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    某些專家認為，當今制造業的生存三要素是信息技術（IT）、供應鏈管理（SCM）和成批制造技術。使用信息技術就是由依賴人工的作業方式轉變為作業的快速化、高效化，大量減少人工介入，降低生產經營成本；供應鏈管理是從原材料供應到產品出廠的整個生產過程，使物流資源的流通和配置最優化。這和局部優化的區別就是全面最優化；成批制造技術是在合適的時間，生產適量產品的生產計劃排產優化技術，并隨著生產制造技術的深化，改善對設備的管理。這里，MES技術在企業信息化中扮演著最重要的角色。

    1  MES的產生和發展

圖1  現在信息系統與過去功能模塊對照

    從20世紀70年代后半期開始，出現了解決個別問題的單一功能的MES系統，如設備狀態監控系統、質量管理系統、包括生產進度跟蹤、生產統計等功能的生產管理系統。也就是說，在未實施整體解決方案或信息系統以前，各企業引入的只是單功能的軟件產品和個別系統，如圖1、圖2、圖3所示。當時，ERP層（稱為MRP）和DCS層的工作也是分別進行的，因此產生了兩個問題：一個是橫向系統之間的信息孤島（island of information），二是MRP、MRPⅡ和DCS兩層之間形成缺損環或鏈接（missing ring or Link）。

　　80年代中期，為了解決這兩個課題，生產現場的信息系統開始發展，生產進度跟蹤信息系統、質量信息系統、績效信息系統、設備信息系統及其整合已形成共識。與此同時，原來的底層的過程控制系統和上層的生產計劃系統也得到發展，如圖4所示。這時，產生了MES原型，即傳統的MES（Traditional MES, T-MES）。主要是POP（生產現場管理，Point of Production）和SFC（車間級控制系統，Shop Floor Control）。

圖2  制造業信息化的發展進程

圖3  企業業務周期和范圍的劃分

MES（Manufacturing Execution System）直譯成制造執行系統，俗稱生產管理系統。直到1990年，才由AMR組織提出并使用。20世紀90年代初，工業界開始認識到需要一個可以將業務系統和控制系統集成在一起的中間層。如圖4所示。制造執行系統（MES）從一開始就是一個特定集合的總稱，用來表示一些特定功能的集合以及實現這些特定功能的產品。美國的咨詢調查公司（Advanced Manufacturing Research，AMR），倡導制造業用三層模型（3rd layer model）表示信息化。將位于計劃層的控制層的中間位置的執行層叫做MES，并說明了各層的功能和重要性。如圖5所示。在中國，生產和制造兩詞有時混用或等同，仔細推敲，生產的范疇比制造要廣。MES處于企業信息系統ERP/SCM和過程控制系統DCS/PLC的中間位置。ERP作為業務管理系統，DCS/PLC作為控制系統，而MES則作為生產執行系統。MES與上層ERP等業務系統和底層DCS等生產設備控制系統一起構成企業的神經系統，一是把業務計劃的指令傳達到生產現場，二是將生產現場的信息及時收集、上傳和處理。MES不單是面向生產現場的系統，而是作為上、下兩個層次之間雙方信息的傳遞系統，是連結現場層和經營層，改善生產經營效益的前沿系統。MES也不是一個特定行業的概念，而且應用于各種制造業的重要信息系統。

圖4  MES的地位及其對生產能力的提高（注：引自SIEMENS的資料）

圖5  1992年AMR提出的3層模型

    由于ERP層和DCS層的IT應用起步較早，多已基本實現，因此，需要通過MES層的功能實現對兩者進行整合，并填充其間的空隙或狹縫。最初，MES并沒有一個非常明確的定義，它幾乎涵蓋了所有那些無法準確地分配給其他層的應用程序或產品。大多數這樣的產品都是由一些定制的應用程序逐漸演化而來的，而這些應用程序基本上都是由系統集成商針對某類特定用戶進行開發的，并且通常都是針對某個特定領域（如排產、實驗室、質量、產品跟蹤等）的。此后，在國際上，各相關組織都開始意識到要對MES進行更加明確的定義。MESA（Manufacturing Execution System Association International，制造執行系統國際聯盟組織），ISA都相繼開發了相關的模型對MES加以描述，并試圖通過模型使其標準化。位于美國的MESA成立于1992年，是繼AMR組織之后促進MES普及和標準化的團體，經常發布關于MES白皮書，還有用戶使用MES后的效果調查報告。

　　ERP是對企業資源進行有效地綜合地計劃與管理，是提高企業經營效率和效益的手段和概念。其核心是計劃，而不是財務。或者說，財務是手段，計劃優化是目的。實現這個目的軟件則叫ERP軟件。德國SAP公司的R/3最有名。據AMR（Advanced Manufacturing Research）組織2003年統計，SAP約占世界ERP市場的35%，ORACLE約占13%，People Soft約占10%，J