MES和WMS何以遭到冷遇？

lihuolin958

           中国日益成为世界制造中心，一定程度上代表制造业信息化水平的制造执行系统（MES）和仓储管理系统（WMS）为何未能在国内大量制造企业中得以广泛应用呢？是不需要，还是时机未到？本文为您悉数个中缘由。

           制造执行系统（MES）和仓储管理系统（WMS）起源于20世纪80年代前后。近年来，尽管中国工业和拉丁美洲、东欧以及其他亚洲国家的工业一样高速发展，但是MES和WMS还只是在北美、西欧和日本这些发达国家得到了广泛应用。难道这就表明中国和其他一些发展中国家真的不需要类似的软件吗？或者说，在不久的将来，我们能看到MES和WMS软件在发展中国家得到普及应用吗？

中国制造业企业需要MES和WMS

制造业企业面临挑战

           在20世纪80年代早期，中国制造业基本上是从无到有，其工业增加值每年以7000亿美元的速度增长，在2001年测评的购买力水平，已接近美国总量的40%，并以平均每年26%的速度增长。但中国制造业的劳动力资源比西方更密集，以2001年的统计为依据，中国平均每个制造业企业有331个职工，而在美国平均每个企业的员工只有46人，中国每个职工的工资和所创造的制造业增加值只有美国的1/10。

            尽管如此，中国制造业还是出现了快速发展势头。从2001年起，中国制造企业的人均制造业增加值达到了24%的年增长率，而同时职工人数每年只增长了2%。简而言之，虽然制造业的就业人数在连续扩张，而劳动生产率增长也是明显的，已经占到了中国工业增加值的90%还多。

         为什么中国制造业在表面上看似乎拥有无穷的廉价劳动力资源的情况下，还要把提高劳动生产率作为长远发展的关键因素呢？这是因为中国制造业企业面临如下挑战：

● 中国国有企业和集体企业自发地进行了重组，增加了活力。那些依靠政府补助和配额驱动的大规模生产劣等产品的时代已经过去。效率低下的国有企业和集体企业都面临着改组或者破产的压力。为适应形势发展，大多数企业放弃了按照标准（或者降低标准）的大规模生产，执行全面质量管理（TQM）以提高质量，解雇缺乏技术的老工人，关闭了不能产生效益的业务，这样企业就逐渐盈利。

● 进口原材料的涨价，暴露出了发展过程中的不足。中国是世界上最大的工业品进口国之一。从石油、钢材到水泥，这些原材料的上涨抬高了全球市场的现货价格。中国保持人民币不升值，一方面保护了中国出口企业的竞争优势，但也使得进口变得相对昂贵。

● 劳动力成本的增长，在城市出现了劳动力市场吃紧的情况。尽管按照西方标准来看，中国的劳动力工资水平处于一个很低的水平，但是制造业工人的工资增长水平仍比国民生产总值（GDP）的增长速度高很多，这应归因于劳动力增长缓慢。在中国内陆和沿海地区，新工厂的急剧增加，新工人出现严重短缺，同时农村的生活条件也得到了一定程度的改善，从而减少农村流入城市的人口数量。

● 价格竞争不断加剧。国外企业在自身高速发展的同时，私人投资的新工厂也加速了国内竞争。结果迫使中国的制造业企业不能用涨价去克服因原材料和劳动力的上升而带来的成本增长的影响。

制造业企业需要提高劳动生产率

          如此看来，在中国无论何时都不可能立即采用西方的自动化模式。这是因为中国的劳动力成本只占西方劳动力成本的一小部分。同样，中国的私营企业由于缺乏银行信贷的支持，它们需要支付更多的融资费用，这是因为基础建设项目和国有制造业企业吸收了大量的投资资本，而且他们不用国家税收进行投资，而是用从国有银行的借款进行投资。

           简而言之，中国制造业企业不能真正投资于“自动化”，不会将MES和WMS系统作为企业的核心系统，尽管利用MES和WMS系统可以将人类的智慧传递给机器和设备，允许一个操作员管理许多机器，却不存在产品缺陷的风险。此外自动化非常适合于高产量/低混合的生产，当产品生命周期很长时就更适合了。但它可能被禁止应用于低产量/高混合的、价值高的产品，尤其是产品生命周期很短的产品。然而，低产量、高混合、产品生命周期短是中国当今工业所面临的无法更改的事实，特别是在中国处于领先的汽车和高科技产业更是如此。

