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              僅僅幾年時(shí)間，全國(guó)一下子冒出上千家MES供應(yīng)商。這說(shuō)明市場(chǎng)需求旺盛，政府大力推動(dòng)“兩化融合”以及財(cái)政補(bǔ)貼功不可沒(méi)。回想在《ERP改變中國(guó)》的年代，也曾出現(xiàn)類(lèi)似情景。共同點(diǎn)是用于大批規(guī)模生產(chǎn)效果挺好，轉(zhuǎn)向小批量、多品種、混線生產(chǎn)模式就大量失敗。那么，我們會(huì)不會(huì)重蹈當(dāng)年ERP遍地哀嚎的覆轍呢？

最近看了一些甲方的MES項(xiàng)目招標(biāo)書(shū)，有一種感覺(jué)，甲方還不了解MES的本質(zhì)是什么，能做什么，不能做什么。標(biāo)書(shū)有點(diǎn)像從眾多MES供應(yīng)商解決方案綜合剪貼的一個(gè)文本。目標(biāo)定的不切實(shí)際，從根上就埋下了項(xiàng)目失敗的種子。同時(shí)，我也感覺(jué)乙方根本就沒(méi)有打算收尾款。

所以，我們有必要重新審視MES——制造執(zhí)行系統(tǒng)。我們不從IT的角度表述它的功能，而是從管理科學(xué)的視角觀察MES是什么？在工廠它該做什么，能做什么？

從功能上，MES主要就分為兩個(gè)部分:決策管理、業(yè)務(wù)流程管理。
MES的決策管理

工廠接到一個(gè)訂單，流程大致是:設(shè)計(jì)部門(mén)——計(jì)劃部門(mén)——分解BOM——查、減庫(kù)存，生成需要生產(chǎn)加工和外協(xié)的工單。先安排所需物料采購(gòu)，再適時(shí)把工單分配到各車(chē)間。至此，各車(chē)間就拿到一組工單（決策指令），上面有例如車(chē)、銑、铇、磨等各個(gè)工序，工單指派到工人（設(shè)備）。

MES要做的第一件事情

MES的職責(zé)應(yīng)該是從生產(chǎn)計(jì)劃生成工單開(kāi)始，它負(fù)責(zé)指揮工人和設(shè)備干活的。MES要做的第一件事情是做好所有將要開(kāi)始的生產(chǎn)準(zhǔn)備，以保證生產(chǎn)資源滿足開(kāi)工條件。

只要具備一定條件，工人（資源設(shè)備）就可以干活了。工廠通常把這個(gè)叫生產(chǎn)準(zhǔn)備。對(duì)簡(jiǎn)單的生產(chǎn)，工人只要有圖紙、物料、機(jī)床就行了。復(fù)雜工序除了主要設(shè)備資源以外，還需要刀具、模具、卡具、量具、場(chǎng)地等等。例如，航天衛(wèi)星裝配工序需要近20種資源條件同時(shí)滿足才能進(jìn)行。需要注意到，有些資源不是專(zhuān)用的，而是競(jìng)爭(zhēng)性資源。MES應(yīng)該做到滿足這些條件，否則無(wú)法開(kāi)工。問(wèn)題在于我們不是要滿足一次兩次，而是要保證工人8小時(shí)內(nèi)每一件事情都能滿足這些條件。否則要停工待料，生產(chǎn)效率就下降，浪費(fèi)就產(chǎn)生了。

MES要做的第二件事情

假設(shè)，MES第一件事做的很好，車(chē)間不會(huì)發(fā)生停工待料，這樣也是不夠的。MES要做的第二件事是計(jì)算出工人/設(shè)備正確的做事的時(shí)間，并把生產(chǎn)指令轉(zhuǎn)達(dá)到生產(chǎn)資源。我們?cè)谲?chē)間做的每一件事看起來(lái)似乎是獨(dú)立的，其實(shí)它與企業(yè)的整體目標(biāo)密切相關(guān)。所以做事要有先后順序，規(guī)定好什么時(shí)間做什么事情。企業(yè)目標(biāo)常常不止一個(gè)，而是多目標(biāo)。比如，產(chǎn)能最大化、最短交期、最少延遲訂單、最少庫(kù)存、最少加班等等。有些目標(biāo)是相互矛盾的。MES應(yīng)該在決策和這些目標(biāo)之間給出可視化的量化關(guān)系。這個(gè)問(wèn)題非常復(fù)雜，是當(dāng)代管理科學(xué)最困難的問(wèn)題之一。解決最復(fù)雜的問(wèn)題最無(wú)奈也是最靠譜的手段就是利用人工經(jīng)驗(yàn)，全世界絕大多數(shù)企業(yè)都是這樣做的。最近幾年，人們用APS（高級(jí)計(jì)劃排程）幫助解決這個(gè)問(wèn)題。APS是有用的，但能夠作用的范圍是受限的。

