不要迷恋CPS，看看MES能否助力实现数字化、智能化？

导读：这是我2014年12月17日写的一份关于企业实施MES的材料，供各位拍砖。MES能否助力实现数字化、智能化 ——在“工业4.0”和“工业互联网”的背景下，你是否也在想该怎么办？

众所周知，2013年4月，德国在汉诺威工业博览会期间推出了“工业4.0”，这也是业界称之为以智能制造为主导的新工业革命。以此为例，不难看出欧美等发达国家正在以数字化、网络化、智能化技术应用作为重点，力图依靠科技创新，抢占国际产业竞争的制高点，谋求未来发展的主动权。

而中国是一个后来者，必然是一个并联式的发展过程，要求工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，同时完成工业2.0、3.0、4.0的变化。

对于我这样一个制造业信息化顾问来讲，势必关注的是“两化融合”，即就是“工业化和信息化的融合”，那“两化融合”的主要方面就是数字化、网络化、智能化制造，这也是使得整个制造业发生革命性变化的核心技术。下面我就以一款目前需求量比较大的，业内普遍认为实现数字化与智能化制造的必备神器——MES来和大家分享一下自己的个人看法。

一、 空的概念终究要落地，数字化、智能化，MES到底能干什么

有人讲，为什么行业企业实施完成ERP之后，成功率只有20%，这到底是为什么呢？

从制造企业的类型来看，随着市场环境的变化，企业为了能够尽量的达到效益最大化，都在顺应市场的变化。企业的生产受到了市场订单的密度的影响，无论是多品种大量、多品种批量、多品种小量还是单件生产，军品和民品生产企业都逐步转变成了“多品种小批量”的生产模式。

图多品种小批量的生产模式

市场环境的变化和现代生产管理理念的不断更新，导致了企业的生产模式转变，企业和车间的管理人员就发现了车间这块地方的重要性，一个制造型企业能否良性运营，关键是使“计划”与“生产”密切配合，企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化，做出准确的判断和快速的应对措施，保证生产计划得到合理而快速修正。虽然ERP和现场自动化系统已经发展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系统的服务对象是企业管理的上层，一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现场自动化系统的功能主要在于现场设备和工艺参数的监控，它可以向管理人员提供现场检测和统计数据，但是本身并非真正意义上的管理系统。所以，ERP系统和现场自动化系统之间出现了管理信息方面的“断层”，对于用户车间层面的调度和管理要求，它们往往显得束手无策或功能薄弱。

比如，当出现下面的情况的时候，根本就不能快速、高效的解决：

1. 出现用户产品投诉的时候，能否根据产品文字号码追溯这批产品的所有生产过程信息？能否立即查明它的：原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数？

2. 同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候，能否自动校验和操作提示以防止工人部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？

3. 过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？

4. 目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？要分别供应给哪些供应商？哪些客户？何时能够及时交货？

5. 生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？影响设备生产潜能的最主要原因是：设备故障？调度失误？材料供应不及时？工人培训不够？还是工艺指标不合理？

6. 能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，精确区分产品质量的随机波动与异常波动，将质量隐患消灭于萌芽之中？

7. 能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码？甚至引入更加实时、全面而智能的数据分析平台来给企业管理者的决策带来便利和数据支撑呢？

MES就可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。

图 MES能够打通企业ERP与车间底层控制

• MES系统能够通过对生产物料、产能信息、工艺管理进行信息化的管控，可以制定出符合企业实际需求的生产计划，非常的客观、合理并且精确，为企业整个生产把控了进度以及方向。

• MES系统帮助生产型企业从原先的手工管理向信息化管理方向的转变，非常的智能化并且可控化，能够对生产过程中的人、机、料以及其他资源进行合理的配置和利用，用科学、合理、高效的信息自动化管理取代人工经验式管理方式，这是对生产管理的一大变革。

• MES系统实现了企业生产过程的可视化，生产产品质量的可追溯。通过对车间现场数据的实时采集以及对工业条码信息技术的运用，企业可以实时观察到现场的生产状况并进行控制，对产品的质量也进行管控，真正实现事中控制，这样就提高了企业的生产效率以及产品品质，降低了成本，提高了客户的满意度。

• MES系统可以帮助企业实现绩效的数据化。通过MES系统，企业可以自动记录生产过程中产生的各项数据以及报表，这样就为各种绩效考核提供了依据，通过这些数据，可以为企业制定好的绩效制度。

  有了MES系统，企业可以通过系统来进行数据的记录、编辑，不会导致信息的失真、丢失以及冗余、虚假现象。这是由于各产线采用了条码技术和物联网技术，可以对现场过程的数据进行实时采集，实现全过程的监控，促进了整个生产的顺利进行。

二、 MES能干这么多的事情，到底能否助力你的企业实现数字化、智能化呢

1、自己不适合导入MES，不能助力

我最近就深有体会，一个客户的企业，没有太多的预算，面对自己业务人员的需求又不能进行有效的控制，而且企业内部的管理问题也不是说一个信息系统就能够解决的，通常都是系统向管理妥协，这个问题可能大多数的企业都会遇到的。