           中国的制造业企业大都在寻找让工人工作更有效的方法，由人而不用可编程逻辑控制器（PLC）系统来控制机器、设备和输送带。这就是为什么在当今中国制造业企业的车间和仓库中很难发现任何一个PLC系统或自动仓储和提货系统（ASRS）的原因。

案例研究1：耐久性生活消费品制造企业的原材料补给线

          举一个例子，在许多西方工厂中的齿条进给高速流程生产线中，使用自动传感部件来保持原材料传输和产品生产的节拍同步。当原材料快用完时就产生补给需求，这样在WMS中就追加交货单。在仓库或收货一方，自动拾取放置设备将原材料放进手提中，然后将手提交给输送带以履行这些交货单。WMS与每个输送带的条码设备相连，在物料传输过程中，输送带扫描手提上的条码，然后把手提交给正确的、流动的物料架上。PLC设备控制这个流动的物料架、拾取放置设备和输送带。少数工人监视这些操作，出现的大部分问题由WMS处理。

而在中国，同样的输送带系统送料的高速产品生产线，大多数是由人工在输送带的一端把需要补给的原材料放上去，然后再将原材料从输送带的另一端取下来放到产品生产线上。但是由于中国典型的工厂是有多种复杂背景的制造业企业，仓储作业占用的场地与产品线的场地不相邻，输送带一端的工人不可能知道另一端进展到什么程度了。结果，即使产品线中断了，仓库工人也不知道，而是继续按不确定的数量添加原材料直到输送带没有空间为止。当多条产品线共享同一个输送系统时，由于输送带的空间不足可能导致一些产品线因为主要原材料不足而停工，而另一些生产线出现原材料堆积。结果是产品生产率减小，仓库工人的生产率也会降低。

不过，中国某大型空调制造商就建立了一套不但能解决这个问题而且又成本低廉的方案，就是设置一些触摸屏和无线设备，工人分别在输送带的两端操作这些设备。生产线工人记录原材料需要的成分，以及下一步要生产的产品，当需要补给时，在WMS系统中就产生交货单，仓库或接受方的工人就依照WMS的指示添加原材料到输送带上。这样就最优化地利用输送带的可用空间，而且减少共享同样输送系统的产品线出现原材料不足的可能性。而且这样的成效是在这个企业没有在PLC系统、流动的物料架、分拣设备上作任何投资的情况下获得的。

案例研究2：电子生产厂家的质量控制和义务

         中国制造商和西方的竞争对手一样都非常注重质量控制，但西方制造商使用MES记录制造产品的系谱，并详细记录某个系列或某批产品的一些重要的产品部件。一般情况下，国外制造商会在总装配期间利用放置机械或工业机器人扫描装配件及其双亲的条码，条码信息立即反馈到计算机数据库。制造商可以用产品系谱快速查明和隔离那些可能有缺陷的产品，这些产品缺陷是由于有缺陷的部件所引起的。例如，当供应商通知他们的客户召回指定产品时，就可以利用保留下来的产品系谱检查每一个产品单元。

而中国制造商虽然在纸上记录下了曾经的失败教训，但一般还是不会记录产品系谱的。当中国制造商收到供应商的召回通知时，就需要查找所有保留下来的产品详细目录，检查每一个产品单元，尽管这些工作仅仅是为了查出极少数有缺陷的产品单元。或者更坏的情况是，他们为了查出少数有缺陷的产品，还需要从他们的客户中召回所有产品，这就大大增加了质量成本，降低了劳动生产率。

         不过，即使是在中国具有市场领先地位的电视机和移动通信制造商也不会在短期内投资用于建立产品系谱的工业机器人或放置机械。他们所需要的是一个条码打印机和一些触摸屏，或者是为生产线上某些特殊装配工位的工人配备无线设备而已。他们需要供应商把条码贴到他们想要追踪的部件上。装配工人扫描装配件及其双亲的条码，条码信息就如同利用工业机器人或放置机械一样立即反馈到计算机数据库。

