本书深入阐述了MES系统的理论和实践经验，图文并茂地介绍其主要功能，首次给出了应用项目的典型功能。第1章归纳论述了MES系统正确应用的益处。MES系统是一个复杂的IT系统，它一方面实时采集数据，另一方面必须容易地提供综合的评价分析。第2章阐述了HYDRA系统的IT结构，并介绍其结构和设计的特点，例如操作指导。第3～5章阐述了实际的HYDRAMES系统应用，其中，第3章描述了支撑生产组织的模块，主要涉及详细生产计划、工况和机器数据采集及相邻部门；第4章论述了在生产中的加工任务和人员管理的特殊功能；第5章阐述了重要的质量管理领域。

      译者前言   生产计划与实时调度（如果针对一个车间而言），也称为作业计划和实时生产调度，在未应用计算机信息系统（计算机软件系统）之前，都是通过有经验的计划员或调度员手工完成的。 随着计算机和信息技术的发展，20世纪60年代末，传统科学管理方法开始与计算机软件系统相结合，约瑟芬?奥利基等设计开发了物料需求计划（Material Requirements Planning，MRP），实现了计算机系统在生产控制领域的大规模应用。70年代末，MRP融入了财务系统、需求预测等功能，逐渐发展成为MRPⅡ；到80年代末又逐渐扩展演变为企业资源计划（Enterprise Resource Planning，ERP）。同时，制造企业车间层所应用的专业化生产管理系统，例如作业计划和实时生产调度系统，则逐渐演变为制造执行系统（Manufacturing Execution Systems，MES）。 制造执行系统的概念是由美国先进制造研究协会（Advanced Manufacturing Research，AMR）在1990年首次提出的，旨在加强MRP计划的执行功能，把MRP计划与车间作业现场控制，通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设置了必要的接口，与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。 制造执行系统能够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、项目看板管理和人力资源管理等，提高企业制造执行能力。 AMR将制造企业分成3层体系结构，ERP系统位于企业上层计划层，MES位于上层的ERP系统与底层的工业控制之间的面向车间层的生产管理系统。它为操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪，以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等）的当前状态。 制造执行系统国际联合会（Manufacturing Execution System Association International，MESA）于1997年开始陆续发表MES白皮书，给出了MES的描述性定义。MESA对MES所下的定义：“MES 能通过信息传递，对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应和报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES系统能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂的及时交货能力，改善物料的流通性，又能提高生产回报率。MES系统还通过双向的直接通信，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。

