制造执行系统（Manufacturing Execution System，注，以下缩写为 MES）MES 是面向车间层面的信息系统，介于企业管理层与车间控制层之间，通过采集生产 过程的信息供管理人员决策。市场竞争加剧的环境下，MES 的应用成为提升企业 的生产管理水平和生产制造能力重要途径。 信息系统项目与业务密切相关，业务的复杂性以及客户对系统逐步了解导致 需求经常变更，项目范围不断扩大，信息技术更新迭代迅速、环境与相关人员也 随着时间在变动。只有使用科学的项目管理方法对实施过程进行管控，才能控制 成本，使系统按时保质顺利上线。 本文在广泛阅读和参考大量 MES 设计与项目管理相关文献的基础上，运用项 目管理学、信息学等学科知识对 MES 系统建设进行研究。以 H 公司 MES 系统建 设项目为对象，探讨了典型离散制造企业 MES 系统设计与实施，探索如何结合生 产的管理特点和模式得出的项目需求，根据需求构建 MES 系统架构设计方案，并 在已有的成功的信息系统的实施理论、方案以及案例的基础上，完成对制造型企 业如何成功实施 MES 进行研究。 关键词，MES 信息化 制造业 IT 项目管理IV Abstract MES(Manufacturing Execution System, note: the following abbreviation for MES) is an information system facing the workshop level, which is between the management level and the workshop control level. It collects the information of the production process for the managers to make decisions. Under the environment of fierce market competition, the application of MES has become an important way to improve the production management level and manufacturing capacity of enterprises. Information system projects are closely related to business. The complexity of business and the customer's understanding of the system lead to frequent changes in demand, the scope of the project is expanding, the information technology update iteration is rapid, and the environment and related personnel are changing with time. Only by using scientific project management methods to control the implementation process can the cost be controlled and the system be put on line smoothly and on time. Based on extensive reading and consulting a large number of MES design and project management related literature, the use of project management, information science and other disciplines knowledge of MES system construction research. Taking the MES system construction project of H Company as an object, this paper discusses the design and implementation of MES system in typical discrete manufacturing enterprises, explores how to construct the MES system architecture design scheme according to the requirement according to the project requirements derived from the management characteristics and modes of production, and puts forward the successful implementation theory, scheme and case of the existing information system. Based on this, we completed the research on how to successfully implement MES in manufacturing enterprises. Keywords，Manufacturing Execution System，Promotion Of Information Technology， Manufacturing Industry，It Project Management第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 1.1 研究的背景和意义 1.1.1 研究的背景 中国制造行业一直处于劳动密集型阶段，劳动力相对西方国家较为低廉。但 近年物价上涨、货币超发，这种局势正慢慢改变，人口红利逐渐消失，众多企业 将厂房搬迁至东南亚等国家寻求更为廉价的劳动力。