MES系统是制造执行系统，它起源于美国，兴起于发达工业国家。它主要解决随着生产规模加大、产品种类增多及客户要求生产周期压缩，给企业带来的诸如企业管理者无法及时了解车间生产现状，生产车间主管及操作人员无法了解生产任务及完成情况，物料人员无法了解按生产计划所需物料情况，维修人员无法了解设备实际使用及磨损情况，销售及客户无法了解采购商品生产和到货信息等困惑。事实上，这些信息是实际存在的，只是由于各种信息及数据无法交互而形成了信息“孤岛”。由于“孤岛”的存在，为了应对不可预测的需求发生，库房只能采取增加原材料储备的方法，满足随时可能发生变化的生产要求；为了防止设备在关键时刻出现故障，只能采取缩短保养周期的方法，来保证设备的使用状态。其结果是加大了原材料的投入，增加了人工成本，使管理复杂而无序。而采取这些措施的最终结果就是造成产品成本居高不下。MES系统概念的提出，就是希望通过企业信息一体化的方法破解信息“孤岛”的困境。

MES系统使用的条件

MES系统的使用条件主要有：①生产组织不确定性大；②产品品种多；③物料品种多；④工艺复杂、生产自动化程序高。在汽车制造业中，发动机装试车间是汽车装配生产中最有条件采用MES系统的车间。原因主要为以下几点：

首先，发动机装试车间是发动机总成生产的最后一道工序。它生产的品种和批量受订单及主机厂生产计划影响很大，具有很大的不确定性。而且一旦订单下达，往往从客户的角度来看，就带有很大的急迫性。因此生产计划常常由于客户的需求而调整，生产管理的柔性及适应性直接关系到客户需求的完成度和客户的满足度指数。

其次，由于技术发展和新产品的不断涌现，客户个性化需求的增加，而生产线改造及增加生产线的成本等诸多问题，都使得对生产线的柔性化要求增加。常常要求同一条装配生产线既能生产三缸机，又能生产四缸机。

再次，发动机装配的特点决定了组成发动机的几百个零件、几十个部件都会以各自不同的方式运送到发动机装配线上，最终组装成发动机总成。而这些不同大小、不同形状的零部件就构成了发动机装配线复杂的物流系统。

最后，发动机作为整车的心脏，对其零件精度及装配质量都有非常高的要求，造成了装配工艺复杂，而且需要采用自动化设备来保证装配精度及质量。因此国内近十年新建的发动机装配线自动化、半自动化程度比较高，已经进入工业化3.0阶段，为实现工业化4.0阶段打下了坚实的基础。

正因如此，发动机装试车间是汽车装配生产中最有条件采用MES系统的车间。而事实上，在国内发动机厂，已经开始了MES系统使用的尝试。

MES系统在发动机装试车间的应用

1.生产车间必备系统

如图所示，生产车间必备系统包括ERP系统、现场总线系统、Andon系统、物料管理及配送系统和防错纠错系统。

（1）ERP系统

ERP系统是一套企业管理层使用的企业资源计划管理系统。它包含企业营销、采购、生产计划管理和财务管理等功能，是满足企业管理层对企业资源管理要求的一套系统。

（2）现场总线系统

现场总线系统是一种工业数据信息采集传递系统。它也是可以连接车间生产设备、仪器仪表、控制器和执行机构等之间的数字通信技术。在发动机装配车间，现场总线系统将发动机自动装配生产线分成若干区域，在每个区域内包含若干自动化装配设备、测量仪器和装配单元，现场总线系统通过PLC采集区域内的相关设备、仪器仪表及装配信息，将此数据存储并上传。

（3）Andon系统

Andon系统是一套逆向现场信息反馈系统。它通过三色灯及声音等方式，表示现场不同的生产状态，以便相关部门根据灯光及声音的不同来判断现场可能出现的问题，并做出适当的响应，保证生产顺利有序地进行。

（4）物料管理及配送系统

物料管理及配送系统是一套物料在库及出入库管理的系统。这套系统应是一套能够真实反映物料在库状态的系统，并能够根据生产计划要求，及时提出配货方案及采购需求。由于发动机总成零部件多，品种杂，物料管理成为了积压资金、占用库存问题的最大原因。而优质的物料管理及配送系统应该是可以根据零部件的实际消耗而进行补充的拉动式物料管理系统。

（5）防错纠错系统

防错纠错系统是装配线中非常重要的系统。由于装配工位、人工的柔性和适应性比机器要好，因此到现在为止，虽然发动机装配线对于关键工位，如曲轴回转力矩及轴隙检测、缸盖拧紧等已经实现自动化或半自动化，但人工工位还是装配线上不能去除的工位。而人工工位虽然有柔性和适应性好的优点，却也存在稳定性差、失误率高的缺点。由于发动机装配线零件多，品种杂，而且如轴瓦、油封等部件还有配合需求，因此防错纠错系统是装配线必不可少的系统。

2.MES系统的功能

以上系统是一个车间生产必备的系统，也是采用MES系统的基础，如图所示。而MES系统实际是一套上承企业管理层、生产计划层和销售客户的需求，下接生产车间实际运行的各个系统的连接器。它的功能是将生产的各个环节、企业各层级管理和客户的各种需求有效地连接起来，并向各层级的人员及操作者提供他们所需求的信息。

MES系统的应用优势

MES系统的应用可以整合资源、调整预期、控制生产和明晰进度。

在整合资源方面，ERP系统的生产计划要随市场的需求变化而调整，通过MES系统可及时反馈和重新整合，并向车间、仓库等系统发出调整指令，并向操作者和防错纠错系统提供调整后的工艺指导文件和防错纠错指令，以确保所有系统正常运行。

在调整预期方面，MES系统可根据现场总线系统反馈的设备运行状态信息，向维修保养人员提出设备保养及维修需求，以减少在生产任务紧张时的保养不及时的情况和生产任务宽松时的过度保养的浪费。

在控制生产方面，MES系统可根据生产计划要求，正向指示物料的配送和供应。并通过运送速度及时间的计算，确保物料的及时配送到位及线边的低物料存放率，从而有效地节省线边物料对工作场地的占用及物料储存对资金流通的影响。

在明晰进度方面，通过MES系统可清晰地进行计划管理以及了解装配生产线工件完成的进展情况，及时地向客户提供订单完成情况及可能交货的时间。
由于MES系统将各信息“孤岛”有效连接，使信息不再是一个一个的点，而是成了一个信息流。随着信息的流动，生产过程中的问题可以很好地得到解决。

结语

任何一个系统，一个事物，都有它自身固有的适用情况和范围，MES系统也是一样的。因此在我们应用MES系统的时候，一定要认真了解和理解MES系统的使用条件、应用范围和使用优势，这样才能让MES系统发挥出它最大的优势来。