案例研究3：印刷工厂的故障检修

          现有常规的西方WMS和MES软件很难适合中国市场。在了解到中国迫切需要提高生产率，在车间和仓库缺乏一定的自动化投资的情况下，一些西方软件供应商已经开始为中国提供界面友好、经济的MES和WMS软件产品和服务。

         有PLC控制的机器在运转过程中可以自动报告缺陷，并将缺陷诊断信息反馈给MES系统，以指导人们立即采取正确的故障检修。然而在中国，工人要操作许多机器，如果一台机器出现故障，操作工人就必须召集机修工来诊断问题，然后进行故障检修。中国南方的一个印刷厂给每个印刷工人发一个触摸屏，当印刷机出现故障时，要求他们立即对机器输送故障码，这就可以保留机器出现故障时的环境，便于诊断，从而减少了印刷停工。从表面看来似乎没有什么，但这些减少的停工时间加起来可达到劳动生产率的10%，这样一年一年地进行改进，总体设备效能（OEE）水平竟超过了全球标准。

中国需要新一代的MES和WMS软件

         以上案例说明，中国制造业企业可以真正使用MES和WMS提高工厂和仓库的劳动生产率，但美中不足的是，西方软件开发商提供的常规MES和WMS系统是通过PLC系统进行信息传输的，而不是靠生产工人或仓库工人。中国制造业企业需要一种新的、界面友好的MES和WMS应用软件来提高车间和仓库的劳动生产率。

这种新的、界面友好的MES和WMS应用软件与常规的应用软件相比有许多不同的地方。从语言方面来看，PLC系统使用的是机器语言，它是中性的。但是在中国，生产或仓库工人需要简化汉字的应用软件，也可能在中国香港特区和台湾省的工人需要繁体中文软件，更理想的是他们喜欢软件采用图形界面而非文字界面。常规的WMS和MES系统需要做大幅度修改去处理图形界面从而适应中国的需求，更不用说把它翻译成多种版本的中文所需付出的努力了。

         另外，逻辑处理流程也是不同的。PLC系统的逻辑处理流程比友好界面的逻辑处理流程的复杂度低得多。对于人类，软件可能要考虑许多人们可能要作的事情，不管是无意还是有意的，这些事情足以让计算机迷惑。对于普通的工厂和仓库工人来说，不管流程的复杂度如何，它的操作必须是直观、简单易懂的。

所以，常规的西方WMS和MES软件很难适合中国市场，因此中国制造业企业很少使用它们就不足为奇了。但中国迫切需要提高生产率，在车间和仓库缺乏一定的自动化投资的情况下，一些西方软件供应商已经定位为中国提供界面友好、经济的MES和WMS软件产品和服务。

对于中国制造业企业而言，最理想的是不要浪费时间和金钱来自己开发和维护这方面的应用软件。

相反，可以找到许多开包即用的解决方案，从西方获得适合中国制造业企业的需求的、提高生产率的商业实践。这些需求主要包括：

● 界面友好的流程定义、错误校对的能力;

● 加工中心的任务分配和资源管理;

● 简体和繁体中文的汉化能力;

● 对在触摸屏和无线设备上广泛使用的浏览器界面的图形化改造能力;

● 提供简单、便宜的实施和技术支持的能力;

● 不需要购买PLC系统或昂贵的机械;

● 人工通信的效果与使用PLC系统通信的效果一样好。

         为了能成功地进入中国市场，商品化的开包即用的MES和WMS系统供应商必须开发新的产品而不是随意乱改，或者重组现有软件的工具包。另外，中国软件开发商也想一试身手，但中国软件开发商缺乏有关MES和WMS系统方面的行业经验，同时制造业企业对它们也缺乏信任。许多西方优秀软件开发商有丰富的WMS和MES专业知识，但它们大部分只能提供常规产品，且不熟悉中国制造企业的需求。只有少数供应商拥有创新技术，提供记录和现场演示，成功地开发中国新兴MES和WMS市场，这些供应商有机会主导世界上增长最快的商业软件市场之一。

