列客觀的數據，通過計算機系統進行科學匯總分析，有利于領導進行企業經營決策。

3 小結

MES系統針對企業領導和設備主管關心的問題，提供了眾多實用的固定資產統計分析與報表功能，通過對維修數據的記錄，精煉和分析，能夠幫助企業對維修過程，維修質量，維修能力和維修成本等方面加以定量以至定性的分析，為有效的制定預算和決策提供依據。并且可將員工按照技能進行分類和管理，使得企業能有效的調動合理的資源完成適當的工作。根據系統中的歷史數據，可以對員工在任意時間范圍內的工作數量和質量進行評估，為企業對員工的考核提供支持。如果說ERP是制造企業信息化的“第一次革命”，那么MES（制造企業生產過程執行管理系統）的興起將會是企業信息化的“第二次革命”。MES將信息化“觸角”深入到車間底層，使制造企業對信息技術的應用更加深入。它既為企業頂層管理系統ERP提供了大量及時、可靠的生產數據，又提高了整個工廠的制造執行能力，通過與企業底層管理系統DNC/MDC/PDM/Tracker/RCM等的集成應用，還能夠實現企業的生產數據共享和協同管控。在工業4.0以及中國制造2025期間，是制造企業轉型升級關鍵時期，也是“兩化融合深度行”的重要階段，MES系統已經迎來應用熱潮。