如果要充分发挥MES系统的功能，前提是该企业有一个健全的管理体系，如果没有完善的管理体系，那就没有健全的制度去约束机制，MES系统的实施以及维护将会出现问题；企业如果没有先进的管理模式，那MES系统中的信息也不会精准，即使能在系统中运转，也不能给企业带来效益。

MES系统是可以提高企业信息化管理水平，但是不会自动的帮助企业解决原先遗留下来的管理问题，所以企业想成功实施MES系统的时候，一定要想办法解决企业本身的管理水平，比如可以先上ERP系统，先进行业务重组，这样MES系统直接对接ERP系统的数据就会准确。

企业在考虑导入MES系统的时候就要考虑以下5个问题：

1. 企业当前要解决哪些问题，是不是上了MES系统之后就能解决？

2. MES系统实施后的回报率是多少？

3. 企业在MES系统上的预算是多少？足不足够MES系统的成功实施？

4. 要明确实施MES系统的目标是什么，能够解决哪些问题？

5. 以企业现如今的管理水平适不适合上MES系统，实施了MES系统能不能保证效益的最大化？

所以，我就建议你，明确MES的目标，严格按照总体规划，分步实施的原则，千万不能以做信息化系统需求都急迫，不做信息化系统也都可以用的心态来面对这件事，在实施MES系统之前，一定要把这些问题考虑进去，这样才能在以后的实施过程中不会出现严重的问题，保证MES系统项目的顺利进行。

2、我适合导入MES，没做好需求分析选型，不能助力

MES系统整个实施过程中，最让企业头疼的MES系统的选型了，如果在选型中出现的一系列问题，将会给MES系统的实施部署带来很大的影响，那么该如何来解决这些问题了，关键在于MES系统需求分析应避免的五大误区。

A、缺乏针对性的详细需求分析

企业在对MES系统需求分析过程中，不能完整的理解其含义，所定的需求往往是比较宽泛，没有具体的深入到细节，缺乏针对性，更多的是将目标和需求混为一谈。例如，企业需求分析时往往会提出质量追溯管理的需求，但很多企业停留在，系统需要提供追溯管理的需求，好一点的企业进一步细化到，要实现对原材料、产成品、生产操作过程、生产组织、过程质量、过程工艺参数等的追溯。但由于具体的追溯流程、追溯机理等缺乏针对性的描述，为未来企业实施带来隐患。

B、忽略企业实际需求

企业在定制需求时候，忽视了企业自身的现状和信息化的应用程度，所定的高功能需求，不切实际，并不是说这些功能不需要，而是要在整体规划的前提下分清轻重缓急，把握主要矛盾，解决重点问题，而不是眉毛胡子一把抓。

不少企业在进行MES需求分析的时候，通过网络可以便捷的了解到各供应商的解决方案，及特色功能等，把各家的特殊功能进行罗列，就完成了需求分析，并用这个来组织招标选型，最后的结果是MES还不成熟，不能满足我们企业的要求。但企业的真正业务需求在哪？在需求的撰写过程中迷失了。

C、缺乏对平台化的重视

由于MES系统个性化很强，在应用过程中还经常会根据企业的具体情况进行二次开发，因此对于MES系统的平台性就显得非常关注，同样的一个功能，是通过配置来实现，还是通过自带的开发平台来实现，还是需要写程序代码来实现等，不同的方式影响的不仅仅是功能本身，更为关键的是实现效率上。

D、不易于理解的技术描述语言需求

技术人员和业务之间缺乏相关的联系，技术往往会用IT语言来进行描述，而在功能需求上缺乏深入的了解，导致所开发的软件在业务的联系上不能相关联。

E、缺乏信息化集成的思维

能考虑实施MES的企业，通常信息化都有一定的基础，因此在考虑需求时，一定要结合信息化的应用现状，把集成问题考虑清楚，例如与ERP系统的集成，与PDM系统的集成，与SCM的集成等等，而且要明确集成目标、集成机理、如何实现、需要相关系统做什么配合等，都需要明确的描述出来。

以上就是MES系统需求分析应避免的五大误区。企业在MES系统需求分析的正确性与实际性，关系着制造业企业能否获得一套合适的MES系统，来实现完善的、规范的、实用性比较强信息化企业管理，当然MES系统的价值的真正发挥，很大一部分还在于实施方案的完善性，以及不断的完善系统和企业的结合度，充分发挥企业价值。

3、选好型了，在导入MES的过程中出现问题，不能助力

国内的软件公司导入MES项目的阶段大致分为如下的五个阶段：

在我服务过的客户企业中，我大概总结了一下在导入MES系统中的各个阶段中会遇到的7个问题，这个7个问题也是我们在导入MES系统的时候需要注意的：

• 国内生产制造型企业的工厂本身的管理制度很不完善，在加上内部人员的流动性比较大，一旦人员流走，那他制定的相关制度也会随着新的负责人过来而更改，这就不利于用MES系统在项目定义阶段的业务流程的梳理；

