制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)主要用來解決整體優(yōu)化中，生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)過程有脫節(jié)問題，對生產(chǎn)各個重要環(huán)節(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)，用終端硬件以一定的數(shù)據(jù)格式記錄下來，經(jīng)過系統(tǒng)歸類整理和分析后，轉(zhuǎn)化成有效的信息，提供給各個生產(chǎn)職能及管理部門使用。
制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和交貨期，有效的使用工廠資源：即人力、機械、設(shè)備原料等。MES直到1990年，才由AMR組織提出并使用。我國早的MES是20世紀80年代寶鋼建設(shè)初期從Siemens公司引進的。20世紀70至80年代以工廠自動化為主，80至90年代以管理信息化為主，進入21世紀，主要通過MES來控制包括物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工廠資源，不單是面向生產(chǎn)現(xiàn)場的系統(tǒng)，是連接現(xiàn)場層和經(jīng)營層，改善生產(chǎn)經(jīng)營效益的系統(tǒng)。不是一個特定行業(yè)的概念產(chǎn)，而是應(yīng)用于各種制造業(yè)的重要信息系統(tǒng)。
1離散行業(yè)的MES：
在過程管理與控制方面：通過對過程的離散事件動態(tài)監(jiān)控，自動糾正生產(chǎn)操作或提供決策支持，以實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度要求；在出現(xiàn)例外或生產(chǎn)進程偏離太大時，及時報警相關(guān)人員使其采取相應(yīng)的措施。
在生產(chǎn)調(diào)度與任務(wù)派工方面：根據(jù)工廠設(shè)備實際加工、運輸、存儲能力的變化，制定并優(yōu)化生產(chǎn)的具體過程及各設(shè)備的詳細操作順序；為了提高生產(chǎn)柔性，生產(chǎn)任務(wù)根據(jù)生產(chǎn)執(zhí)行具體情況及設(shè)備情況，結(jié)合資源配置進行現(xiàn)場動態(tài)分配。
在資源配置和狀態(tài)控制方面：提供各種資源的實時狀態(tài)，與任務(wù)分配緊密協(xié)調(diào)，為各生產(chǎn)工序配置工具、設(shè)備、物料、文檔等資源，保證各操作按調(diào)度要求準備和執(zhí)行。
在質(zhì)量管理方面：跟蹤產(chǎn)品原料、各加工的零件的設(shè)備、操作人員、工序批次等，為產(chǎn)品的使用、改進設(shè)計及質(zhì)量控制提供依據(jù)；根據(jù)檢測結(jié)果確定產(chǎn)品問題、提供相應(yīng)的決策支持。
在維護管理方面：管理和指導(dǎo)設(shè)備、工模具的維護活動，卻報其可用。
在勞動力管理方面：提供人員的狀態(tài)和相關(guān)的信息，跟蹤個人的工作執(zhí)行情況，為操作人員提供決策支持。
在文檔管理方面：管理產(chǎn)品的設(shè)計、操作流程、工藝說明等；根據(jù)任務(wù)分配，為生產(chǎn)工序提供相應(yīng)的程序和信息等。在數(shù)據(jù)采集方面：獲取各工序、設(shè)備、物料、產(chǎn)品等數(shù)據(jù)，并匯總成其它系統(tǒng)、管理者所需的信息。
在性能分析和模擬方面：分析對比資源利用率、資源可用性、產(chǎn)品加工周期等的實際與標準的對比分析，做出相應(yīng)的評估；通過模擬仿真為生產(chǎn)調(diào)度提供可視化的分析。
2流程行業(yè)的MES：
在過程管理與控制方面：與數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制底層控制系統(tǒng)進行實時通信；以控制層的控制能力為基礎(chǔ)，提供各種先進的算法，實時地監(jiān)控生產(chǎn)動態(tài)過程按調(diào)度要求、穩(wěn)定地進行；提供對生產(chǎn)失控或出現(xiàn)故障的實時報警，并能采取相應(yīng)得緊急措施。
在生產(chǎn)調(diào)度與任務(wù)派工方面：根據(jù)生產(chǎn)計劃，綜合流程的實際能力、物料與能源的供應(yīng)可用、預(yù)防維護及切換線的代價等因素，制定生產(chǎn)的具體班次安排、生產(chǎn)進度安排等；由于產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長、切換較少，以及流程設(shè)備柔性小，所以各任務(wù)的加工設(shè)備在調(diào)度時已經(jīng)確定。
在資源配置和狀態(tài)控制方面：由于生產(chǎn)存在波動變化的特性，為了保證生產(chǎn)連續(xù)、順利進行，實時地監(jiān)控生產(chǎn)過程的資源和設(shè)備狀態(tài)，按調(diào)度要求、穩(wěn)定地進行；并提供對生產(chǎn)波動或出現(xiàn)故障的實時預(yù)警。
在質(zhì)量管理方面：把直接或間接質(zhì)量測量及分析結(jié)果實時反饋，保證產(chǎn)品符合行業(yè)標準和客戶要求，跟蹤產(chǎn)品原料的相關(guān)的信息、生產(chǎn)控制參數(shù)和配方、質(zhì)量檢測結(jié)果及相關(guān)的批次號和數(shù)量。
在維護管理方面：管理和指導(dǎo)設(shè)備、工具的維護活動；根據(jù)數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)進行故障分析和診斷。