          与之形成对比的是，常规的工业自动化市场、MES和WMS应用软件，可能只剩下相当小的生存空间了，目标市场主要是一些中国的和跨国公司的资本密集型的制造业企业。

链 接

MES和WMS的产生背景

          一种带有一点荒诞色彩的观点认为，MES和WMS起源于20世纪80年代早期，由于“日本制造”加剧了亚洲经济的竞争。在当时，廉价和伪劣产品占主导地位，而那些能保证自身产品质量的企业，例如丰田汽车、索尼、本田汽车，采用全面质量管理（TQM）、准时化生产（JIT）、柔性制造技术，在保证尽善尽美的质量和交付性能的情况下，可以降低存货、生产周期和成本。

          西方制造商为了生存也做出了快速调整，但它们受到了来自强有力的工会、劳动法、最低工资法、一星期工作时间等条件的限制，使它们不能采用“日本模式”有效地调配劳动力资源。事实上，工会和劳动法是20世纪70年代爆发的工资和价格通货膨胀的根本原因。这种通货膨胀首当其冲地打击了西方经济的竞争力。为了更好地提高劳动生产率和质量，在成本受控的情况下对生产要素进行重组，西方制造商把车间和仓库自动化作为具有最高优先权的需要解决的问题。和劳动力成本不同的是，在自动化技术方面的资本投入至少可以真实地记录下通货膨胀削减了原始投资的购买力的数量。

           在以后的20年中，制造业的双倍增长回报了这个策略。以美国为例，在2001年注册的制造业企业数量和20年前几乎是相同的，但这些企业减少了1/6的生产工人和几乎同样多的管理人员。然而，每个生产工人产生的产品增加值增长了两倍多，从81000美元到165000美元（以2002年的美元汇率计算），整个制造业几乎增加了70%，达到了年产1.9万亿美元。

          利用自动化技术提高了制造速度的同时，也减少了生产巡查和仓库保管的员工数量，减少了企业级后台应用程序之间、楼层级设备控制器之间信息传递衰减的风险。常规的MES和WMS应用程序采用架桥的方式将孤立的信息连接起来，这种方式可能会降低自动化的性能。这些应用程序与车间和仓库地面的可编程序控制器（PLC）和材料处理设备相连，使管理者通过可视中心进行控制。同时，它们接受来自后台应用程序的命令，当任务完成时将事务处理的详细资料传回给后台应用程序。为了提高决策速度和准确性、提高管理的执行力、保持生产系统平稳地运转，MES和WMS系统提供包括小日程计划、劳动管理、资源分配、调度、导航、流程管理、质量控制、维护、正式批准、档案管理和性能测量的工具集，这些在以前都是记录在纸上和人们的大脑中，或者根本不记录的。

网友观点

MES与ERP的关系？

网友A：MES和ERP是两套独立运转的系统吗？企业在选择上系统的时候有无先后顺序的要求，先上ERP还是先上MES？

网友B：个人认为ERP关注的是历史和未来，MES关注的是现在的执行情况。对于中小企业来讲信息化应该包含ERP和MES两部分内容，先上什么后上什么和企业的战略规划有一定关系。两套系统的集成就涉及到接口了，所以要有一套标准才行。

网友C：虽然ERP和MES在功能上具有非常良好的互补性，但是在企业信息化建设过程中，它们之间未必需要相互依赖于对方而存在。在生产计划管理、质量管理和物流管理等方面，MES和ERP系统的功能可以互相延伸和对接，共同构建更为完善的现代化企业信息管理体系。当企业已经存在ERP系统时，可以将MES与ERP系统进行集成，以优化公司的信息管理，更加有力地保证商业目标的实现。

