MES在实际生产中应用是什么？
市面上对MES核心定义千人千面，有说防错、有说追溯、有说数据采集系统集成 。这其实是国内对业务型工具软件认知的狭隘使然，就像ERP做成了财务系统一样。其实以上只是MES的小部分模块，我们可以从生产流程出发来理清MES的全貌。
一、生产管理第一步：定义产品生产业务流
一个产品生产需要以下要素资源：
- 生产bom物料清单
- 工艺参数，流程路线
- 工装模具等辅助工具或相关辅料
- 机台（设备），作业员，其它资源（水电气等）
这些要素资源在生产设计规划时，各级系统要通盘考虑。做到来源统一，管理细度分明，下级系统有独立运行的能力，上传或下载要保证准确无误。这些基础数据在不同行业的生产流程叫法不一，数据的组织方式也会有所不同。
二、MES的核心：资源合理调度和应用
这里我们要强调MES的核心——优化，如何利用最小的资源(时间、设备、人员、资源），进行最合理的组合和拆分，实现生产任务保质保量。这是MES作为统帅的最核心指标。
比如MES如何降低生产准备时间、提升流程编排效率都是其中比较重要的一环。
工艺流程编制示意图
在现实的MES项目中，MES真正的核心 很少能够受到重视，大家忙于采集数据，忙于防错，却忘记了核心。如同很多企业在上了ERP以后，MRP从来没有跑起来过，大家用excel，玩得不亦乐乎。虽说需求来源于工厂，工厂觉得现在 excel已经很好了，何必去了解玩不懂，看不明白的复杂逻辑。
历史上，著名的战役有很多，总会有胜利和失败的一方，双方都有将军，能力有高有低。孰好孰坏，战场上自然见分晓。
回到MES的核心功能，详细生产计划，没有此功能的MES，如何谈MES是智能制造的核心，失去了指挥能力的将军，与士卒有何分别！希望大家谈MES的时候，不要大谈万物互联、扫码追溯、系统集成，虽是重要，但不是立命之根基，不是取胜之法宝。
三、生产管理—第二步：生产计划制定
所有的决策都是在拥有足够信息的情况下制定的，知己知彼，百战不殆。都需要哪些信息呢？
1、生产计划达成率。获取生产产量是MES必备的功能之一，而这在实际生产当中，往往不是一件容易的事情，很多时候人们会综合管理细度，平衡数据的采集方式。特别是连续生产行业往往带一些预估量。我们要尽量保证产量数据的准确性和实时性。这样MES才能及时调整生产计划
2、资源可用性，包括人，机，料，辅助工具，辅料，能源等。
3、生产支持部门的情况。如质量，维修和物流部。计划是否统一，相关资源是否同步协调？
那么有了这么多信息 MES 应该做到什么地步呢？
胸有成竹，运筹如虎踞，决策似鹰扬，在计划未实施之前，通过模拟运行，准确的预估生产时间或结束时间，能够找到瓶颈工序和保证按计划完成的关键点。所以MES项目必须是强势的一把手工程，让决策更加科学，不要拆东墙补西墙，一直处于救火状态。
生产计划（月计划、周计）
四、生产管理—第三步：资源管理和调度管理
有了详细的作战计划，各级单位要做到令则行，禁必止。
1、按进度计划发出生产工作指令。
- 根据生产计划生成工位级别的工单
- 根据进度更新更新计划工单
- 进度有变化时，实时通知
- 所有人随时可以监控到完成情况
2、各级单位收到指令后，根据目标任务，系统列出所有所需资源，工作人员提前检查资源可用条件，确保根据班次/工作单/工作日开始时的正确条件，在正确的时间、正确的地点，按照计划安排所有所需的资源。
3、所有条件满足后，工单启动。战斗一旦打响，战果必须实时更新。
- 生产数据和日期的自动记录
- 根据商定的业务需求，生成的对应的工单报告
- 当工单未根据预期完成时，实时通知上级单位，立即重新安排工厂资源和产品的计划
- 工单执行过程中，资源的任何变化都可能会影响执行的效果
- 质量部门实时监测产品质量
- 未来资源可能发生的变化实时通知到各级单位
当然，不可否认这是一套非常复杂的业务逻辑，MES如何能够帮助决策，如何能够更准确的预测变化，将会是未来MES拔得头筹。
五、生产管理——第四步：生产执行 产品制造
生产执行我们可以理解为是2级系统的主要功能。当单体设备知道要生产什么的时候，下一步最主要的功能是要知道怎么生产。一般来说，主要分下面几步：
- 来料验证
- 单体设备中工序的定义
- 定义加工参数和上下限
- 启动生产菜单
- 收集过程参数和产品质量参数
MES 作为3级系统和2级系统主要的交互：
- MES告诉设备的2级系统工单号及生产产品
- MES告诉2级系统，来料是否可用
- MES提供给2级系统加工参数和上下限
