在当前激烈的市场竞争环境下，新建大型产业园为满足市场需求、提升产品质量、拓展业务规模，引入了大量先进设备与组装工艺。然而，固化的生产管理模式却成为制约8 万台 / 年大规模生产能力的瓶颈，原有的生产组织与质量管理模式已无法匹配先进制造水平的要求。
与此同时，为保障公司战略目标的实现，借助信息技术强化对各类业务流程的管理势在必行。唯有让科技在公司运营层面提供广泛且深入的支持，才能真正为公司价值链创造更多附加值。综合考量设备先进性与生产管理模式的适配性，公司决定采用全新管理手段与模式，在工业园区建设的同步，规划并实施电脑化方案。经过反复研究论证，最终选定一套成熟可靠的制造执行系统（MES），为生产管理的计算机化控制保驾护航。
一、企业MES 系统功能架构：11 大核心能力筑牢管理根基
对于企业而言，MES 的组织架构至关重要，它直接决定了相关工作能否精准落实到各个部门单位并严格执行。MES 采用三层软件架构（如图 1 所示），但仅依靠架构还远远不够，还需对企业生产组织管理中的功能内容进行重新提炼。以下 11 个主要方面，基本涵盖了企业生产经营管理的关键要素，而这些管理功能的取舍，则需结合企业当下的环境特点与期望达成的管理效益来确定。
图1 MES 的三层软件系统架构
（1）生产资源智能管控
安排专人跟踪管理公司几乎所有主要资源的日常生产与活动资料，确保各类生产要素有序调配、随时可用。同时，实时记录设备资源占用过程中全公司及各系统的重要历史信息，保障生产全要素设备的合理动态配置，并定期跟踪生产设备资源占用相关的系统状态信息记录数据。
（2）工序调度优化配置
依据每个生产工艺单元的生产优先级、属性及特征，对所有生产过程的工序资源进行综合优化，最大限度降低企业生产全过程资源配置成本的相对变化幅度。
（3）生产计划动态执行
制定月度生产作业计划，并以作业任务、工单、批次、订单计划等形式下发至各作业生产单元。可根据月度生产经营实际情况，动态调整原始调度计划，生成新的生产调度动态信息。
（4）文档信息数字化管理
对生产工厂中与生产过程操作及单元活动直接相关的所有原始信息资料实施数字化存储管理，涵盖生产车间工作指令、图纸、配方、设备制造操作方法与流程、设计记录及图纸变更、产品出厂记录资料，以及相关ISO 信息数据等，同时确保工厂历史数据档案文件的妥善存储。
（5）现场数据高效采集
实时采集现场生产系统数据，记录每个生产操作单元生产过程中的各类关键参数，并存储到系统相应的表格文件与记录中。数据可由人工录入或从生产设备数据库自动采集，系统仅需向外网提供一个数据接口，方便其他生产应用厂商获取实时生产数据。
（6）员工绩效精准管理
记录前一天所有员工的出勤情况与专业技能表现，实时跟踪员工每日日常状态，实现与企业资源配置平台的无缝交互，助力企业实现人力资源的最优配置。
（7）产品质量全面跟踪
提供生产质量的实时监测分析功能，保障严格高效的产品全程质量控制。不仅能提前识别潜在的产品质量问题，还能对已出现的质量问题逐一诊断、分析，并快速提出有效改进方案，包括基于SPC/SQC 技术的在线实时跟踪分析与离线跟踪分析。
（8）生产过程实时监控
对企业整个生产过程进行实时监控，在遇到特殊情况时，能自动纠正操作、向相关人员报警，消除生产管理中的严重缺陷。同时提供报警控制接口，以及与其他智能设备的MES 系统接口。
（9）设备维护科学管理
跟踪检测并指导清洁生产，改进设备维护保养工艺与维修工具，对日常突发问题迅速作出响应。建立维护历史事件信息与故障处理记录数据库，协助工程师快速诊断维护故障。
（10）产品信息全程追溯
作为企业内部产品跟踪控制的重要手段，可实时监视产品的技术状态与用途，为产品质量追溯、后续服务提供有力支撑。
（11）生产性能综合分析
跟踪分析实际生产运行指标与企业历史信息，预测企业优化生产状况带来的综合效果，并与预计效果数据进行对比，为生产决策优化提供数据支持。
二、MES 在制造产业中的应用：打通数字化 “关键一公里”
企业制造执行自控系统的智能化建设，是企业迈向数字化与一体化发展的关键战略环节，更是企业从单一设备控制、单一制造过程自动化，逐步向生产数字化管理与全面综合过程自动化发展的必然路径。
如今，制造业生产数字化应用系统架构已实现跨越式发展，从初级的生产MIS 控制，延伸为集工业生产运行控制、调度流程优化、营销、经营预测与综合决策控制于一体的综合性企业经营过程自动化服务系统。其技术框架通常由工业经营层 ERP 数字化系统、工业生产运营层 MES 系统及过程控制运营层 PCS 系统构成（如图 2 所示）。
图2 传统企业生产系统流程图