• MES系统在国内还是刚发展不久，缺乏实战经验，很多企业对MES系统有憧憬但是没有正确的认识观念，推行的决心也不强；

• 企业工厂的生产特点是多品种小批量，订单式的，车间现场比较混乱，会有很多突发状况，而且作业上配合程度低，这也会在很大程度上阻碍MES系统的实施；

• MES系统如果要达到实时监控生产过程的功能，就必须要车间现场人员进行配合，但是实际情况是车间人员都忙于生产，根本就没时间进行数据录入，就有人说让我增加了工作，而且还不加入工艺路线，不算工时，也就不算工资，所以在执行方面还是很困难的；

• MES系统的执行会影响到一些企业人员的利益，比如说因为实现了车间透明化管理，那就使部分管理人员的权利有被剥夺的感觉。而且优化了很多的人员配置，比如：现在有很多企业学习了日本的精益化生产模式，工人只生产，专门配置统计员进行数据录入，上了系统之后，这些人就会面临着被取代；

• 对于国内很多企业的内部人员都喜欢用笔进行作业化，而不习惯用电子化作业，而且现存的体系文件中对无纸化工作支持的力度很差；

• MES系统需要对现场数据进行实时收集、监督以及控制，这就需要一些有计算机技术的经验者进行工作，而且MES系统中包含了软硬件部分，维护上也比较困难。

以上这些问题有主观上的也有客观上的，只有真正的重视并解决这些问题，MES系统才能很好的实施并发挥它最大的价值。

4、导入MES成功了，不能做好运维，不能助力

国内目前导入MES的软件供应商一般都会在系统导入完成之后，免费提供网络、电话以及到厂的服务。在此期间，甲方一定要建立自己的运维团队，建立适合企业实际情况的运维制度，这样运维团队也就有法可依。同时，让运维团队与乙方软件供应商进行密切的交流，学会如何进行MES系统的运维。当然，也就提出了如下的要求：

• 要具备MES系统异常问题的及时响应与分析处理能力。

• 如果企业上了新的产品，要能够在MES系统将新产品的基础数据做导入工作。

• 能够胜任数据库层面的维护和生产数据分析。

• 及时的收集MES系统使用过程中的问题并及时上报。

• 根据生产部门提出的新需求，及时向MES开发人员提出，并且进行初步的审核和沟通，理解新需求的实际含义，减少二次开发对于系统的修改量。

• 最好能够懂得一些计算机的语言，能够方便做业务人员和开发人员的桥梁。

• 当现场出现异常情况的时候，要能够协助生产人员进行过程异常的分析。

有一个特别有效的方法，当然，这个也是我在做项目经理的时候，和客户的运维团队聊天中得知，他们的工作是非常辛苦的。比如：MES系统中的生产数据会随着时间的推移而增加，运维人员一段时间内要进行数据的备份，热备的时间往往需要好几个小时，而且他们一般都是在晚上大半夜的来做，有时候当自己的电脑或者局域网出现丢包或者其他异常情况的时候，数据卡住了，一卡又是好几个小时，这就是考验运维人员耐心的时候了。再比如，当系统在运行的过程中，出现了BUG，当软件公司需要将补丁打至服务器时，需要通过中间件进行服务器的启停操作，这个时候同样也受制于中间件、数据库和网络的制约，有时候中间件与数据库之间的一个小小的版本差异，都会出现不兼容或者其他的异常情况出现。所以，为了调动运维人员的积极性，适当的设置一些奖励处罚机制。对于他们的工作也是一种肯定和鼓励（非常有用）。

三、总结

2014年，我们在说传统制造业生产设备效率低下，能源消耗高，车间占地面积大，人工成本高。我们还在说转型为数字化工厂、智能制造之后，以自动化、数字化为基础的智能化生产，将逐渐取代过去生产模式，走向高效、优质、低耗、绿色制造之路。这其中，MES是传统“制造业”向“智造业”转型的关键环节。MES与ERP、CAPP、PDM、DNC等信息系统相结合，可以帮助企业实现生产过程中的数据实时采集、提高生产排产的效率、实现制造过程的追溯、提升工人与设备的绩效、保证产品质量等等。

2015年，我们望着《工业4.0》，看着《中国制造2025》，在这十二五的最后一年，你是否已经为十三五的信息化工作做好了规划呢？以前有人讲：不上ERP是等死，上了ERP是找死。也许这句话在随着MES的逐步实施，正式进入后ERP时代，提高ERP的实施成功率，想实现数字化和智能化，单纯依靠MES是不够的，但是，没有MES是肯定不够的。

最后，也送给你一句话：不上MES是等着自己变的强大，上了MES是促进自己变的更强大。

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