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MES制造执行系统的原理和实现

近年来，随着竞争的加剧，制造型企业不断涌现，尤其是

在电子制造企业中，对产品质量的要求越来越高，对制造流程

控制的要求也越来越高。为了提高竞争力，许多企业实施

ERP系统，以缩减成本控制和缩短供货周期。然而，在内部

生产控制方面，许多企业并没有一个完善的平台。因此，

MES制造执行系统受到越来越多的关注，越来越多的企业在

考虑或实施自己的MES系统。

本书旨在系统地介绍MES的功能模块和实现逻辑，作者

拥有多年在大型电子产品制造企业担任工艺工程师和工厂控制

系统业务分析师的经验，对制造流程非常熟悉，曾参与设计所

在企业的MES系统。希望本书有助于大家理解MES系统，

有助于国内制造企业的流程控制和质量提升。

第一章：什么是制造执行系统

1.1MES的功能

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在传统的加工生产企业中，流程卡被用来进行生产的跟踪

控制。流程卡上印刷工序列表，每经过一个工位，则由作业人

员打勾、签名、标注日期。这样产品在生产线上流转时，我们

可以检查产品是否经过了所有的必须工序。

MES全称ManufacturingXXX制造执行系统，它的核心

功能与流程卡类似，即通过流水号控制生产工序。MES通过

创建产品的序列号来取代流程卡号，生产过程中的任何一个工

序通过序列号访问数据库，得到所有相关的控制信息。

流程卡在生产完成之后即作废，而序列号却一直保存在企

业的数据库中，所以可以作为产品今后的跟踪依据，方便质量

管理。简单地说，MES有两大核心功能：根据序列号进行工

序的控制，根据序列号进行历史数据的跟踪。其它功能还有装

配、包装、物料跟踪，我们在具体的模块中详细介绍。

1.2MES与ERP的关系

ERP即EnterpriseResourcePlanning企业资源计划，是生

产企业的核心模块，其主要功能是物料管理和成本控制。所有

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的生产都是由ERP（通过工单）发起，由ERP（通过发货单）

结束的。

一些ERP系统也包含了简单的生产模块。我们可以把

MES看成ERP生产模块的专业化。因此，MES与ERP的接

口应保持逻辑上的一致性。

第二章：产品、工单、序列号

2.1产品(Product)

MES的流程通常是由ERP系统发起的，因此对于产品的

定义必须与ERP保持一致。

通常，一个产品(product)可以用item_no(产品编码)n(产品

版本)的组合来定义。在ERP系统中，产品等同于物料编码。

产品的完整生命周期包含以下环节，如图2-1所示。

除了物料属性，MES系统中的产品还包含一些与生产密

切相关的属性，例如工艺流程、装配结构、测试规范等。这些

属性将在后文中逐一展开。

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工单(WorkOrder)也叫任务单或计划单。一个工单定义了

一次加工作业，包括待加工产品、数量、加工起点、原材料输

出仓库、成品输入仓库以及工单状态、计划完成时间等辅助信

息。一个标准的MES系统是由工单驱动的。计划员在ERP中

定义