以MES衔接IT与OT 落实智能制造信息管理

MES能串联多个工厂、站点及供应商与实时信息，并整合企业现有应用系统，有助管理者实时掌握生产现场动态，迅速下达最精确的决策。来源：Siemens

曾有过一篇以「工业4.0不是什麽」为题的精辟文章，解开了多数人对于工业4.0的若干误解。比方说，作者直指工业4.0不是「机器人」，因为德国早在工业3.0时代即运用机器人，其他一些过往对于工业机器人使用率较低的国家，如今为了实现工业4.0拼进度，才特别强调机器人，但持平而论，机器人绝非工业4.0重点所在，就算勉强是，顶多也围绕在具备M2M的智能机器人。

此外工业4.0不等于智能设备，因为智能设备的角色与机器人很类似，都是企业迈向工业4.0目标过程中的重要手段，但仍不宜反客为主跃居要角；不仅如此，其余包括物联网、工业电脑，也都存在相同状况，它们都不直接等于工业4.0。

而工业4.0其实也并不等于制造执行系统(Manufacturing Execution System；MES)。事实上，此项论述并无错误，因为MES是成就智能工厂的重要成份，但尽管如此，也只能算是工业4.0的其中一环而已；意欲实现智能工厂，需要仰赖信息技术(IT)与操作技术(OT)的完美融合，而MES仅象徵OT的一部份。

话虽如此，没有人可以否定MES之于智能制造、智能工厂的重要性，因此若把MES视为实践智能造所需的重要信息管理系统之一，其观点绝对正确，并无谬误之处。

工业4.0不等于MES  但仍少不了MES

既然处在工业4.0时代，MES显得愈来愈重要，也有愈来愈多的制造企业，纷纷着手补强或导入MES系统，那麽就需要回归到初衷，先看看MES究竟代表何等涵盖。按MESA(Manufacturing Enterprise Solutions Association)对制造执行系统MES的定义，在产品从工单发出直到成品完工的整段历程中，MES足以发挥信息传递功效，对于优化生产活动产生关键性的影响。

换言之，在产品产制的过程，负责生产制造任务的人员，可凭藉MES实时传递的精确信息，适时做出正确的应变，一方面减少无附加价值的生产活动，二方面也可望有效提高作业效能，由此看来，MES可谓一道关键轴心，让企业内部与供应链之间的重要生产信息，能够及时双向流动，是企业赖以提升投资报酬率与净利水平、改善现金流、加速库存周转与保证及时出货的必备利器。

也许有人存在诸多疑问，例如早在工业4.0概念萌芽之前，生产活动早已存在，为何过去不谈MES、现在却要谈？事实上，MES绝非此刻才诞生的新系统，它已存在多时，今昔的差别，并非从无到有，而是从Nice-to-Have进阶到Must-to-Have，只因当前正在兴起巨大的工业变革，迫使产品研发周期愈来愈短，如果企业依旧奉行大量生产策略，唯恐产出一些过时品，不利于营运的可持续发展，因此需要借重可靠的市场预测与规划，并佐以大量精确的营运数据。

在此前提下，企业不但需要倚靠强而有力的ERP，催生有效的生产计划，也需要在工厂端部署完善的营运管理系统，承载ERP生产计划的执行重任，并作为衔接上层执行系统与现场作业控制层的枢纽。

综观一般的MES系统，通常内含制程管理、订单管理、物料管理、生产排程、品质管理、设备管理等攸关生产活动的重要机能，除此之外，也提供一些对于外部系统的整合界面，譬如ERP与PLM。

所以可以这麽说，MES是将企业生产制造所需要的核心信息，包含订单、供应商、品管、生管、物管乃至设备保养等流程信息加以整合的系统，企业可视订单、产品或交期的实际变动状况，弹性调整MES参数，据此实现库存管理最佳化、降低采购成本，并大幅提升准时达交率，使企业的工厂及产线都迈向智能化，继而从容管控少量多样的定制化生产模式，不会碍于频繁变动而自乱阵脚。

有人这麽说，随着工业4.0、智能工厂蔚为显学，如今企业关注的软件应用焦点，不再仅定于ERP一尊，已逐渐转向MES，而企业对于MES的期望值，也有普遍提高的趋势，不仅需要与ERP对接，协助ERP填补能力缺口，将企业管理触角延伸到现场自动化、设备数据撷取等环节，更需要针对现场控制系统进行数据整合，甚至纳入产业规范与知识管理；所以很明显的，MES不再是聊备一格的配角，而是牵动智能制造基础信息化程度的当然要角。

至于ERP与MES的差异，在于前者定位在企业资源管理层，管控的周期以月、周、日为时间轴，一旦接获订单，即可向下传递工单至生产现场，但此后想要接着对于现场执行管控，则力有未逮，反观MES定位于执行层，带有承下启下的使命，承接ERP下达的工单后，便实时发送到产线，进而对现场数据进行撷取蒐集，其采用的管理时间单位，则可精细到现在、也就是实时。

另外，ERP普遍为人熟知的管理功能，主要落在产、销、人、发、财等构面，MES则主掌工单派发、制程管制、SPC品质控管、整体设备效益(OEE)分析、产品履历追溯等功能范畴。

MES与SCADA  并列智能工厂骨干

值得一提的，每当谈论智能工厂、智能制造的骨架，许多专家皆不忘提到两大关键系统，其一是MES，另一则是SCADA，后者负责提供系统监控与数据撷取等重要功能。难免有人好奇，MES与SCADA又有哪些显着不同？

关于SCADA，它的目标很明确，即是藉由数据的撷取与监控，据以产生电力、空调、门禁、制程等等各种设备信息，适时反应这些设备的实时运作状态，倘若设备出现异常，管理者从线上便可实时掌握，纵使没有异状，管理者亦可善用SCADA所传数据，建立长期的设备维护数据库，可用以优化调整维护人力资源配置，进一步强化设备机台的维护品质与运作效率。

而SCADA采集到的数据，可实时提供予MES，帮助MES精准追踪管理生产活动中的在制品、原料、机台状况、制程预定生产状况，及实际生产结果，俾使管理单位能做出最正确的决策。

回顾过往犹未导入MES时，多数制造企业面临的情况是，必须动员可观的人力工时，执行现场数据的抄写动作，由此衍生诸多盲点，无助于提升工厂管理效率，这些盲点包括了所得的数据往往不具时效性，不利于管理单位实时掌握现场状况，以及重工制品的执行进度。

其次，不同生产部门所提出来的数据，无论格式与定义都未必一致，导致数据过于杂乱，难以有效率地予以整理分析，也不利于后续检讨改进。种种盲点，都可望拜MES的导入，而获得有效改善。

目前已有不少企业，基于工业4.0目标，迫切需要先让生产流程走向透明化，于是决定导入MES，而在满足了生产活动信息的实时取得以外，也冀望借助MES指引「最短停滞路径」，帮助管理者做出最有效的派工投产规划，以利提升生产效率、缩短产品交期。

另一项好处是，时值少量多样生产模式蔚为常态，每当作业员操作机台，第一步动作即是根据生产任务所需，下载对应的生产配方，但不可否认，由于各企业所同时拥有的配方种类很多，所以不排除有下载错误之虞，此时即可藉由MES建立防呆机制，避免产生错误。