MES 系统作为核心执行分析机构，对从生产计划命令下发到最终产品装配完成的整个生产作业过程数据进行优化，实时将生产过程信息反馈至上层执行系统，其作用范围主要集中在车间班组与车间生产执行部门。制造企业实施 MES 后，生产管理能力将实现质的飞跃，具体体现在以下 6 个方面：
1.提升生产全过程管理的专业技术含量与企业管理手段的数字化水平，满足现代化大型企业生产数字化管理平台的建设需求；
2.依托现场实时数据进行调度排产与实时调度，大幅提高排产数据处理与生产调度工作效率；
3.增强企业生产运行管理的动态实时性与科学性，让管理决策更精准；
4.实现物料远程跟踪，实时掌握物料流转状态，提升供应链协同效率；
5.强化质量控制，从源头防范质量风险，保障产品品质稳定；
6.为生产成本核算提供精准数据依据，助力企业控制成本、提升盈利空间。
三、MES 系统的实施：从现状突破到落地执行
3.1 MES 在中国的应用现状：机遇与挑战并存
当前，在先进制造企业质量控制数字化集成领域，MES 理论思想仍主要停留在内涵与理论研究阶段，软件应用集成能力相对薄弱。在制造装备技术研发应用领域，MES 系统的产品研发方法、设计理论及具体产品研发技术大多处于起步与试验阶段，实际应用中还面临两大突出问题：
·数据共享壁垒：总部人员需登录基地账号才能查询本地数据，且多数企业分部不具备数据共享权限，严重延缓生产进度，影响决策效率；
·业务流程紊乱：企业为拓展业务设立多个分部，但各分部业务流程不统一，总部无法依据统一指标管控子公司运营，介入管理难度大。
3.2 MES 系统实施的 5 大关键步骤
在项目获批、完成演示并确定实施MES 系统后，企业需制定清晰的总体计划、设定明确目标与实施政策，具体可按以下步骤推进：
（1）组建专业项目实施团队
MES 系统实施涉及企业生产运营的全要素，部门间及人员间的协调配合至关重要。因此，首要任务是组建一支涵盖生产、技术、管理等多领域人才的项目团队，为项目推进提供组织保障。
（2）筛选优质 MES 供应商
选择适配企业运营需求的软件产品与服务，寻找技术实力强、熟悉业务流程的软件供应商是关键。企业需重点关注供应商独立解决实际业务问题的研发能力，以及产品的潜在盈利预测能力，确保合作能为企业带来长期价值。
（3）重构业务流程与开发新系统
实施MES 系统后，企业原有生产运营管理模式将发生重大变革。需全面重组业务流程，对职能交叉的部门进行合理分工，明确职责，确保信息及时准确处理，实现 MES 系统整体最佳集成运行效果。同时，因企业情况存在差异，需与专业软件制造商深度合作，开展 MES 业务需求调研，定制开发适合企业的 MES 软件系统。
（4）开展全面员工岗前培训
MES 实施涉及现场计算机、网络工厂及车间人员等多个环节，相关员工需具备扎实的业务知识、对 MES 管理的深入理解及较强的计算机应用能力。因此，必须安排全面的岗前培训，提升员工专业素养，保障系统顺利落地。
（5）做好基础数据准备工作
MES 系统强调对现场生产作业组织的管理指导与沟通协调。生产过程中产生的工艺控制、材料、设备、工艺路线、质量标准等信息，必须先输入现场计算机，同时需为这些信息建立科学合理的编码系统，确保数据规范、高效流转。
四、MES 的未来展望：协同化、一体化成发展主流
从国际MESA 协会对 MES 制造系统新功能与要求的重新描述中可清晰发现，行业已不再重点强调系统功能的主次之分，而是更加突出 “协同化制造系统” 的概念，以更好地适应经济全球化带来的技术变革。
为应对愈发激烈复杂的市场与数字化竞争，MESA 协会将 MES 应用系统外延扩大，纳入供应链与运营精细化管理、客户关系管理（CRM）等原本属于传统 ERP 软件范畴的数字化内容，逐步形成一套更成熟、完整、全面的现代制造企业解决方案，MES 系统概念也随之转变为 “现代制造服务型企业解决方案”。
与此同时，国内原本提供ERP 解决方案的软件公司，也逐渐意识到 ERP 系统与 PCS 软件之间的信息断层，开始在原有系统功能中融入大部分 MES 功能。这一变化使得 ERP 软件公司与 MES 系统公司形成功能交叉渗透的竞争格局，双方均致力于为用户提供全方位企业数字化整体解决方案，通过减少用户在信息领域的投资，提升自身市场竞争力。
五、结语：MES 引领制造企业数字化迈向新高度
数字化是当今世界发展的大趋势，更是我国实现工业现代化的关键环节。当前，唯有大力推广MES 理念与应用，推动 MES 普及，才能促进制造企业数字化深入开展，助力我国制造企业数字化建设迈向更高层次。
随着网络技术的飞速发展，MES 有望大幅提升物资储藏速率与排单精准度。通过与 ERP 技术优势互补，整合 ERP 的全局性与 MES 的精准化，既能有效解决企业现存的生产管理问题，又能提升企业管理数字化水平，为企业实现技术长远应用、可持续发展注入强劲动力。