MES制造执行系统的十一项核心功能

智能制造MES选型中，如何界定核心功能？早在1997年，MESA国际组织就已给出权威答案。其提出的MES十一大功能模型，从资源调度到性能分析，完整定义了车间管理的核心维度。这份历久弥新的蓝图，至今仍是拨开市场迷雾、评估系统完备性的关键标尺。

(1)资源分配与状态管理(Resource Allocation and Status)管理机床、工具、人员、物料、其他设备和生产实体(如进行加工必须准备的工艺文件、数控加工程序等文档资料)，用以保证生产的正常进行。此外，它还需要提供资源使用情况的历史记录，确保设备能够正确安装和运转，以提供实时的状态信息。对这些资源的管理，还包括为满足作业排程计划目标对其所做的预定和调度。

(2)运作/详细调度(Operations/Detail Scheduling) 在具体生产单元的操作中，根据相关的优先级(Priorities)、属性(Attributes)、特征(Characteristics),以及配方(Recipes)提供作业排程功能。例如，当根据形状和其他特征对颜色顺序进行合理排序时，可最大限度减少生产过程中的准备时间。这个调度功能的能力有限，主要是通过识别替代性、重叠性或并行性操作来准确计算出时间、设备上下料，以做出相应调整来适应变化。

(3)生单元分配 (Dispatching Production Units)以作业、订单、批量、成批和工单等形式管理生产单元间工作的流动，分配信息用于作业顺序的定制，以及车间有事件发生时的实时变更。生产单元分配功能具有变更车间已制定的生产计划的能力，对返修品和废品进行处理，用缓冲区管理的方法控制任意位置的在制品数量。

(4)文档管理(Document Control) 管理和存储生产单元有关的记录和表格，包括工作指令、配方、工程图样、标准工艺规程、零件的数控加工程序、批量加工记录、工程更改通知，以及班次间的通信记录，并提供了按计划编辑信息的功能。它将各种指令下达给操作层，包括向操作者提供操作数据或向设备控制层提供生产配方。此外，该功能还包括对环境、健康和安全制度信息，以及ISO信息的管理与完整性维护，例如纠正措施控制程序。

(5)数据采集(DataCollection/Acquisition) 通过数据采集接口，获取生产单元的记录以及表格中填写的各种作业生产数据和参数。这些数据可以从车间以手工方式录入或自动从设备上获取，并按分钟级实时更新。

(6)劳务管理(Labor Management) 提供按分钟级更新的内部人员状态，作为作业成本核算的基础，包括出勤报告、人员的认证跟踪，以及追踪人员的辅助业务能力，如物料准备或工具间工作情况。劳务管理与资源分配功能相互作用，共同确定最佳分配方案。

(7)质量管理(Quality Management)对生产制造过程中获得的测量值进行实时分析，以保证产品质量得到良好控制。该功能还可针对质量问题推荐相关纠正措施，包括对问题进行表征、对过程和结果进行关联以确定问题原因。此外，质量管理还包括对统计过程控制(Statistical Process Control，SPC)和统计质量控制(Statistical Quality Control，SQC)的跟踪，以及对实验室信息管理系统(LaboratoryInformation Management System,LIMS)的线下检修操作和分析管理。

(8)过程管理(Process Management) 监控生产过程、自动纠错或向用户提供决策支持以纠正和改进制造过程活动。这些活动具有内操作性，主要集中在被监控的机器和设备上，同时具有互操作性，跟踪从一项到另外一项作业的流程。过程管理还包括报警功能，使车间人员能够及时察觉到出现了超出允许误差的过程更改。通过数据采集接口，过程管理功能可以实现智能设备与制造执行系统之间的数据交换。

(9)维护管理(Maintenance Management) 跟踪和指导作业活动，维护设备和工具以确保它们能正常运转并安排进行定期检修，以及对突发问题能够即刻响应或报警。并且，它还能保留以往的维护管理历史记录和问题，帮助进行问题诊断。

(10)产品跟踪与谱系(Product Tracking and Genealogy)提供工件在任一时刻的位置和状态信息。其状态信息可以包括:进行该工作的人员信息;按供应商划分的组成物料、产品批号、序列号、当前生产情况、警告、返工或与产品相关的其他异常信息。其在线跟踪功能也可创建一个历史记录，使得零件和每个末端产品的使用具有可追溯性。

(11)性能分析(Performance Analysis)提供按分钟级更新的实际生产运行结果的报告信息，对过去记录和预想结果进行比较。运行性能结果包括资源利用率、资源可获取性、产品单位周期、与排程表的一致性、与标准的一致性等指标的测量值。性能分析包含 SPC/SQC。该功能通过度量不同的操作参数提取信息，当前性能的评估结果以报告或在线公布的形式呈现。