MES的功能介绍与应用

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　　依据美国先进製造研究机构（Advanced Manufacturing Research Inc.，简称AMR）于80年代末期，针对MRP-II实施的成功率始终徘徊在60%的问题，进行了深入的调查与分析，ARM的调查结果表明了失败的主因在于MRP-II採用的基础资料与生产管理模式不够标準化所致，因此于吸收了日本企业及时生产(JIT)和自働化生产，即丰田式生产(TPS)的管理模式上，提出既重视计画又重视执行细节的管理思想，对生产过程的管理方式进行深入研究，于是于90年代初首次提出了“製造执行系统”(Manufacturing Execution System)的理念。

　　而随着科技的进步与相关设备取得的成本降低，目前利用相关系统及自动化设备来因应劳工意识、人工成本及原物料成本上涨的问题，己达到一个损益的临界点，设施、设备的投资报酬率己达企业可接受的範围，传统劳力密集型的製造产业及服务业皆己经开始思考如何利用自动化设备来取代人工、提高良率与材料利用率，因此各国政府及企业皆开始推动诸如工业4.0、中国製造2025、智慧製造等等相关的产业转型提昇的议题，而MES在这些议题中扮演着不可或缺的角色。

　　一般而言，目前企业都普遍採用MRP-II或ERP系统来做为企业管理资讯系统来执行企业的计划与控制层面，而在企业的生产控制层面则採用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）和HMI（Human Machine Interface）等操作介面来进行生产过程中监控、数据採集或控制设备的系统，但中间却没有机制可以串连它们，导致虽然蒐集了很多的资讯却无法输入到MRP-II或ERP系统之中，变成能计划跟决策的参考依据，而MES正是可以执行这个部份的工具，而因此构成的执行层，即可作为计画与决策层与控制层之间的桥樑，实现二个层面之间的资料交换，而形成了由AMR组织所提出的企业资讯化的三层结构模型，分别是计画与决策层、执行层及控制层，后续并由不同的系统公司开发出不同的企业资讯化结构模型来连结现有市场上流行的系统工具，诸如PLM、SCM、CRM、BI、APS…等等系统，提供给企业更强大的管理能力，以降低成本、提升设备利用率、提高品质、缩短交期，全面提高企业的竞争力。

　　目前市面上大部份的MES系统大致包含以下几大功能：

1. 生产安排与调节：利用完善的工艺流程与工时，建立科学、实用的生产排程，于现场发现异常问题时可快速的进行生产调度，并可在情况发生变化时随时调整生产计画，以在短时间内进行必要的资源调节，减少不必要的浪费。
2.  物料批次管理与生产追溯：透过系统细緻的物料管理模式，将可实现对生产物料的批次管理，即时呈现物料于现场的消耗和使用状况，并通过条码与途程管理模式对产品的生产过程和品质资讯进行即时的採集，完整的追溯产品的製造过程与领用物料批次之间的双向追蹤，有效降低生产失败所产生的风险。
3. 生产过程管理(RUN CARD)：透过途程卡的产生与电子SOP的连结，正确控制与指引製造过程，并对产品于各工序上的生产、检验过程即时进行展示，儘可能杜绝作业操作错误出现的机率，可有效提高人员操作效率并于系统内即时监控生产进度，创造JIT操作模式的机会。 
4. 品质管制功能：整合SPC软体可于系统中建立完整的品质管制体系与标準，对所有必要的检验环节进行有效的品质验证与跟蹤，透过联机，即时停止生产异常品质的设备，杜绝大量不良品产生的机会，整体提高企业产品的品质水準。
5. 生产设备/模具管理：透过联机自动採集和人工结合的方式，对生产设备/模具进行即时性的管理工作，更可达到先期预警的效果，在设备尚未故障前即可提示，让管理人员有缓冲时间安排必要的维修，以达到零故障的目的，整体提升企业设备稼动率，降低生产成本与缩短交期。
6. 资讯採集自动化：通过生产设备联机与现场人员即时报工，自动採集生产过程中的必要资讯，实现了资料即时採集的功能，减少了传统需人工录入的成本和时间差，并提高了资料的準确性和採集效率，使企业实现战情室的管理方式，即时监控所有生产状况并进行有效的管理。
7. 现场即时电子看板：通过系统即时的蒐集相关的生产资讯，并于系统中进行即时运算后，将战情室的概念延伸至现场，使现场主管及作业人员得以及时看到目前的物料库存状况、物料配送进度状态、设备运行状态、生产进度表、品质分析状态、人员效率状态、产品效率状态…等等看板，让企业得以对生产状况做到即时的监控与异常因应工作，提高现场管理的灵敏度。
8. 资源分配管理：透过系统完全掌握企业内部所有人员、机器设备、物料及製程方法的资讯并进行综合管理，可充份利用资源，以更有效的利用现场所有资源，快速反应任何的异常事故，大幅提升工厂的管理能力和生产效率，进一步降低生产成本，及时回应客户的需求变化。
9. 文件管理：于系统中可进行包括工程图纸(e化SOP)、标準工艺流程、标準工时、设备数控加工程式等控制与管理工作，使与生产单元相关的资讯有了统一的规範，于工作中使用唯一的文件来源，确保增加文档的查阅、修订时的安全性、及时性和方便性。
10. 资料挖掘与大数据分析：透过生产过程大量採集的资讯，并透过系统串接至ERP系统中，结合其他的成本资讯，即可整合出企业管理所需的BI报表，协助企业能取得最真实的资讯，让企业得以準确进行发展项目的决策，并为将来的发展与投资提供详实的资讯，让企业得以面对未来大环境的转变与挑战。

　　就上述MES系统的十大功能而言，利用此系统得以将生产工作进行细化、排产与即时调度，并于製造过程中进行有效的指引与监控且透过应用IoT的技术连结到设备，自动採集製造过程中所有设备的状况与运行参数，再加上利用RUN CARD有系统的蒐集原物料批次资讯、生产资讯和品质资讯后，将这些资讯及时回传到ERP中，使ERP能取得细化后的生产相关资讯，除可及时掌握生产现场资讯外，利用採集到的资讯亦可实现产品、品质之间的双向追溯功能和建立各式各样的统计报表，申连起计画与决策层与控制层，填补了两者之间的空隙，强化企业BI分析与策略拟定的能力，将可为企业带来极大的效益。

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