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一、引言

實現工業4.0，必須實現企業內部的生產智能化和自動化， MES系統 軟件是實現企業制造智能化的有力工具。但目前中國的MES系統軟件市場正處于群雄并起，魚龍混雜的競爭階段，市場集中度并不高。絕大多數MES系統軟件廠商都是摸著石頭過河，跟隨客戶需求進行客制化開發，于是，在MES系統軟件研發到實施過程中，MES系統軟件廠商們都發現以下難點：MES系統軟件產品難以標準化，項目費用成本高，開發時間長，項目實施難度大，用得好的項目少。
因此，本文詳細分析研究MES系統軟件在制造業中的難點，并提出應對的建議和對策，為打算實施或正在實施MES系統軟件的相關企業提供較好的參考和借鑒價值。



二、MES系統軟件難以標準化

在同一個行業或者說同一個市場，客戶需求往往具有相似性，產品標準化能快速地進行系統開發和實施部署。然而，我們為什么難以做到系統的產品標準化呢？
MES系統軟件的行業特色十分明顯，要求研發團隊對行業的工藝生產流程有深入和全面理解。即使同一行業，企業的發展也是千差萬別的，主要表現以下幾點：

1、 智能制造是以MES系統軟件為核心，與ERP、PLM、APS進行對接。開發時必須實現相互協同，形成透明產業鏈。而ERP、PLM、APS等軟件也是定制開發，各不相同，讓MES系統軟件的開發也因應而變。
2、 管理層對生產過程管控、數據及時反饋、過程質量控制、產品過程追溯、生產成本問題等有不同的目標要求，MES系統軟件必須有針對性地進行開發。
3、 MES系統軟件的開發是為了實現與企業生產制造流程契合，生產流程的差異化要求MES系統軟件必須進行定制開發。
4、 投入標準化研究和頂層規劃的人力非常昂貴，大多數MES系統軟件廠商往往迫于生存和短期利益驅動，不愿意投入資金和精力去研究。
5、 MES系統軟件是一種*的生產管理理念，標準化的MES系統軟件必須是科學、規范、細化的生產管理方法。因此，當企業導入這一全新的規范生產管理工具時，必然跟該企業的行業特色、自身特色以及的生產管理方式有所區別。MES系統軟件的導入必須滿足到當前的生產管理特色。
6、 MES系統軟件具有很強的行業特點，至今不可能有一個面向全部行業的MES系統軟件軟件。

因此，MES系統軟件，實施前還是需要根據企業自身的發展進行定制開發。那么，MES系統軟件能否實現產品標準化？
答案是：能！

三、MES系統軟件該如何實現標準化

智能制造的廣泛普及和應用，對MES系統軟件提出了更高的要求，如實現柔性生產、可擴展性、開放性以及能夠針對外界環境變化迅速重構、快速響應市場變化。因此，MES系統軟件的標準化應當沿著以下展開的：體系架構的標準化、業務邏輯的模型化和標準化、信息結構的標準化。隨著MES系統軟件實施方法的成熟，實施模式和評價策略也在逐步走向規范化和標準化[]。


MES系統軟件體系架構標準化
建立MES系統軟件標準體系架構時，要站在企業經營管理的高度，由頂向下規劃MES系統軟件的總體架構體系[]，并對模型下的每一個功能模塊進行了定義。MES系統軟件標準體系架構分為平臺曾、執行層和業務層三部分，要求必須能實現整體過程協同和全局優化，實現不同廠商產品間標準化功能接口，提高MES系統軟件對業務和管理持續變化的適應性。

MES系統軟件業務邏輯的模型化和標準化
由于經營理念、開發目標、產品的成長基礎和歷程不同，MES系統軟件和經營管理以及其他生產控制系統的邊界往往很難清晰界定，導致系統之間和功能模塊直接存在著較多的重疊。因此，MES系統軟件廠商應該根據行業不同，把MES系統軟件功能模塊進行劃分為生產運作管理、庫存運作管理、質量運作管理、維護運作管理等4個功能區，并給出這4個功能區的詳細活動模型
由于理念、出發點、產品成長基礎和成長歷程的不同，MES系統軟件和經營管理及生產控制系統的邊界往往很難劃分清楚，軟件系統之間、功能模塊之間存在較多的重疊。因此ISA和 ISO/IEC 避開MES系統軟件 邊界到底在什么地方的爭論，針對更廣義的制造自動化系統構建參考模型。
MES系統軟件的業務邏輯標準詳細定義了系統功能組成及各功能模塊之間的相互關系，各廠商的MES系統軟件在實現與外部系統的集成時只要滿足標準定義的功能關系和數據接口關系就可以實現標準的集成。

MES系統軟件的信息結構標準化
在功能模型的基礎上分析了MES系統軟件相關的主要信息類型，辨識出MES系統軟件應該主要考慮的職員、設備、物料、工藝段、生產能力、產品信息、生產計劃和生產績效等8個對象，使用UML定義了這些對象的模型并給出了相應的類及其屬性表。采用通用的信息技術標準，實現信息交換機制和交換方式。

