一、MES系统的未来发展趋势

1、模型驱动

目前，MES管理系统与Digital Twin（数字化映射）、工业大数据、CPS系统以及物联网应用等技术存在交叉，自身也在不断发展，为了充分发挥MES系统的效用。

不仅需要构建适合企业发展的MES系统，以满足企业个性化需求，更要专业的服务伙伴，促进MES软件落地，构建适应发展需求的智能化转型发展战略。

全能的工厂全息模型搭建费用极高，通常用于某项自动化信息的全部信息，但是生产MES系统的未来发展趋势仍是全息建模，从而支持无人工厂的运行，比如只有达到厘米级别的地图数据，方可实现自动汽车驾驶。

2、模型驱动MES系统特点

基于全息建模，可实现企业层面的管理控制、车间执行、过程控制及底层设备等无缝一体化信息系统，继而实现生产工程的少人化或无人化。

例如自动化生产的设备，包括更换装置、交换装置、检具、柔性自动装夹具、储存装置、自动寻址装置、机器人以及数控机床等，实现在线监控设备，提升设备智能化水平。

比如运用连线组网技术，连线设备，构建自动化生产有机整体，如FA、FML及FMS等数据共享，实现工厂MES平台与设备之间实时控制。

自动化控制和管理技术的应用，包括生产系统仿真技术、生产规则和动态调度控制技术以及分布式数据控制技术等，实现管理智能化。

3、及时精准采集数据

对于我国大部分的企业而言，MES系统建设，仍是以及时精准采集数据为核心任务，规范企业生产过程，作为MES有效运行的基础。

MES系统的计划执行、设备监控、质量管理以及过程监控等，均需要基于数据实现。可以说，数据采集的广度与深度，将直接决定各模块功能的实现效果，促进维护管理智能化及运行，降低设备故障，优化生产过程。

当然，在当下的云计算、物联网技术、区块链技术等推动下，及时精准采集数据将会明显提升，也会作为未来MES系统平台的发展主流。

二、MES系统的核心应用

1、工艺管理

工艺管理是MES生产管理系统中必不可少的一个重要环节，工艺管理是企业重要的基础管理，是稳定、提高产品质量、提高生产效率、保证安全生产、降低消耗、增加经济效益、发展生产的重要手段和保证。系统主要需求如下：

工艺文件和图文的管理：可在系统中对生产工艺图文和相关文件进行统一管理。

工艺流程管理：可在系统中自定义工艺路线等。

工艺版本管理：可通过版本管理工艺路线等。

审批管理：当系统中工艺流程或工艺版本变更时需进行审批，审批流程可自定义。

2、计划管理

根据订单和生产计划制定详细排程和车间生产作业计划（是一种资源分配的决策活动。考虑订单优先级、交货期、库存、加工路径、产品特性、加工工序、设备负荷、资源限制等条件，将生产计划与用户订单转化为具体的生产作业计划，排出高效率的日（班、线、台等）的作业顺序，并将设备的调整降低到最小程度。在系统设计过程中主要有以下需求：

总厂计划（系统集成）：在系统设计过程中需要考虑与整厂对各类订单的加工产线计划导入以及和交货期进行控制管理，并在MES管理系统中进行车间现场详细排产工作。

手动排产：该功能模块主要是根据从总厂中读取的主计划进行分解，企业工作人员根据现场设备负荷、交货期等情况在系统中进行手动排产、派工等操作，可具体到人员、设备、工位等。

生产进度跟踪：可实时了解车间生产线现场各订单的实际进度。

3、生产报工

生产进度的实时报工在MES软件中是最重要的一个节点，每一个工序或零件的完成与否将直接决定整个生产任务是否能够完成，甚至影响整个企业的计划安排，所以通过车间实时数据报工，能最大限度地贯彻好调度结果的有效执行。主要需求如下：

操作终端：每条线关键工位或每几台设备放置一条工位终端，用来进行任务查看、生产进度提交、异常呼叫、图文查看等。

生产任务查看：在车间现场指定位置放置操作终端，员工在现场终端刷卡来了解自己的生产任务，并可查看相关工位文件、操作说明等。

生产进度提交：通过现场工位机或设备数据采集直接提交生产数量。

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4、设备管理

设备管理是一套对生产设备、操作规程、管理制度、运行监控、故障诊断、维修维护、运行统计等进行全面管理的模块。该模块需要和设备联网系统集成，一起完成该功能。主要需求如下：

设备台账管理；实时运行监控；设备故障报警；设备运行统计分析；点巡检信息化管理；维修维护管理；备品备件管理；零配件采购。

5、异常管理

生产过程中有可能出现的异常情况，如设备故障、缺料、加工异常等情况。出现异常时，系统进行异常报备、异常跟踪处理、异常紧急预案处理设置及异常短信通知设置，并定时生成异常处理报告和报表。

实现快速的信息传递、申请呼叫、实时显示、统计分析、报表生成等功能，就工序作业、设备状态、质量问题、供应物料情况等过程进行实时的信息传递和管理，工厂MES系统对生产全过程构成支撑。

当品质，工艺，设备，设备参数出现异常报警时，系统会根据预先设定的人员、处理时间及提醒方式，若责任人在时间内未处理报警则逐级进行提醒。主要需求如下：

可在系统中自定义设置异常类型；

可以通过短信、邮件、看板的方式通知相关人员，根据故障类型的不同设定不同的处理人员；

当出现异常时，处理人员处理超时时可以逐级上报。

可以通过现场操作终端进行异常呼叫，呼叫时需刷员工卡记录呼叫人员信息、呼叫时间、呼叫工位、处理人员、处理时间等。

6、看板管理

看板是把相关人员需要的数据直观的展示出来，需要了解这些信息的员工能一目了然的看到这些信息，帮助操作人员和管理人员进行生产管控。主要需求如下：

可在每条产线、关键工位、关键部门放置对应的看板。看板位置和看板内容需详细调研后确定。

看板类型：可选液晶看板或LED看板，大小待定。

7、统计报表

在企业中,只有把收集的统计数字经过多次加工处理,进行系统地、深入地分析，才能转换成各种有用的信息，使大量的统计数据完全实现它们的使用价值，才能发挥统计的服务和监督作用。

系统可根据各种数据源生成各种报表，如设备故障统计报表，设备运行统计报表等等，并支持自由选取时间跨度，对设备进行统计等功能。具体报表内容和报表展示方式需详细调研后系统根据已有数据及企业需要生成。

8、质量管理

生产质量管理主要是为了控制产品生产过程的质量，降低生产风险，提高合格率和客户满意度，针对关键工序设置检验指导内容、质检项及参数供质检人员对比确认，大大降低了因上道工序存在的质量问题继续加工生产而带来的损失。主要需求如下：

通过现场终端可以提交生产过程中产品自检、报废、返修等数据。

移动检验：检验人员配备移动终端，如PDA，PAD等。通过移动终端选定生产任务进行检验，并提交检验数据。

工作人员可通过系统实时查看当前生产任务的检验记录和统计结果。

通过设备数据采集，可自动获取检验设备的检验数据并向系统提交。

三、总结

综上所述，在21世纪的今天，企业若想赢得用户和市场，则必须要以先进的技术为基础，我国制造业领域的传统生产现场管理仅仅是“黑箱作业”，已不能满足多样化的竞争需要，无法及时找出产品的问题所在。

MES系统则刚好可弥补该空白，通过负责调度执行、生产管理，提供统一平台上集成生产调度、文档管理、质量控制等功能，并利用大数据、区块链技术等先进技术，促进我国智能制造产业的发展。

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