MES系统:铸就“十五五”数字化工厂的坚实基座:《智能工厂制造执行系统(MES)建设实践路径指南》,核心逻辑与价值、方案···
- 2025-12-08 10:21:00
- gmpfan
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1、 引言
随着“十四五”征程的收官与“十五五”新篇章的开启,中国制造业正站在一个新的历史起点。面向未来,数字化转型已不再是“选择题”,而是关乎生存与发展的“必修课”。在“十五五”规划纲要明确提出“推进新型工业化,建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国”的宏大目标下,数字化工厂作为主战场,其建设进程将直接决定国家制造业的竞争力。而制造执行系统(MES),作为连接顶层设计与生产现场的关键桥梁,正被时代赋予新的使命,成为铸就数字化工厂、落实“十五五”战略的坚实基座。
2、 解决方案指南
十五五政策锚定方向,为数字化工厂建设构建系统支撑体系。与“十四五”时期的“单点突破”不同,十五五规划首次将制造业转型纳入“科技自立自强”与“新质生产力培育”的双重框架,明确提出“引导优质要素向技术创新及产业化领域汇聚”,将工业软件国产化从“替代国外产品”升级为“构建自主可控体系”。国家信息中心主任徐强指出,这一阶段的制造业转型需以智能制造为主攻方向,通过“资金链、人才链、产业链、创新链”的四链融合,实现数字经济与实体经济的深度渗透。在具体政策设计中,MES系统作为“产线柔性生产实时管控”的核心软件,被纳入工业软件国产化攻坚的重点赛道,与光刻机、航空发动机等“卡脖子”领域形成协同突围格局。各地已同步跟进配套措施,针对MES系统部署给予最高30%的资金补贴,建立“政产学研用”协同创新平台,推动AI、数字孪生等新技术与MES系统的融合应用,为数字化工厂建设扫清技术与成本障碍。
深化智能制造,聚焦“数据驱动”
:规划将进一步推动人工智能、大数据、工业互联网等技术与制造业的
深度融合
。这意味着,数字化工厂的建设重点将从“机器换人”的硬件投入,转向“数据赋能”的软实力提升,强调通过数据流驱动技术流、资金流、人才流,实现全要素生产率的提升。
提升产业链韧性,强调“实时透明”
:在复杂的国际形势下,增强产业链、供应链的
自主可控
和
韧性
成为核心关切。这要求企业内部的生产系统必须具备极高的可视性、可调性与快速响应能力,以应对内外部的突发冲击。
践行“双碳”目标,推动“绿色制造”
:“十五五”将继续严格落实碳达峰、碳中和目标。制造业作为能耗主体,必须将绿色低碳理念
嵌入生产制造的全流程
,实现精细化的能源与资源管理。
在此背景下,数字化工厂不再是孤立的技术升级,而是承载国家战略、关乎企业核心竞争力的系统工程。MES系统,正是将这一系列宏大战略在车间层面“落地生根”的核心载体。
MES(制造执行系统)
:国际制造业联合会(MESA)将其定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”。简而言之,它是生产现场的“大脑”和“指挥官”,负责将生产计划转化为精确的生产指令,并实时收集、处理和分析现场数据
,实现对“人、机、料、法、环、测”等生产要素的精细化管理。
MES扮演着从“自动化”到“智能化”的关键角色,其驱动作用体现在以下几个方面:
实现全流程数据透明化,消除“黑箱”作业
驱动生产过程的精细化与敏捷化
构筑数字化质量追溯体系
为数字孪生与工业大数据分析提供数据燃料
一、
为什么:推动智能工厂
制造执行系统(MES)
建设
二、 什么是
智能工厂
制造执行系统(MES)
?
传统车间常被视为信息“黑箱”,管理层难以实时知晓订单进度、设备状态、物料消耗等。MES通过物联网技术,自动采集设备运行参数、工时、产量、质量数据等,构建起一个实时、透明的“数字车间”。管理者在屏幕前即可纵览全局,为科学决策提供了精准的数据支撑。
MES通过高级排产(APS)功能,能够综合考虑设备能力、物料齐套性、工艺路径等因素,制定出最优的生产计划,并快速响应插单、急单等突发状况。在生产过程中,它精确指导每个工序的操作,实现物料、工具的精准配送,大幅缩短生产周期,提升资源利用效率。
在质量强国战略的指引下,产品质量追溯已成为刚性需求。MES能够记录产品从原材料投入、每道工序加工、操作人员、使用设备到最终检验的全生命周期数据,形成完整的电子档案。一旦出现质量问题,可以分钟级定位问题批次、追溯问题根源,实现精准召回与改进,极大提升了质量管控能力。
数字化工厂的高级形态是数字孪生,即物理工厂在虚拟空间中的完全映射。MES实时汇聚的海量、高价值的车间数据,是构建和驱动数字孪生体的“血液”。基于这些数据,企业可以运用大数据与人工智能技术进行产能预测、设备预测性维护、工艺。