为了降低生产成本提升自身 的核心竞争力，只能从提高生产效率、降低生产过程成本、提升产品质量着手。 丰田公司创造的精益生产是公认的先进制造管理理念，可实现消灭生产过程故障 去除浪费，已得到了业界普遍的认可并已在诸多企业取得了不错的成绩。因此， 我国很多制造企业为了提升企业竞争力，也逐渐开始引入并推行精益生产。进入 互联网时代以来，信息化程度的高低体现了一个企业核心竞争力，而 MES 更是很 多制造企业提升信息化水平的首要选择。我国很多制造企业为了提高自身的信息 化水平，都逐渐在做车间 MES 的建设 [1] 。MES 是对产品从物料通过加工工序形成 产成品的生产过程进行跟踪管控，实时反馈工厂人、机、料等因素的状态，搜集 相关的数据并通过一定规则进行整理形成报告供上层进行分析决策，迅速响应并 下达对应的指令，提高了工厂的执行效率 [2] 。基于以上两方面背景分析，我国的制 造企业应颠覆传统的生产制造思维模式，引入精益生产和信息化，从制造转型为 中国“智”造。 目前国内制造业管理模式都在向数字化、智能化发展。制造业企业运营管理 过程是一个信息不断产生、传递、分析至决策者做出判断、决策、执行的过程。 企业信息化的主要目的是保证信息及时、有效传输以及起到优化企业管理的作用。 信息化不单是一个信息系统建设和自动化的实现，而是引入一个全新的管理理念。 H 公司是中国最大的压缩机制造企业，年产压缩机 1,800 万台。近年来缩机行业面 临产能过剩，临着严重的市场竞争，压缩机生产企业要改变以前的生产车间“黑 匣子”化的生产模式，H 公司是一家设计、研究、开发、生产空调压缩机的国有 高新技术企业。年产压缩机达到 700 万台，生产 A、C、D、E、G、H、TE、TH 八大系列，七百多个机种，各类生产物料上千种，为了达到精益生产的要求，公 司开展信息化建设。通过多年的努力 H 公司信息化建设取得了一定成果，针对大 批量、多品种、高精度、高效率的行业特点，公司总体规划，分步实施，建立完 整的客户端到供应端的集成信息系统，以资源管理系统为核心，向前端是客户关 系管理系统，再到供应端的供应商管理系统。形成以信息技术为支撑的供应链的 高效率低成本的运作，提高执行力。然而近年来压缩机行业同质化严重、原材料H 公司制造执行系统设计与实施研究 2 成本上升、市场竞争加剧，客户对产品质量、交货周期要求越来越苛刻，销售订 单数量与机种的需求多变，这就对生产计划与调度响应时间提出更高要求，给生 产运营管理造成巨大压力。生产运营过程中经常出现生产计划与调度指令无法准 确下达，导致车间生产无序，生产效率低下，交货周期延长，仓库无法获知车间 物料消耗状况导致物料短缺，机种混合生产时常出现质量事故，无法满足竞争需 求。公司现有的系统仅能实现仓库与物料的管理，生产运营与上层计划脱节，对 当下正在发生的生产过程无法做到实时监控，这就导致企业没办法在竞争中取得 优势。公司发现 MES 可以作为两者间的纽带，填补了这一真空，能很快识别生产 运营过程中的问题并及时解决，大幅缩减生产计划响应时间，产能利用率和实物 劳动生产率大幅提升，提升生产调度的灵活性与执行效率 [3] 。 MES 很好地填补了生产端到上层决策端的真空，起到一个信息枢纽的作用， 使得生产过程信息能传递到上层，也能使上层指令及时下达，消除了两者之间的 信息不对称，使生产过程得到有效控制。 1.1.2 研究的意义 （1）实施 MES 对企业的实践意义 制造型企业将企业计划管理层向车间设备层延展已成为信息化一种趋势，而 利用MES提升企业的生产运营效率管理水平和降低生产成本已成为当前制造业提 升信息化水平的重要手段，MES 的设计与实施研究也比人成为当前研究热点。为 企业提供一个敏捷、具有良好适应性的车间生产环境，达到降低成本、提升效率， 提高产品质量是 MES 的根本目标。根据 MES 的定义，它是介于上层面向订单的 计划管理和底层面向生产现场的控制管理的中间层。通过调查统计数据发现 MES 带来的价值很可观，在该系统的帮助下，企业可以将交货周期时间降低 30%，生 产灵活度提高 30%，降低 20%以上在仓库库存，产品质量提高 20%，减少 75%手 工的统计数据时间 [4] 。但是在信息系统建设的实际过程中如果没有规范的科学管理 很难实现预期的目标。 H 公司作为国内压缩机龙头，欲占领国际市场，摆脱行业同质化竞争激烈困 境，巩固行业地位，实现品牌国际化战略，成为国际主流压缩机供应商，必须实 现整体生产过程管理的透明、高效，产品质量稳定且能有效追溯。因此，如何实 施一套成功的 MES 系统，实现车间管理人员可以随时获取生产过程信息，并获取 相关数据，对各生产要素进行监控、跟踪，实时查询物料库存情况、生产进度， 使得问题能及时发现并解决，管理层人员可查询相关报表作为决策依据，降低沟 通管理成本，成为企业提升信息化与管理水平的关键。 MES 项目从立项、系统选择、系统评估、系统实施、培训直至上线需要耗费第 1 章 绪论 3 很大的人力、物力，整个过程下来一般都需要花费 12 至 24 个月的时间。企业要 综合考虑各方面的因素，在合适的时间结合当下的实际情况设计 MES 系统以及制 定周密的实施方案，缩短系统上线导入周期。本文以 H 公司为实际案例分析，总 结其实施成功的方法和失败的经验，研究整理出 MES 系统的实施方法论，对制造 型企业实施 MES 有指导意义。 （2）研究实施 MES 的学术意义 实际上很多企业在信息系统建设实际过程中经常由于各种因素导致信息系统 不能达成设想目标，导致的原因有以下几点 [5] ， ①MES 的需求分析没有调研整理清晰，企业的领导层、管理层、基层三层调 研不详细，导致业务范围不能明确定义，尤其是在与其他系统交叉的领域。 ②信息系统的设计与实际的业务流程没有很好的融合，导致管理逻辑上与信 息系统不匹配。 ③MES 系统涉及的业务领域比较广泛，涵盖了计划、质量、人力、设备、物 流等多个领域，光从信息部门推动实施是非常困难的，相关部门与人员的配合程 度直接导致项目的成败。 ④系统项目建设过程没有引入科学的项目管理方法，项