工厂制造执行系统（ MES）是一个面向车间层的管理信息系统，旨在加强MRP计划的执行功能，把MRP计划同车间作业现场控制通过执行系统联系起来。它可以帮助企业实现生产计划管理、生产过程控制、产品质量管理、车间库存管理、项目看板管理等，提高企业制造执行能力。 MES由美国AMR公司在90年代初提出，旨在加强MRP计划的执行功能。它采用了双向直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。
工厂制造执行系统（MES）通常包括以下功能模块：
- BOM
BOM，即Bill of Materials。BOM就是产品结构的信息表，反映产品结构中组件与子件的信息及与组件、子件相关的其他信息。BOM是信息的载体，不仅反映了信息的组成，而且还包含着信息的表现形式。
在MES系统中，BOM是指产品的物料清单，包括产品的组成结构、物料数量、物料规格、物料工艺等信息，是生产制造过程中最基础的管理工具之一。在MES中，BOM可以细分到工序，通过工序BOM来控制物料是否正确，起到制程控制的作用，同时，工序BOM还可以根据工序的过站信息，获取物料在工序的消耗情况。BOM可以帮助企业实现物料的精准管理、生产计划的准确制定、生产成本的控制、产品质量的提升等目标。同时，BOM还可以与ERP系统、PLM系统等其他系统进行集成，实现企业内部的信息互通和协同。
此外，根据不同的需求和行业特点，MES系统还可以包括其他功能模块，如库存管理、设备管理、能源管理、人力资源管理等等。 MES系统在不同的企业中实现的模块和功能会有所不同，一般都是根据企业的实际情况和需求进行相应的定制和开发。
- 生产管理
生产计划
生产计划是指根据生产订单、生产计划和生产需求等信息，制定出一份详细的生产计划，包括生产时间、生产数量、生产工序、生产设备、人员等资源的分配，以及生产过程中的质量控制、物料采购、库存管理等方面的安排。
MES系统中的生产计划可以帮助企业实现生产过程的自动化、信息化和数字化，提高生产效率和产品质量，降低生产成本和库存压力，提高企业的竞争力和市场占有率。同时，生产计划还可以通过数据分析和预测，帮助企业优化生产流程、提高生产效益，实现智能化生产管理，为企业的可持续发展提供有力支持。
生产工单
生产工单是指在生产过程中创建的针对特定产品的生产计划和指令。生产工单包含了产品的详细信息、生产工艺、生产数量、工时、设备、人员等方面的信息，是生产过程中的核心控制文档。
生产工单在MES系统中的作用很大，主要有以下几个方面：
1. 生产计划的制定：生产工单是根据销售订单、库存需求等信息制定的，它确定了产品的生产数量、时间、生产工艺、设备、人员等方面的信息，为生产过程提供了明确的计划。
2. 生产过程的控制：生产工单中包含了生产过程中的各种指令和要求，如生产工艺、工序、工时、质量要求等，生产人员可以根据工单的要求进行生产，从而确保生产过程的规范化和标准化。
3. 生产数据的记录：MES系统可以根据生产工单中的信息记录生产过程中的各种数据，如生产数量、工时、设备利用率、质量数据等，这些数据可以用于生产过程的监控和分析，从而不断优化生产过程。
4. 生产效率的提升：通过MES系统对生产工单的管理，可以实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量，降低生产成本，从而提升企业的竞争力。
- 数据采集
数据采集是MES运行的基础，MES需要实时的现场数据来进行运行。随着制造企业自动化程度的提高，生产线变得越来越复杂，因此稳定的、高可用的MES和现场设备的接口非常重要。MES不仅需要利用现场各种设备采集数据，还需要对数据进行校验和归类，确保数据的完整性和合法性。当数据出现问题时，MES应该有重新传递机制，以保证接口运行稳定。
数据采集设备
随着工业化技术的进步，可以MES数据采集的终端设备有很多，包括传感器、现场总线、脉冲信号计数、工业PLC、条码打印设备和扫描设备等。同时可能还有其他人机交互设备，例如工业现场用的触摸屏、手持移动终端、手持RFID读写器等。
1、基于触屏操作的PC终端
基于触屏操作的PC终端，是一种高效、便捷的录入信息。它通过触摸屏幕，实现操作员对MES系统的数据采集和管理，大大提高了生产线的生产效率和产品质量。
触屏PC终端的优点包括：
便捷操作：操作员只需用手指触摸屏幕，就可以完成数据采集和管理，无需使用鼠标和键盘，操作更加简便。
多点触控：采用多点触控技术，可以实现多个操作员同时对同一设备进行操作，提高了生产效率。
高效数据采集：采用数据采集软件，可以实现对生产线上的各种数据进行实时采集和管理，包括生产计划、产品质量、设备状态等。
2、手持终端
手持终端一般连接无线网络，具有灵活移动、使用方便、即时录入等特点。大部分手持终端都带有扫描枪和屏幕，可以很好地集成PC终端和扫描设备。工人可以随时随地进行信息采集任务，只需戴上专用卡扣。相较于PC终端，手持终端成本高、屏幕小、手动输入难等，因此难以普及，只在对移动性有高要求的区域使用。随着移动手机的发展，手机可以替代手持终端的功能。
3、RFID读写器
RFID读写器。RFID技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无须在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