MES系統軟件的實施模式和評價策略標準化
主要給出了制造MES系統軟件的實施策略和規范，包指MES系統軟件實施組織架構、實施過程中各階段的作業規范、過程規范。為導入MES系統軟件的企業和MES系統軟件供應商進行產品咨詢服務和實施提供有效的依據。
評價策略的標準化主要定義MES系統軟件投入使用后產品運行的穩定性、 數據的準確性、響應的及時性、數據完整性等技術性能評估方法和指標以及售后服務方式，為企業對MES系統軟件軟件產品性能評價提供方向工具，也作為MES系統軟件供應商的售后服務指導方案。

四、MES系統軟件設計與項目實施難點

MES系統軟件設計和項目實施，跟產品標準化一樣，是一條布滿荊棘的路。

1、工藝及生產組織的難點及對策
無論是離散型制造業還是流程型的特點是工藝路線復雜及生產組織管理困難，一個零件往往要經過多道工序加工才能完成。另外生產組織管理也十分復雜，如免檢工作中心、報檢即報工、首工序送料、輔助班組和工具班組等等。
針對上述工藝加工及生產組織管理特點，分別必須采用不同的設計對策。首先采用RFID技術，解決操作工與班組、操作工與所取加工任務及報工報檢、一工序多工步、物料跟蹤與驗證、批次分拆等數據采集問題；其次PDA結合條碼技術解決各種工序加工及生產組織管理流程處理難點及效率問題；再次，在程序設計時，采用嵌入式技術設計終端，采用分層設計技術及多線程同步技術訪問與上下層信息接口，實現數據的“上傳下達”及信息共享。

2、項目管理風險及對策
MES系統軟件項目的實施涉及到工藝、生產、車間、質量、倉庫、采購、計劃等企業運營的核心部門，項目實施的范圍廣、參與人員多、周期長，所以在項目實施前應充分考慮到項目的風險，并尋求資源給予控制。風險主要存在選型不當、需求出現較大偏差、不切實際的期望、業務部門參與度低、不認可和接受工作習慣的改變、數據準備的工作量大以及管理層的支持度低等多方面。

 

風險	對項目的影響	可能性	解決的對策
選型不當	無法實現既定目標	高	對供應商提交詳細的解決方案進行認真評審，即使提出疑問，要求供應商給予解答和承諾
需求出現較大偏差	功能存在差異	低	需求報告必須經各事業部確認，需求調研時，各業務部門充分參與，終需求由業務部門領導進行審核。
不切實際的期望	公司對系統的接受程度	低	明確需求，實施過程抓大放小，緊緊圍繞主要目標開展工作，一個階段一個階段目標推進和鞏固
業務部門參與度不高	影響需求的準確性及流程的合理性	中	項目實施過程需業務部門的主要負責人掛帥，并排除骨干力量參與項目的實施工作。負責人對MES在本部門的實施成敗負責。
工作習慣的改變	影響項目的實施進度	低	流程的擬定由業務骨干負責，盡可能貼近實際，同時由業務骨干負責對本部門用戶的培訓工作
數據準備的工作量	影響項目的進度	高	業務部門深度參與，嚴格的數據準備計劃和進度跟蹤
管理層的支持度	影響系統的執行力度	高	方案的評比、項目的啟動、項目的上線等關鍵性會議，邀請董事長、總經理參加，并要求各事業部主要負責人參加
對實施工作量評估不足，難度估計不夠	項目超時，成本增加	中	嚴謹的項目計劃、可惜的項目管理、三方的密切配合向項目領導小組、項目支持小組尋求幫助
范圍延續	項目超時，成本增加	高	所有范圍改變都應由項目經理批準，而且申請上必須說明由此對整個項目帶來的影響。
及時地解決作業流程和企業政策的問題	影響工作變化的平穩過渡和項目超時	高	項目中的關鍵人員必須有充分的決策權，單位之間的沖突由管理層解決。所有問題必須有正式的記錄，重要性在必要時提交到項目經理

因此，在實施前和過程中，必須有準備地找出解決的對策。
 
小結

MES系統軟件產品如此難標準化，必須進行定制性開發，而項目的實施又如此艱巨，但為什么市面上有部分廠商能夠號稱一周上線？這是極其不負責任的行為！因為MES系統軟件上線是一個復雜的過程，難免會有各種測試和調整還有用戶培訓，都需要一線用戶進行全力配合。
因此， MES系統軟件 的選商方面，除了要充分剖析自身企業實力，明確企業信息化目標外，還要*了解MES系統軟件供應商，對他們的研發實力、行業經驗、數據的安全性、實施能力、系統集成能力、價格和開發周期進行深入了解和分析，切勿因為供應商的名氣大、價格優、上線快而作為優選導致本末倒置。