制造执行系统MES(Manufacturing Execution System)是流程工业综合自动化的核心技术，其主要功能是负责生产管理和调度执行。在集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的基础上，MES为控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源，提供了一个统一平台，对提高企业生产效率、提高产品质量、降低消耗具有重要的作用。
尽管不像ERP那样为公众所熟知，MES同样是制造业信息化，特别是流程工业自动化的核心技术，MES在企业计划管理和车间生产控制之间架起了一座信息沟通和管理的桥梁，使企业将更容易建立一个快速反映、有弹性、精细化、统一的信息化制造环境，帮助企业提高产品质量和环境，降低材料和人力等资源的消耗。
MES走入产业阶段
对钢铁这样一个产品来讲，质量的设计和控制非常重要，而且必须从一开始就要进行。对生产线的冶炼、轧制、精整以及包装等各工序进行一贯质量设计，同时根据生产过程数据和实绩数据能够在线实时地判定生产过程中发生的异常的品质。通过863项目的支持，上海宝信股份有限公司推出了宝信MES产品，并且把这一产品完整地应用到了宝信一钢不锈钢生产当中，2004年初实现和整个生产工序的同步投运。根据中国电子信息产业发展研究院做的一份报告，到2003年底，共有110套MES应用于国内的钢铁企业。上海宝信股份有限公司副总经理丛立群表示，有效地实施MES的建设可以实现控制系统和管理系统无缝地对接，这不仅是简单的系统连接、网络建设，更重要的是信息的对接。通过这些信息的对接，使得在钢铁企业的整个决策、管理到控制的过程中，生产的实际数据和生产指令能够顺畅地实现上传和下达，实现信息不落地的传输。
管理着35个炼厂的中国石化正开始采用MES技术实现科学有效地管理。中国石油化工股份有限公司信息系统管理部主任李德芳说，“中石化从2001年就开始规划建设ERP，但我们认为仅有ERP没有MES不行，在信息化2004年会议上提出了加大MES系统应用建设的力度。”2004年，中国石化开发出了具有自主知识产权、符合中国石化企业特色的中国石化MES系统，称为S-MESV1.0版，并通过了863专家组评审。
在863专家组的指导下，中国石化开始试行逐步试点实施、逐步推广的策略。2004年有4家企业实施MES系统，尽管上线半年，MES系统初步显现了其优势，通过对物流的综合的跟踪管理，发现问题，可以有效降低油品的损耗;过去对公用工程，水电气风管理比较薄弱，有了这套系统之后对公用工程的数据进行有效的管理，这样降低了能耗，提高了资源的能源使用效率;为ERP系统提供准确及时的生态数据，提高了ERP效果的应用效果;整个企业的精细化管理水平得到了提高。
短短时间内，MES系统能迅速产业化，李德芳说，“过去很多项目都是做到验收为主，得奖就完事了。我们在MES项目上，走的是产学研结合的道路，由石化盈科牵头负责，采用商业运作模式，形成统一的知识产权，形成统一设计、以保证项目的完整性和先进性。”
MES促进节能降耗
MES有什么优势?据美国专门做自动化应用市场调查的ARC公司做出调查统计，如果应用MES，产品质量可以提高19.2%，接近20%，劳动生产率提高13%，产量提高11%。863计划现代集团制造系统技术主题专家组副组长褚健说，“即使产品质量提高10%，劳动生产率提高5%，对降低国家能源、原材料消耗的影响也是非常巨大的。所以，MES技术如果在中国相关的行业或能耗、原材料消耗大户得到应用的话，那么中国的节能经济，包括环保能得到很大的提高。”
能源消耗高，这是我国面临的特殊环境，要节能降耗，必须优化技术。MES是流程工业，在流程工业中，需要各个部门相继把企业综合生产指标变成生产计划——作业计划——作业标准——工艺指标——生产指令，然后再把生产过程的数据通过采集系统和过程控制系统层层返回。由操作者操作和控制生产过程，用这个系统来取代这些部门的功能。优化的概念就是通过综合生产指标优化能够产生出一个好的工艺指标，然后通过把操作员的行为通过工艺指标优化能够产生最佳的设定值。比如提取金矿如果标准设定的高，虽然提取金矿精度高，但效率很低、成本增长，如果标准设置的低，金矿的品位就要下降，所以要设定最佳值，这样企业的成本是低的，这就是优化选择问题。
实施MES后，金矿回收率提高了2.1%，品位提高了0.57%，减员50%，减少员工237人。此外也节电和降低了成本。如果一个金矿企业整个系统的投资大概是5千万，按照这个指标计算，一年半的时间内就把5千万完全收回了。“只需算两项指标，品位提高多赚的钱和回收率提高多产的金矿”，中国工程院院士、东北大学教授柴天佑说，“流程工业的自动化完全有可能处于世界先进水平，中国有这个机遇，中国的产业马上开始需求MES，只有把自己的技术和贡献与国家的目标结合起来，体现优化和智能化，一定能够做好。”
MES纳入国家科技规划
“九五”期间，我们国家的制造企业对MES的概念还比较陌生，“十五”期间，在科技部863计划的大力支持下，重点面向钢铁和石化两个典型流程制造行业，开发完成了自主产权的MES系统，目前MES跨越了研究阶段，基本上已经形成了一些产业，而且已经得到了成功应用。
MES的研发还产生了一系列软件技术和包括利用工艺技术和工艺技术相结合的相关技术。褚健介绍，“十五”期间MES主要是围绕着石化、钢铁两大行业展开，石化工业应用MES以后，项目应用的加工成本降低1%，操作效率提高1%。在冶金工业方面，宝信在2004年、2005年在宁波宝新、吉林通钢、上海五钢等企业做了实验，效益有了很大提高。此外，围绕MES还研究开发了一系列的相应的软件，包括先进控制与优化、实时数据库与监控平台、数据校正与物流跟踪、数据挖掘、监控与在线维护等等软件，这些技术都在相应的企业中得到了很好的示范应用。褚健说，“流程工业在国家的地位是举足轻重的，在国家发布的中长期节能规划里有这样一组数据:2003年我国每万元GDP消耗的标准煤是2.68吨，到2010年期望达到2.25吨，到2020年希望达到1.54吨。要达到这个目标，信息技术、自动化技术包括MES技术，能够发挥很大的作用”。
科技部高新司司长冯记春表示，在国家科技发展中长期规划的制定工作中，科学家、企业家、经济学家对加强我国先进制造技术的自主创新问题进行了系统的研究，提出了包括制造业信息化和流程工业绿色化工业的发展对策和建议，许多内容已经纳入了国家科技发展中长期规划纲要的草案之中。
8/6/2005
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