RFID读写器具包括快速扫描、体积小、形状多样、耐久性高、可重复使用、穿透性强、可无屏障阅读、数据存储容量大、安全性高等特点。它的远距离读取和高存储量等特性备受关注。使用RFID读写器可以大幅提高MES的效率，同时提高物流效率和信息透明度。
4、自动化设备。MES可与自动化设备进行交互，通常有两种交互方式：一种是通过PLC采集设备数据并传输给MES；另一种是MES直接和设备交互采集数据。PLC方式由于比较普遍，具有接口标准、易于实施等特点，被广泛使用。
- 质量管理
MES系统中的质量管理涉及到生产过程的各个环节，包括原材料采购、生产工艺、产品检验和质量控制等。具体包括以下方面：
1. 产品质量控制：可以对生产过程中的各个环节进行实时监控和控制，确保产品的质量符合标准要求。在生产过程中，MES系统可以对生产数据进行实时采集和分析，及时发现并解决生产中的问题，确保生产过程的稳定性和一致性。
2. 原材料质量管理：可以对原材料的采购、入库、出库和使用进行跟踪和管理，确保原材料的质量符合标准要求。MES系统可以记录原材料的批次信息、检验报告、生产日期等关键信息，以便追溯和管理。
3. 生产工艺管理：可以对生产工艺进行管理和优化，确保生产过程的可控性和稳定性。MES系统可以根据生产数据和质量数据进行分析和优化，提高生产效率和产品质量。
4. 检验管理：可以对产品进行全面的检验和测试，确保产品的质量符合标准要求。MES系统可以记录检验数据、检验报告、质量问题等信息，以便追溯和管理。
5. 质量控制：可以对生产过程中的各个环节进行质量控制，包括工艺参数控制、设备状态监控、异常报警等。MES系统可以及时发现并解决生产中的质量问题，确保生产过程的稳定性和一致性。
综上所述，MES系统中的质量管理是整个生产过程中非常重要的一个环节。通过MES系统的质量管理，可以提高产品的质量和生产效率，降低质量问题和成本，提高企业的竞争力和市场占有率。
MES系统中的质量检验分为：来料检验、过程检验、出货检验
他们分别在制造过程中对原材料、半成品和成品进行检验，以确保产品质量符合规定标准的一系列检验过程。
来料检验是指对原材料进行检验，以确保其符合产品制造的要求。来料检验包括外观检验、物理性能检验、化学成分检验等。
过程检验是指在制造过程中对半成品进行检验，以发现制造过程中的问题，及时进行调整和纠正，确保产品质量符合要求。过程检验包括尺寸检验、外观检验、功能检验等。
出货检验是指对成品进行检验，以确保产品符合规定标准，符合客户要求。出货检验包括外观检验、功能检验、安全性能检验等。
通过MES系统的来料检验、过程检验、出货检验，可以实现对产品质量的全面控制和管理，提高产品质量和生产效率，保证客户满意度。
- 仓储管理
MES系统中仓储管理是指通过MES系统对仓库的物料、库存、入库、出库等方面进行管理和监控。主要包括以下内容：
1. 物料管理：对仓库内物料的种类、规格、数量等信息进行管理，确保物料、产品、半成品等准确性和完整性。
2. 库存管理：对仓库内物料、产品、半成品的库存情况进行实时监控，及时掌握库存量、库存状态等信息，确保库存的充足性和及时性。
3. 入库管理：对物料、产品的入库流程进行管理，包括物料的验收、入库单据的生成、库存的更新等操作，确保物料、产品的准确入库。
4. 出库管理：对物料、成品、半成品的出库流程进行管理，包括出库单据的生成、库存的更新、领料、产品发货等操作，确保准确出库。
- 工厂维护
工厂维护集成了设备管理、故障维修、保养计划、预防性维护、备件管理等功能。其主要目的是提高设备的可靠性、运行效率和生产效益，减少设备故障和停机时间，降低维护成本和生产成本。
主要功能包括：
1. 设备管理：对工厂设备进行管理，包括设备档案、设备维修记录、设备保养计划等。
2. 故障维修：对设备故障进行记录、分析、排除和跟踪，以保证设备的可靠性和稳定性。
3. 保养计划：根据设备的使用情况和维修需求，制定合理的保养计划，定期对设备进行保养维护，延长设备寿命。
4. 预防性维护：通过对设备的检查和分析，提前发现并排除可能导致故障的问题，避免设备故障和停机。
5. 备件管理：对备件进行管理，包括备件采购、库存管理、备件使用记录等，以保证备件的及时供应和使用。
6. 工具管理：对生产所用的磨具，工装夹具等进行管理，包括保养计划、维修、更新、采购等，以确保生产线的连续性和稳定性。
主要作用：
1. 提高设备、工具的可靠性和运行效率，减少故障和停机时间，提高生产效率和生产成本效益。
2. 降低维护成本和生产成本，避免因设备、工具故障而导致的生产损失和维修费用。
3. 提高工作效率，减少人工管理的工作量和时间，提高管理精度和效率。
4. 增强设备、工具管理的科学性和系统性，提高工厂的管理水平和竞争力。
- 数据看板
MES系统中的数据看板是一种可视化数据展示工具，用于展示MES系统中的关键数据和指标。数据看板可以帮助企业管理人员快速了解生产过程中的实时情况和趋势，以便及时做出决策和调整。数据看板通常包括以下内容：
1. 生产计划和进度：展示生产计划和实际生产进度的比较，以帮助管理人员了解生产进展情况。
2. 质量控制：展示产品质量的关键指标，如不良品率、首检合格率等，以帮助管理人员了解产品质量状况。
3. 设备运行状态：展示设备的运行状态和效率，以帮助管理人员了解设备的使用情况和维护需求。
4. 物料管理：展示物料的库存情况和使用情况，以帮助管理人员了解物料的使用情况和库存状况。
5. 人员管理：展示人员的生产效率和出勤状况，以帮助管理人员了解员工的工作情况。
数据看板通过可视化的方式呈现数据，使数据更易于理解和分析，从而帮助企业管理人员更好地了解生产过程和做出决策。