生產(chǎn)任務(wù)指令下發(fā)到車(chē)間，工人就可以干活了。如果生產(chǎn)資源是數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)化設(shè)備，那么系統(tǒng)必須通過(guò)PLC、DNC、SCADA等一些中間件、數(shù)據(jù)接口、控制系統(tǒng)來(lái)指揮它們作業(yè)。這是指令下達(dá)就是通常所說(shuō)的設(shè)備連接，也是當(dāng)前MES最重要的功能及賣(mài)點(diǎn)之一。

MES要做的第三件事情

MES就該做第三件事是生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控。生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控主要是兩個(gè)方面，一個(gè)是任務(wù)情況，一個(gè)是資源情況。每個(gè)生產(chǎn)資源（工人）接到生產(chǎn)指令后何時(shí)開(kāi)始，何時(shí)結(jié)束？做了多少？質(zhì)量情況？有什么異常？設(shè)備情況？運(yùn)行數(shù)據(jù)？這些都是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)反饋。這是MES最基本的功能。同時(shí)，這也是做好產(chǎn)品的質(zhì)量管理和質(zhì)量追溯主要環(huán)節(jié)。當(dāng)前熱起來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)傳感器等技術(shù)在這里將發(fā)揮作用。企業(yè)需要的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的主要數(shù)據(jù)來(lái)源也產(chǎn)生在這里。

MES要做的第四件事情

MES的第四件事情是應(yīng)變和協(xié)同。在車(chē)間執(zhí)行生產(chǎn)指令的每天每時(shí)都可能發(fā)生各種各樣的異常變化。這分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種。追趕或調(diào)整未能完成計(jì)劃；市場(chǎng)訂單變了，插單、撤單、設(shè)計(jì)需求改變了；設(shè)備故障、物料不到、質(zhì)量返工等問(wèn)題都要打亂既定的生產(chǎn)次序。我們就必須重新對(duì)生產(chǎn)任務(wù)與資源的配置做出決策，以應(yīng)對(duì)這樣的問(wèn)題。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的異變是常態(tài)。它每時(shí)每刻都影響和決定著生產(chǎn)的效率和效益。通常傳統(tǒng)的MES并沒(méi)有設(shè)置一個(gè)專(zhuān)門(mén)的功能模塊，而是把難題甩給了管理人員。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理的計(jì)劃員、調(diào)度員明天都在如同“消防隊(duì)員”一樣來(lái)處理這樣的事情。有些企業(yè)生產(chǎn)管理人員也常用OA社交一類(lèi)的工具來(lái)做這樣的信息溝通。

這里我們應(yīng)該關(guān)注車(chē)間的生產(chǎn)管理人員的作用。第一，他們應(yīng)該是車(chē)間里最有工作經(jīng)驗(yàn)的人。他們明知存在各種低效和浪費(fèi)，都習(xí)以為常，視而不見(jiàn)了。第二，他們被夾在上級(jí)、各管理部門(mén)和工人之間，每天被各種矛盾搞得焦頭爛額，但依然是老大:不服你上來(lái)試試。第三，他們有很多管理知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，但隨用隨丟，因?yàn)镸ES里沒(méi)有數(shù)字化知識(shí)積累的機(jī)制和平臺(tái)。

車(chē)間管理改革的要點(diǎn)和難點(diǎn)就在于此。這也是MES實(shí)施成功的突破點(diǎn)。

處理異常需求就等同于有了新的需求，連同新加入的訂單，就讓我們的系統(tǒng)重新回到了第一件事。我們重新理一下。前面所說(shuō)MES的第一件事情實(shí)際是對(duì)未來(lái)的任務(wù)的感知，以及對(duì)環(huán)境的感知，采購(gòu)配套的情況，庫(kù)存的情況，工具準(zhǔn)備的情況，人力資源的情況等等。這個(gè)感知不僅包括當(dāng)前狀態(tài)，也包括對(duì)未來(lái)一段時(shí)間這些資源變化的預(yù)測(cè)。第二件事情就是對(duì)感知的情況進(jìn)行分析，做出決策并發(fā)布執(zhí)行指令。第三和第四件事情，是對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)狀的感知。而第二件事情就是對(duì)感知的情況進(jìn)行分析，做出決策并發(fā)布執(zhí)行指令。從1234這四件事成的一個(gè)循環(huán)，我們就清晰的看到了一個(gè)“感知、分析、決策、執(zhí)行”循環(huán)過(guò)程。然后，進(jìn)行新一輪感知、分析、決策、執(zhí)行，就這樣形成一個(gè)循環(huán)。

其實(shí)，小到做一件具體的事情，或者管理一個(gè)工廠，甚至是治理一個(gè)國(guó)家，只要你做決策，就必然要經(jīng)過(guò)這四個(gè)過(guò)程。

