MES系统，即制造执行系统（Manufacturing Execution System），是一种面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。它位于上层的企业资源规划（ERP）系统与底层的工业控制系统之间，负责监控和管理工厂的生产活动。MES系统的核心功能包括生产调度、质量管理、设备管理、跟踪追溯、流程管理、资源分配和状态监控、绩效分析以及与ERP等其他系统的集成。
随着信息技术的发展，MES系统也在不断演进，向着更稳定可靠、模块化、标准化、高可扩展性的方向发展，同时也出现了平台化MES的趋势。此外，集成化、云部署以及与物联网等技术的结合也是当前MES系统发展的重要趋势。
一、 目标
MES系统的主要目标是优化生产活动，确保生产过程的实时监控、控制和优化。它通过实时精确的信息引导、发起、响应并报告生产活动，快速响应生产变化，减少无效生产活动，提高操作及流程的效率。此外，MES系统还有助于提升投资回报、净利润水平、改善现金流和库存周转速度、保证按时交货，并确保生产活动关键任务信息在企业内部及供应商间的双向流动。
MES系统的应用可以强化过程管理和控制，均衡企业资源的利用率，优化产能，提高运作效率，达到精细化管理目的。它加强了生产部门间的协同办公能力，提高了生产数据统计分析的及时性、准确性，避免了人为干扰，促进了企业管理的标准化。
二、主要功能
MES的主要功能涵盖了从原材料到成品的整个生产过程的监控和管理。以下是MES系统的核心功能：
1. **生产调度**：建立统一的调度指挥中心，快速应对生产变化，合理调度现场生产资源，减少生产准备时间，实现生产流程规范化和实时控制。
2. **生产计划管理**：实现排产信息化，进行生产计划的自动优化，预测物料需求，并将计划反馈给制造平台，建立预警机制。
3. **质量管理**：建立预防性质量管控体系，跟踪产品质量，提供产品和制造工序的测量尺寸分析，推荐矫正问题的措施。
4. **设备管理**：监控生产设备运行状态，自动检查设备标准，建立设备保养和维修体系，实施设备定期检修。
5. **跟踪追溯**：跟踪每个项目在生产过程中的位置、来源，以及相关的设备和人员，确保零件和材料的唯一标识。
6. **流程管理**：管理订单下达到成品的生产流程，包括指导的工作步骤和工作说明。
7. **资源分配和状态监控**：管理资源（如设备、工具、物料和工人）的分配和状态。
8. **绩效分析**：定义和跟踪关键绩效指标（KPI），提供看板显示和数据集进行绩效监控。
9. **系统集成**：与ERP、SCM、WMS、PDM、CRM等其他企业信息系统紧密集成，实现数据共享和流程协调。
10. **数据收集和存储**：从生产中收集数据，包括生产进度、产品质量或设备状态，并存储在数据库中。
11. **维护管理**：跟踪和指导设备及工具的维护活动，保证资源在制造进程中的可获性。
12. **产品跟踪和谱系**：提供工作及其处置的可视性，创建历史记录，给予零件和产品使用的可跟踪性。
13. **物料管理**：管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的移动、缓冲与储存。
三、系统价值
MES系统可以提高生产效率，优化资源分配，确保准时交货，执行质量控制程序，监控关键绩效指标（KPI），并提供全面、准确的生产数据以支持数据驱动的决策。
四、 未来趋势
MES系统的未来发展趋势包括与物联网技术的结合、更注重数据分析和预测、与ERP系统更紧密的协同、基于云的MES、大数据分析、移动应用程序集成、人工智能和机器学习的应用、增强的用户界面和可视化以及合规和监管功能。
1. **市场规模增长**：中国MES市场规模持续增长。2021年中国MES市场规模达到128亿元，同比增长16.36%。预计随着制造业的数字化转型，MES市场将继续保持增长态势。
2. **技术发展趋势**：MES系统正向着更稳定可靠、模块化、标准化、高可扩展性方向发展。平台化的MES系统是国内外技术发展趋势。
3. **定制化**：随着制造业对自动化和智能化需求的增加，MES系统为适应定制化时代，整体技术模块化、服务化将重塑，技术要求更高，产业规模将迎来爆发期。
4. **云趋势**：云MES产品主要以SaaS形式向中小企业提供服务，实施周期短，节省了用户硬件采购开支和维护成本，降低了中小企业MES进入门槛，未来有望进一步提高其在MES市场的渗透。
5. **应用模式变化**：根据，合作开发及二次开发模式受到市场欢迎，这表明企业更倾向于参与到软件开发过程中，提高项目成功率。
6. **国产化推动**：随着国内工业软件产业规模的增长和政策推动，MES产业国产企业占比持续提升，国内MES系统供应商的市场竞争力逐渐增强。
7. **数据采集与分析**：数据采集成为MES用户的首要需求，生产分析与报表、生产看板等功能的应用比率大幅提升，显示出企业对于实时生产数据的高度重视。
这些趋势反映了中国MES行业正朝着更加智能化、集成化和云化的方向发展，同时也显示出国产MES解决方案在市场中的逐渐崛起。随着技术的不断进步和市场需求的不断扩大，预计国内MES系统将在未来几年内实现更快速的发展。
五、行业应用
MES系统在不同行业中有特定的应用方式和功能，如汽车、制药、食品与饮料、电子、航空航天和国防以及消费品行业。其中汽车制造占比较高。
六、实践经验
实施MES系统时，需要确定业务需求、注意数据准确性、做好用户培训和强调系统维护。实施过程也会面临一些挑战，如复杂的实施过程、变更管理、数据安全和集成问题。
MES系统功能不断丰富，边界逐渐模糊，开始向上具备更多管理、统筹功能，向下兼备现场控制能力，总体朝着更加集成化的方向发展。
MES系统是制造企业数字化转型的重要组成部分，对于提高生产透明度、优化生产流程和提升整体制造竞争力具有显著作用。