- 2级系统通知MES工单启动和最终产品的质量
- 关于过程参数，一般会单独按时间序列存于实时数据库当中，当然为了比对，工单号，订单号或者是产品ID都会是其中一列数据。
当前的很多工厂，把这部分的功能完全设计在MES当中，并看成是MES的主要功能，直接和设备PLC交互，导致大家理解MES出现偏差。对MES的发展也是不利，因为设备能够独立运行是生产的最基本要求。技术应该去解决问题，而不是完完全全地理想化。当然很多客户在数据追溯方面有硬性要求，我们在设计应该去考虑缓存，考虑事后救补的方式。这种思路不仅是在MES和2级系统之间，2 级系统和1级系统同样应该如此。
六、生产管理——第五步：生产追溯
生产追溯是指总结实际用于生产产品的人员和设备、消耗的材料、能源，生产的材料以及其他相关生产数据（如成本和性能分析结果）的信息。这些信息会汇报给4级系统，用于更新总体计划。
1、跟踪物料在工厂中的移动。保持对每个工位在特定时间内的内容的描述，并跟踪生产领域内物料经过的所有路径。这里面的难点是如何定义追溯的条件，按批次，还是按单个追溯，这部分主要是由生产工艺和客户要求而定。特别是流程行业中，使用物料和成品物料不能一一对应的时候，按时间，最大程度的匹配是必要的。
2、将过程事件（包括生产和移动事件）附加在产品信息上，比如设备的开始和结束时间，中间的过程参数和设备报警、操作员的姓名和资质、质量的检查、当时的工厂环境，温度，湿度、物料的批次或单个追溯码。
3、 生成与生产过程相关的记录。这包括监管或质量管理所需的记录。这个功能非常重要，是产品质量的有效证据。
MES作为生产追溯和数据统计的集合，是MES的重要功能。业务需要明确自己的需求，才能发挥数据的最大作用。
MES对制程、人员、物料、质量全追溯
七、管理功能——生产人员时间管理集成
作为生产现场员工，直接影响产品质量或者产品产量。MES从下面几个方面集成到生产流程里。
1、考勤管理
- 使用条形码、RFID 阅读器识别员工出勤情况
- 准确、实时地跟踪和监控员工出勤情况
- 自动生成员工考勤报表
2、劳动生产率管理
- 生产员工需要登录工作站才可以开始生产
- 将分配的员工人数、员工身份、员工角色和劳动时间与生产和质量结果相关联
- 提供有关人员状态、劳动力分配（已承诺、可用或不可用）和生产结果的实时信息
- 生成有关劳动力能力和生产力的信息，以实现持续改进和动态劳动力分配。
3、维护人员技能图谱
- 生产人员技能需要与设备和产品匹配，保证员工持证上岗
- 培训流程和技能图谱集合，保证系统和员工真实状态同步
八、管理功能——设备管理集成
MES 主要关注设备的状态管理，状态管理的目的是提供给决策者准确的人员，设备能力信息，以确认计划的有效性。
首先要定义停机标标准，如故障停机，计划停机，设备点检，操作工休息，缺少原材料…, 其次是这些状态的切换要尽量要与设备集成，避免操作工太多的人为操作。最后系统要提供灵活的数据统计分析，比如按设备，按停机原因，按时间，按车间等多维度，帮助管理人员提升生产效率循环时间管理集成循环时间是生产计划的的最基本要素，如何定义每一个操作的循环时间是IE人员的基本要求。我们在系统里要清晰的定义出每一步的循环时间，还要尽量能够从设备反馈出实际使用时间，这样IE人员可以方便的对比理论和实际的区别，从而思考整条生产线的瓶颈工序，找出哪些方面可以提高。
九、管理功能——质量管理流程集成
质量管理的广义范围包括质量操作和对这些操作的管理，以确保中间产品和最终产品的质量。
质量运营管理可包括：
- 测试和验证材料的质量（原材料、最终产品和半成品）
- 测量和校准设备和工具，确保测量结果正常
- 产品质量合格证明
- 制定质量标准
- 制定质量人员认证和培训标准
- 制定质量控制标准
质量是产品制造过程里不可或缺的一部分。所以最新的ISA-95把MES更名为MOM（制造运营管理）, 就是期望在实施过程中，不要把思路固定在产品的制造过程，还要把相关的活动（质量，维修，物流）数字化，流程化。
对于质量管理，事先预防是关键，这就要求我们在设计系统时，必须考虑质量相关流程的集成，特别是与生产现场直接。
相关的流程，比如生产前，质量相关的设备校准，生产中的物料防错，不合格品处理，巡检和抽检，生产后的合格确认。
往往是现实打败了理想，或者是对MES的理解差异。很多企业从质量的角度看，MES就是一个追溯工具，只有在客户投诉的时候，才会在系统去找相关产品信息，希望上面的内容能让您更多了解MES及它的核心。