      ” 因此，MES系统特点主要体现在以下四个方面：

      （1）MES系统是对整个车间生产过程的优化，而不是单一地解决某个生产瓶颈。

      （2）MES系统提供实时收集生产过程数据的功能，并做出相应的分析和处理。

      （3）MES系统与计划层和控制层进行信息交互，通过企业的连续信息流来实现企业信息全集成。

      （4）MES系统实现生产过程的透明化和实时监控。 德国提出的工业4.0，强调了工业生产的数字化，使得MES系统的重要性引起了广泛的关注。中国也提出“中国制造2025”，在开展智能制造和数字化工厂的研究和示范过程中，明确提出了企业必须实施MES系统。MES系统不仅作为降低生产成本的工具，以图在高生产成本的制造环境中增强和保持企业的竞争能力。随着与质量保证的日益关联，MES系统不仅仅作为生产更高效的工具，更是作为保证产品具有更高质量的手段。现在它的发展趋势是，在 MES 系统里能够交互地监控制造和质量保证过程，不仅避免产品交货缺货，而且保证制造无缺陷的产品。这意味着，在制造过程就能及早发现工件原料、制造工具、加工设备和工艺过程的问题，从而不再生产出废品。为了推进我国MES系统的开发和应用实施，我们特翻译了本书。 本书原著由德国MPDV Mikrolab GmbH的柯裕根教授（Prof. Jüergen Kletti）和雷纳尔?戴森罗特（Rainer Deisenroth）先生等撰写。MPDV Mikrolab GmbH 30多年来专门从事制造执行系统的开发和应用实施，参与了德国工程师协会VDI 5600标准（MES标准）的制定，在全球拥有大量的关于企业成功应用MES系统的案例，积累了丰富的MES系统开发理论和实践经验。本书是国内第一本MES系统的译著，旨在给我国的MES系统开发人员和企业提供借鉴和参考，我们相信本书的出版必将促进中国的 MES 系统开发和应用。 本书由沈斌、王家海、王翔、李昕、汤云哲、朱殿臣、丁宁格和吴一智合作翻译，全书由沈斌、王家海审阅和统稿。 本书的翻译得到了原著作者的大力支持。此外，MPDV Mikrolab GmbH的李铭锋先生对全书的图表作了部分的修改和翻译，还得到了默佩德卫（MPDV）软件技术服务（上海）有限公司曹海勇博士等的大力支持，在此表示衷心的感谢！本书的翻译出版得到了电子工业出版社的大力支持，特别感谢电子工业出版社工业技术出版分社徐静社长、郭穗娟编辑认真而细致的工作。 由于译者的专业知识和德语水平有限，书中定然存在疏漏和欠妥之处，敬请读者和有关专业人员批评指正。 译 者 2016-09-12   原著前言   制造执行系统（MES）的思想自产生以来，已经发生了明显的变化。MES系统最初被看作降低生产成本工具，以图在高生产成本的制造环境中增强和保持企业的竞争能力。MES系统随着与质量保证的日益关联，不仅仅作为生产更高效的工具，更是作为保证生产更高质量产品的手段。今天的发展趋势是，在MES系统里能够交互地监测生产和质量保证过程，不仅避免产品交货缺货，而且保证生产无缺陷的产品。这意味着，在生产过程就能及早发现材料、工具、生产设备和工艺过程的问题，几乎杜绝废品。 MES的运用同样为遍布全球的“生产搬迁”增加了活力。在全球化生产过程中，由于当地低廉的劳动成本，制造工厂在当地加以扩建或搬迁到当地。为适应这一趋势，MES系统越来越具有保证生产过程指标的功能，以便能够比较和监测迁移到世界各地的生产工厂。 以往的指标仅仅局限于企业经济领域，MES系统则利用其丰富的数据库，能够在生产过程中提供合适的指标，在此基础上持续推进生产过程的改善。 然而，制造执行系统不仅仅被看作生产指标的生成器，或者基于持续改善过程对未来生产的构造手段，MES的作用更为广泛。在生产和管理的日常工作中，MES系统首先能够帮助管理人员快速做出能保证目标实现的决策，使决策更有效和避免浪费。MES系统也体现了精益生产的崭新原理。在生产中配置越来越高效的设备和装置，如果不采用IT技术，那就不可能实现一个低成本和精益的生产。更进一步的考察结果清楚地表明，MES系统作为未来的一个工具，不仅关注生产组织、生产中的人员管理，而且利用合适的功能进行质量管理。利用有效的与上级系统（如ERP系统）和下层加工子系统的垂直接口，进行横向集成补充。这种集成具有什么意义和优势，以及如何在实践中实现，本书将一一举例介绍。HYDRA-MES系统代表当代具有横向和垂直集成功能的MES系统，它是本书的重点内容。 本书第1章归纳论述了正确应用MES系统的益处。MES系统是一个复杂的IT系统，它一方面实时采集数据，另一方面必须能容易地提供综合的评估分析。第2章阐述HYDRA系统的IT结构，并介绍其结构和设计的特点，例如操作指导。第3～5章阐述HYDRA系统的实际应用。其中，第3章描述支撑生产组织的模块，主要涉及详细的生产计划、工况和设备数据采集及相邻部门；第4章论述在生产中人员管理的任务和特殊功能；第5章阐述重要的质量管理。 本书图文并茂地介绍HYDRA系统在以上领域的主要功能，并首次给出了所应用项目的典型功能。 当然，在本书中不能详细地阐述HYDRA系统具有的功能，因为这些功能的介绍在HYDRA系统操作手册中多达几千页。然而，为了使读者对这一系统的整体印象不局限于主要功能，因此在每章都会对一些次要功能做一个简略的功能概述，但不作为重点。

      总而言之，本书阐述了HYDRA-MES系统概况，提供了作为现代制造执行系统代表性案例的设计和功能范围。

      柯裕根教授（Prof. Dr. Jürgen Kletti）

      2012年8月于莫斯巴赫