MES与ERP系统集成的优点体现为：

● 进一步改进现有的操作流程，实现企业管理层和车间管理层一体化标准运作，从而更加有效地缩短产品周期，提高劳动生产率。

● 进一步改造信息技术基础设施，实现公司内部信息和数据的集中管理，从根本上减少信息和数据内部流通的时间。

● 配合供应链管理(SCM)系统，减少供应链成本，增强对顾客需求的快速反应，优化客户服务并提高公司的整体工作效率。

● 增加财务系统数据当日更新和管理报表即时统计的功能，实现当日结账的目标。

● 以实时数据为依据的生成计划更加正确及时地反映整个生产情况。

企业准备上MES系统，帮忙提供意见！

网友A: 我们公司是一家新成立的半导体封装厂，最近正在评估实施MES的可能性。考虑到资金问题公司准备先上MES系统，而ERP系统在以后再考虑上，当然在上MES时会有关于BOM、订单、计划方面的临时子系统来代替ERP系统，来保证生产的按时进行。这样是否可行？

网友B：就我个人的经历而言，MES系统可以单独进行项目实施。MES系统的传统范围是作业执行系统，至于其他的辅助或周围子系统可以稍后再补充完善。如楼主所说，生成制令单的前提是需要BOM或者配方，但是不是一定要把BOM或配方管理搞得非常完善了才能使用MES来生成制令单，进行详细的生产任务调度？不一定！我们可以单独划出这一块功能，只需要提供MES数据即可，可以手工用Excel来生成BOM数据。同样材料消耗或员工件值等常规生产成本计算，也不一定要等ERP的财务模块完成了才能进行记录和跟踪，这是一个系统和系统、模块和模块之间逻辑关系的处理技术问题。模块化思想就是对一个黑盒，只要提供输入即可，输出就是确定的。所以，我的意见是先上MES没有决策性的问题！

网友A：多谢回答，我是否可以这么认为：公司可以单独上MES系统，能保证工厂的正常生产，只是若没有相关的BOM、订单或计划系统的话，相关人员会花比较大的手工工作，效率可能会比较低？

网友B：MES是需要BOM、订单和计划的，但是这些都可以直接通过MES来实现，在没有ERP提供相关信息的时候，MES应该自己担负起这个责任。

           从整个企业信息化的角度出发，MES必须提供相关的数据接口，以后这部分工作应尽可能交给ERP去做。我接触过不少企业，经常是ERP和MES均独立运行，因为两者的侧重点完全不同，在使用过程中有没有整合起来并不冲突，这个也是和企业的生产类型有关系的，并不是所有企业都能这么做。

中国MES市场有没有前途？

网友A：我觉得国内企业对MES系统需求非常少。是我们自己市场能力不够？还是技术能力不够？还是企业根本就无法理解MES系统应用？还是觉得目前手工车间管理已经够了？有没有投资MES系统的必要？

网友B：现在有较强的MES生产管理理念的企业还不是很多，前两年的案例也主要集中在一些特大型企业和外资企业，和ERP一样，潜在客户很多，但大部分的企业永远都不会去实施，本土企业（特别是中小企业）的生存周期太短，而企业真正经营好的时间更是只有那短短几年，绝大多数的本土企业在经营不善的时候都是不会去考虑上管理软件的。

网友C：MES市场难以全面启动，是有原因的：定制性太强，没有统一的成型产品，这是和ERP的一大区别。  因此，就不能像当年ERP那样，大家基本都是拷贝一个模版，然后就全国各地安营扎寨铺天盖地去演示了。MES不行，MES玩的是真功夫，没有点真本领你是玩不过那些一线的生产管理人员的，而现在有点真本事的推广和实施人员又寥寥无几，所以，MES火不起来，也是可以理解的。

网友D: MES真正要火起来，仅炒作自然是远远不够，还要先培养一大批同时熟悉软件、硬件、生产、管理的MES工作者，真正能推动MES发展的人，我认为应该具备以下几点：

1.具有一定的软件理论知识，以便知道什么样的需求可以实现，并且可以用最简单的方式实现；

2.具有一定的相关硬件知识，关于数据采集的方法和设备，甚至车间网络布线；

3.具有一定的制造工厂实践经验，以便能更好地理解和发现需求;

4.具有一定的综合分析能力，以便能全盘把握系统的架构，保证技术上的实施；

5.具备一定的说服力，推动具体的成功实施；

6.具备相当的解决问题的能力，结合软件能力和实际需求发现问题和解决问题。

（“网友观点”由e-Works供稿，属网友个人观点）

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