不論一個(gè)工廠管理水平非常好，或者非常差，也不論一個(gè)工廠是高度自動(dòng)化的，或者是高度離散性的，他們的生產(chǎn)運(yùn)行管理的過(guò)程都是這樣一個(gè)循環(huán)。由此我們可以知道MES的決策功能的好壞的區(qū)別。一個(gè)好的MES它必須對(duì)任務(wù)（訂單）、資源和環(huán)境有足夠的感知，不僅感知到現(xiàn)狀，還能夠感知到未來(lái)趨勢(shì)；它能對(duì)感知的情況進(jìn)行科學(xué)的分析并做出恰當(dāng)?shù)臎Q策，同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的變化給予敏捷的反應(yīng)。一個(gè)差的MES的感知一定是不完整不準(zhǔn)確的。也許MES會(huì)把決策功能交給人。人的經(jīng)驗(yàn)很重要，但是也是有局限性的。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的分析和粗糙的感知，這個(gè)決策執(zhí)行結(jié)果必然是低效的。

在1234循環(huán)粗糙的情況下

      上面說(shuō)的都是MES應(yīng)該做什么和怎么做。目前絕大多數(shù)的MES都沒(méi)有做到這個(gè)“應(yīng)該”，而是直接把分析和決策功能轉(zhuǎn)嫁與管理人員。根據(jù)人的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣進(jìn)行分析和決策，它的結(jié)果會(huì)是什么樣呢？

     在車(chē)間，工人接到了工單，開(kāi)工條件具備后就開(kāi)始生產(chǎn)。但是在后續(xù)的過(guò)程中可能發(fā)生缺料等情況，條件不具備了，工人不能歇著，這時(shí)就把這些物料作為在制品庫(kù)存，再去做其他的工單。當(dāng)未來(lái)的某個(gè)時(shí)刻條件可以滿足了，人們從暫存庫(kù)拿回繼續(xù)加工。打一個(gè)比喻。車(chē)間是一個(gè)水池。水早晚都要流出去。如果水池很淺，水流過(guò)去的時(shí)間很短。如果水池很深，水也可以流出去，但需要時(shí)間很長(zhǎng)。我經(jīng)常問(wèn)企業(yè)一個(gè)問(wèn)題，如果企業(yè)的資源給一個(gè)典型的訂單獨(dú)享，可以幾天交付？而實(shí)際的訂單交付時(shí)間，往往超過(guò)很多倍。這是很常見(jiàn)的現(xiàn)象。

    很多管理者也意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，但是他們的處理思路是錯(cuò)誤的，尤其是某些生產(chǎn)復(fù)雜產(chǎn)品的高端裝備制造企業(yè)。他們不是通過(guò)系統(tǒng)整體改善方法讓水池很淺，而是“精裝修”這個(gè)水池。

當(dāng)然也有很多工廠遵循不滿足條件不下工單。其實(shí)，這樣做既浪費(fèi)產(chǎn)能，交期也不能保證。

嚴(yán)格說(shuō)，要求MES做好第一件事情是幾乎不可能的，因?yàn)樗�是工廠計(jì)劃層面的問(wèn)題，已經(jīng)超出車(chē)間管理的范疇。所以我們不能把MES作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)去實(shí)施，而一定要放到工廠整體系統(tǒng)上定位。比如，財(cái)務(wù)計(jì)劃沒(méi)有做好，采購(gòu)計(jì)劃無(wú)法執(zhí)行，再好的MES也無(wú)能為力。

兩個(gè)與MES決策相關(guān)的問(wèn)題

1、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的感知

我們還需要在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)（萬(wàn)物相連）的語(yǔ)境下談?wù)劯兄�的�?wèn)題。

有些人以為有了物聯(lián)網(wǎng)，萬(wàn)物相連，就可以解決所有的問(wèn)題，其實(shí)這是錯(cuò)誤的。一個(gè)問(wèn)題。假設(shè)你的工廠實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)物相聯(lián)，當(dāng)你接到一個(gè)訂單，能不能告訴我什么時(shí)間可以交付？與資源連接是解決縱向連接問(wèn)題，連接后可以感知資源的現(xiàn)狀，可以管理控制資源的運(yùn)行。但是，如果沒(méi)有沿著任務(wù)方向（橫向）的連接，我們就無(wú)法知道在什么時(shí)間如何控制，控制什么。所以，我們就無(wú)法回答上面這個(gè)看似非常簡(jiǎn)單的問(wèn)題。

