MES是生產(chǎn)現(xiàn)場管理系統(tǒng)。討論這樣一個非常復雜的大題目，縮小范圍是明智的。

我們不從IT的角度表述它的功能，而是從管理科學的視角觀察MES是什么？在工廠它該做什么，能做什么?

從功能上，MES主要就分為兩個部分:決策管理、業(yè)務流程管理。

工廠接到一個訂單，流程大致是：設計部門——計劃部門——分解BOM——查、減庫存，生成需要生產(chǎn)加工和外協(xié)的工單。先安排所需物料采購，再適時把工單分配到各車間。至此，各車間就拿到一組工單(決策指令)，上面有例如車、銑、铇、磨等各個工序，工單指派到工人(設備)。

MES要做的第一件事情

MES的職責應該是從生產(chǎn)計劃生成工單開始，它負責指揮工人和設備干活的。MES要做的第一件事情是做好所有將要開始的生產(chǎn)準備，以保證生產(chǎn)資源滿足開工條件。

只要具備一定條件，工人(資源設備)就可以干活了。工廠通常把這個叫生產(chǎn)準備。對簡單的生產(chǎn)，工人只要有圖紙、物料、機床就行了。復雜工序除了主要設備資源以外，還需要刀具、模具、卡具、量具、場地等等。例如，航天衛(wèi)星裝配工序需要近20種資源條件同時滿足才能進行。需要注意到，有些資源不是專用的，而是競爭性資源。

MES應該做到滿足這些條件，否則無法開工。問題在于我們不是要滿足一次兩次，而是要保證工人8小時內(nèi)每一件事情都能滿足這些條件。否則要停工待料，生產(chǎn)效率就下降，浪費就產(chǎn)生了。

MES要做的第二件事情

假設，MES第一件事做的很好，車間不會發(fā)生停工待料，這樣也是不夠的。MES要做的第二件事是計算出工人/設備正確的做事的時間，并把生產(chǎn)指令轉(zhuǎn)達到生產(chǎn)資源。我們在車間做的每一件事看起來似乎是獨立的，其實它與企業(yè)的整體目標密切相關。所以做事要有先后順序，規(guī)定好什么時間做什么事情。

企業(yè)目標常常不止一個，而是多目標。比如，產(chǎn)能最大化、最短交期、最少延遲訂單、最少庫存、最少加班等等。有些目標是相互矛盾的。MES應該在決策和這些目標之間給出可視化的量化關系。這個問題非常復雜，是當代管理科學最困難的問題之一。解決最復雜的問題最無奈也是最靠譜的手段就是利用人工經(jīng)驗，全世界絕大多數(shù)企業(yè)都是這樣做的。最近幾年，人們用APS(高級計劃排程)幫助解決這個問題。APS是有用的，但能夠作用的范圍是受限的。

生產(chǎn)任務指令下發(fā)到車間，工人就可以干活了。如果生產(chǎn)資源是數(shù)控機床和自動化設備，那么系統(tǒng)必須通過PLC、DNC、SCADA等一些中間件、數(shù)據(jù)接口、控制系統(tǒng)來指揮它們作業(yè)。這是指令下達就是通常所說的設備連接，也是當前MES最重要的功能及賣點之一。

MES要做的第三件事情

MES就該做第三件事是生產(chǎn)過程的監(jiān)控。生產(chǎn)過程監(jiān)控主要是兩個方面，一個是任務情況，一個是資源情況。每個生產(chǎn)資源(工人)接到生產(chǎn)指令后何時開始，何時結(jié)束？做了多少？質(zhì)量情況？有什么異常？設備情況？運行數(shù)據(jù)？這些都是生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)反饋。這是MES最基本的功能。同時，這也是做好產(chǎn)品的質(zhì)量管理和質(zhì)量追溯主要環(huán)節(jié)。當前熱起來的物聯(lián)網(wǎng)傳感器等技術在這里將發(fā)揮作用。企業(yè)需要的大數(shù)據(jù)分析應用的主要數(shù)據(jù)來源也產(chǎn)生在這里。

MES要做的第四件事情

MES的第四件事情是應變和協(xié)同。在車間執(zhí)行生產(chǎn)指令的每天每時都可能發(fā)生各種各樣的異常變化。這分為主動和被動兩種。追趕或調(diào)整未能完成計劃;市場訂單變了，插單、撤單、設計需求改變了;設備故障、物料不到、質(zhì)量返工等問題都要打亂既定的生產(chǎn)次序。我們就必須重新對生產(chǎn)任務與資源的配置做出決策，以應對這樣的問題。生產(chǎn)現(xiàn)場的異變是常態(tài)。它每時每刻都影響和決定著生產(chǎn)的效率和效益。通常傳統(tǒng)的MES并沒有設置一個專門的功能模塊，而是把難題甩給了管理人員。生產(chǎn)現(xiàn)場管理的計劃員、調(diào)度員明天都在如同“消防隊員”一樣來處理這樣的事情。有些企業(yè)生產(chǎn)管理人員也常用OA社交一類的工具來做這樣的信息溝通。

一個好的MES它必須對任務(訂單)、資源和環(huán)境有足夠的感知，不僅感知到現(xiàn)狀，還能夠感知到未來趨勢;它能對感知的情況進行科學的分析并做出恰當?shù)臎Q策，同時對于生產(chǎn)現(xiàn)場的變化給予敏捷的反應。一個差的MES的感知一定是不完整不準確的。也許MES會把決策功能交給人。人的經(jīng)驗很重要，但是也是有局限性的。依據(jù)經(jīng)驗的分析和粗糙的感知，這個決策執(zhí)行結(jié)果必然是低效的。

編輯：小葉