在勞動力管理方面：提供人員的狀態(tài)及所在班次等相關(guān)的信息，跟蹤個人的工作執(zhí)行情況，為操作人員提供決策支持。
在文檔管理方面：管理產(chǎn)品的配方、工藝流程、控制參數(shù)、相關(guān)行業(yè)標準、污染控制標準。在數(shù)據(jù)采集方面：及時為其它系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)，從工廠層實時地采集數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)校驗及數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等處理；為管理者、上層如計劃系統(tǒng)提供所需的信息。
在性能分析和模擬方面：產(chǎn)品的相關(guān)的數(shù)據(jù)、能源耗費、設(shè)備的使用情況進行綜合評估；依據(jù)采集的數(shù)據(jù)建立、修正生產(chǎn)模型，使其真實有效的反映實際生產(chǎn)過程，通過模擬仿真可視化的分析、改善控制效果。
我們在實施MES系統(tǒng)，首先應(yīng)進行精益思想的現(xiàn)場改善，再考慮在“料、法、機”的思路才能成功應(yīng)用MES系統(tǒng)。所謂“料”，就是產(chǎn)品的生產(chǎn)日程安排、物料批次跟蹤、關(guān)鍵工序管理、原輔料管理和生產(chǎn)統(tǒng)計分析。所謂“法”，就是：質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù)采集、過程分析、SPC。所謂“機”，就是：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備基本信息管理、設(shè)備故障分析、設(shè)備任務(wù)管理、設(shè)備統(tǒng)計分析等。
在實施MES系統(tǒng)，也要特別注意行業(yè)的特點，如：
汽車與零配件行業(yè)：需要確保質(zhì)量TS16949，客戶訂單跟蹤，需要制造的生產(chǎn)歷史記錄，優(yōu)化機器的性能，物料JIT拉動與配送管理與過程與監(jiān)控等。采用JIT精益生產(chǎn)方式。
需要實現(xiàn)具體功能：條碼化物流管理，以及生產(chǎn)全過程控制與追溯以及防錯。主要實現(xiàn)： 供應(yīng)商來料跟蹤、物料批次管理FIFO、標準容器管理與標識、看板管理與下達、物料JIT配送到工位、裝配防錯驗證、工裝夾具防錯驗證、與SCADA/PLC完全集成、設(shè)備報警與預(yù)警、ANDON管理、與ERP完全集成。
電子行業(yè)，希望采用MES進行物料管理、SMT上料對料管理，產(chǎn)品的裝配，老化、測試、包裝管理，以滿足產(chǎn)品召回以及追溯的需求。
主要實現(xiàn)功能：供應(yīng)商遠程條碼打印標簽，IQC處理，先進選出庫存作業(yè)，F(xiàn)eeder管理
SMT上料/對料/追溯作業(yè)，禁用、限用料管理，DIP、MAC、裝配、老化、測試管理，與測試系統(tǒng)集成，客戶條碼標簽定制，成品入庫及發(fā)貨管理，客戶數(shù)據(jù)EDI-FTP自動上傳，向ERP工單報工等。
光伏行業(yè)，對其產(chǎn)品有嚴格的追溯性需求，希望能保留至少15年的制造數(shù)據(jù)用于客戶服務(wù)。主要實現(xiàn)：電池片的來料批次記錄，選片及IQC處理，各裝配站批次數(shù)據(jù)采集以及防錯掃描各測試站的數(shù)據(jù)上傳以及結(jié)果判定，產(chǎn)品分級（外觀/功率），產(chǎn)品包裝作業(yè)，客戶標簽輸出以及效驗，出貨等級自動篩選匹配，電子看板數(shù)據(jù)發(fā)布，異常作業(yè)流程支持。
還有流程行業(yè)包括啤酒、化工、煉油、制藥等，通過對原材料進行混合、分離、粉碎、加熱等物理或化學(xué)方法，使原材料增值。終產(chǎn)品類型有固體、液體、能量和氣體，通常以批量或連續(xù)的方式進行生產(chǎn)。物料和物料之間的數(shù)量關(guān)系可能隨溫度、壓力、濕度、季節(jié)、人員技術(shù)水平、工藝條件不同而不同。其次，在每個工藝過程中，伴隨產(chǎn)出的不只是產(chǎn)品或中間產(chǎn)品，可能細分為主產(chǎn)品、副產(chǎn)品、協(xié)產(chǎn)品、回流物和廢物。描述這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配方還應(yīng)具有批量、有效期等方面的要求。流程工業(yè)企業(yè)的特點是品種繁多、固定、批量大，生產(chǎn)設(shè)備投資高,而且按照產(chǎn)品進行布置，通常設(shè)備是專用的，很難改做其他用途。工藝流程復(fù)雜，多條路徑，串行、并行和混合路徑進行。流程工業(yè)企業(yè)的原材料和產(chǎn)品通常是液體、氣體、粉狀等。因此，存儲通常采用罐、箱、柜、桶等進行存儲。物料類別多，數(shù)量大，價值高。庫存控制，調(diào)運優(yōu)化意義重大。流程工業(yè)企業(yè)采用大規(guī)模生產(chǎn)方式，生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟，生產(chǎn)自動化設(shè)備比較成熟。由于生產(chǎn)需求、原料供應(yīng)、能源供應(yīng)等變動及設(shè)備故障等原因，使得計劃經(jīng)常變動，原計劃執(zhí)行十分困難。流程工業(yè)對物資的管理需要有嚴格的批號。需要記錄從原材料、供應(yīng)商、中間品以及銷售給用戶的產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量均需要回溯。
如有色金屬