物聯(lián)網(wǎng)有兩個(gè)問(wèn)題需要研究，而且是很大的問(wèn)題，只言片語(yǔ)無(wú)法展開(kāi)。一個(gè)問(wèn)題是：物聯(lián)網(wǎng)能夠感知現(xiàn)狀，但是如何能夠感知未來(lái)？另一個(gè)問(wèn)題是：我們總是習(xí)慣在資源獨(dú)享的環(huán)境下研究思考物聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題；未來(lái)我們更多的要在競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下去考慮。在網(wǎng)絡(luò)上看到一副圖挺有意思，把它放在車(chē)間看看。有很多工單都需要到下面這個(gè)資源去。這些工單傳感器會(huì)顯示很多綠燈。誰(shuí)告訴我，該停還是該走？誰(shuí)先走，誰(shuí)后走？


現(xiàn)在有很多工廠熱衷于搞連接，數(shù)據(jù)采集。這對(duì)于打開(kāi)長(zhǎng)期以來(lái)的“車(chē)間黑箱”，增加可視化的環(huán)境是有好處的。但是這必須要區(qū)分生產(chǎn)模式、需求環(huán)境、投入產(chǎn)出比、輕重緩急、數(shù)據(jù)時(shí)效和價(jià)值。當(dāng)連接這件事對(duì)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的目標(biāo)和作出正確的決策有重要作用的時(shí)候，其標(biāo)準(zhǔn)是能夠產(chǎn)生價(jià)值，就一定要做好連接。否則，還是研究直接影響效率、質(zhì)量、成本的環(huán)節(jié)更加迫切。作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)反饋就是連接人與設(shè)備的一種有效方法，幾乎花不了多少錢(qián)。如果你的工廠決策管控不科學(xué)，每天反饋一次都管理不好，那么，采用每個(gè)小時(shí)反饋一次甚至實(shí)時(shí)反饋又能夠得到什么好處呢？

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)高緯度的網(wǎng)絡(luò)，存在著“信息迷失”現(xiàn)象。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的特征決定了它不能套用市場(chǎng)端、客戶端的物聯(lián)網(wǎng)的概念和方法，更不能用類(lèi)似電商模式、共享單車(chē)模式去思考工業(yè)管理方面的問(wèn)題。

德魯克曾說(shuō)過(guò)，“沒(méi)有什么比正確地回答了錯(cuò)誤的問(wèn)題更危險(xiǎn)的。”

當(dāng)前我們處在一個(gè)“新技術(shù)爆炸”的年代，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、人工智能、機(jī)器人、比特幣、區(qū)塊鏈和很多很多新概念新詞層出不窮。別說(shuō)工廠了，就連我們這些搞技術(shù)的人都拼命跟進(jìn)。很多企業(yè)家都在為會(huì)不會(huì)耽誤了這一撥新技術(shù)時(shí)代而焦慮，卻不知只有深入理解這些技術(shù)的底層結(jié)構(gòu)和支撐它們的基礎(chǔ)條件更加重要。對(duì)于新技術(shù)的實(shí)施，企業(yè)的戰(zhàn)略思考和戰(zhàn)術(shù)實(shí)施、長(zhǎng)期利益和短期目標(biāo)、永遠(yuǎn)要放在企業(yè)運(yùn)營(yíng)的效率、質(zhì)量、成本上。首先放在改善生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理方面。我們不能正確地回答一個(gè)錯(cuò)誤的方向問(wèn)題。

2、應(yīng)對(duì)決策困惑的“良藥”——大建倉(cāng)庫(kù)

最近幾年我接觸到很多企業(yè)，他們都在大搞倉(cāng)庫(kù)建設(shè)。甚至有一個(gè)做汽車(chē)零部件的小企業(yè)，也準(zhǔn)備建一個(gè)立體的大型倉(cāng)庫(kù)。庫(kù)存似乎是解決所有生產(chǎn)管理問(wèn)題的“良藥”，豈不知這是在給自己挖坑。在過(guò)去，我至少親歷過(guò)兩個(gè)企業(yè)被庫(kù)存壓死。浙江有一個(gè)做電機(jī)的企業(yè)，以前，在一個(gè)小作坊里生產(chǎn)，年產(chǎn)值五個(gè)億。因?yàn)闆](méi)有空間，所以逼著他們必須得減少庫(kù)存。后來(lái)企業(yè)發(fā)展了，建了一個(gè)巨大的工廠，有地方存放物料了，產(chǎn)值還是五個(gè)億，然而，不到兩年的時(shí)間在制品庫(kù)存就達(dá)到兩個(gè)多億，資金鏈幾乎斷裂。

由于人的經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足車(chē)間復(fù)雜的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理的需求，于是就出現(xiàn)了很多的不確定性。而庫(kù)存的確是消除這種不確定最有效的措施，關(guān)鍵是你能不能承擔(dān)這些額外的財(cái)務(wù)成本。不從科學(xué)決策去找問(wèn)題的原因，而是大建倉(cāng)庫(kù)，這同樣是“正確地回答了一個(gè)錯(cuò)誤的問(wèn)題”。

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