生产是制造的核心

生产环节一直都是各种信息和各种业务的汇集地，工厂几乎其他所有的业务环节都是为生产产品服务的，这一点本质上决定了核心是支撑生产的MES系统与其他业务板块存在复杂的协作。如下图，从产品生命周期维度、价值链维度、信息化层次等维度来看，制造都是信息和业务汇聚的核心。

业务之间紧密协作

生产是集大成者，是制造的核心，是实现产品价值增值的过程。计划排程、仓储物流、生产执行、质量控制、资源维护等业务环节在制造过程中各自发挥着作用，为生产提供支撑，虽然各部分有一定的独立性，但各业务之间也存在紧密的协作。

职能与流程的冲突

生产管理部、生产车间、采购部、品管部、设备管理部…是比较典型的工厂组织架构，按照组织职能划分部门，这种在工业化时代“职能分工制”理论基础上形成的“职能驱动型”组织，已很难适应现代管理的需要。MES/MOM的一个核心价值就是帮助建立流程驱动型组织，实现跨职能横向的高效协作。图按组织职能或生产要素划分应用更容易形成信息孤岛按生产要素“人机料法环测”的拆分应用的方法，基本与按组织职能拆分应用的方法基本一致，这种划分方法导致数据烟囱，信息孤岛和碎片化，造成了横向沟通和协调的困难。不同厂商应用的架构技术、开发平台和工具不统一，加之系统的规范标准缺失，使各个系统间的兼容性和集成性成为问题。

边界问题的困扰

首先，单点应用厂商之间的边界也不是绝对清晰的，存在复杂的重叠和交叉。将这些零散的单点应用集成起来，因为不同单点应用的差异和不同的组合，技术难度本身就是非常高的，可以很负责地告诉您，每个客户都是不一样的，实现这样的集成都是高度个性化的，难度非常非常地高。因为不同供应商应用之间的边界不够清晰，要进行这样的集成，经常会触及到某些供应商的利益。这时技术的或非技术性的，人为的或非人为的问题造成的技术问题、缺少足够的接口、高昂不合理的费用、各种莫名的不配合，不仅伤及集成服务商，客户也成了冤大头。无论从技术上还是商业层面，提供这样的集成服务是复杂的、难度极高的，成本也是极高的，不但集成服务商搞不定，而且也远远超出了客户的技术能力和可控制范围。MES/MOM的内部还是挺复杂的，而且不同业务之间的协同也是非常复杂

与国际标准相背

谈起MES/MOM，就不得不提ISA-95标准、IEC/ISO国际标准，迄今为止，我认为这两个标准仍然是定义MES和MOM的最好标准，本人从事MES/MOM产品规划研发工作近20年，实践反复证明这一点。ISA-95定义了MOM（ManufacturingOperationsManagement，制造运营管理）的概念，该标准正是在软件厂商各自为战、概念和术语不一致、集成和协同问题严重的背景下诞生的。图MOM在企业信息化层次架构中的位置ISA-95标准、IEC/ISO国际标准的一个重要目标，就是要统一概念和术语，统一基础数据模型，实现生产执行（Production）、质量控制（Quality）、物流执行（Inventory）、资源维护（Maintenance）等制造业务领域之间的紧密协同。显然“拆掉MES”与这个理念背道而驰！图国际标准关于MOM边界划分及数据流分析国际标准的第三部分定义了MOM的“Part3：活动模型（Activitymodels）”，对生产、质量、物流、维护等核心业务进行了抽象，定义了：定义管理、资源管理、详细调度、分派管理、执行管理、数据采集、分析管理、溯源管理等活动。通用模型经过实例化，可适用于生产、维护、质量等业务过程，标准同时也定义了业务之间的协同关系。下图展示了PLM、ERP、MOM、SCADA等系统集成关系，也体现了设计与生产、计划与生产、生产与质量、生产与采购、仓储与生产、生产与设备管理等跨职能部门的协同流程。图MOM平台相关的核心流程如果我们将MES/MOM拆掉，本来MES/MOM内部复杂性就暴露给了外部。本来统一的概念和术语可能变得不统一，单一数据源的数据变得分散，存在数据一致性和完整性风险，不同单点应用之间的业务协同本来是MES/MOM的内部实现，现在也变成外部的问题。

按层次进行拆分

对于MES和MOM来说，更有价值的不是按组织职能或生产要素进行拆分，而是进行分层，下图是建议的分层方式。图MES/MOM更好的拆分方式是分层1.技术平台可以解决架构和技术问题，屏蔽技术细节和复杂性，并提供低代码开发的相关能力，提高整个系统的扩展性和灵活性。2.MES/MOM产品平台解决提供覆盖制造运营全业务流程的共性模块，从而最大限度实现重用，满足共性需求，满足跨组织的协同要求，封装内部的复杂性。3.行业扩展满足特定行业的扩展，例如提供各个行业层的扩展，实现对细分领域的深耕，从而更好为细分领域客户创造价值。4.客户扩展是为单个客户而开发的，满足单个客户的共性需求。其中，第1、2层应该由业界有实力的公司研发，需要很大的投入。第3、4层可以由具有领域KnowHow和商业资源的集成服务商、实施服务商承担，这样可以很好分工，发挥各自优势，建立合作伙伴生态。

IT本身就是互联网企业核心竞争力，互联网企业的IT系统或运营的APP就是其核心竞争力，但是IT通常不是制造企业的核心竞争力。业务驱动而非技术驱动，IT系统的建设和架构选型要匹配业务目标，选择当前最合适的架构方案，包括业务价值实现和IT投入产出最大化。

选择成熟的平台

制造运营的业务复杂度是非常高的，选择成熟的MES/MOM产品平台，可以大幅度降低实施MES/MOM项目的风险，实现成本合适、更高质量、更快地交付。一般来说，MOM平台的成熟度能力可以参考如下，根据企业的具体情况适当进行增补和裁剪：图MOM平台成熟度能力成熟的MES/MOM产品平台主要体现在：（1）全制造链覆盖能够覆盖主要的制造工艺链条，避免选择多个系统造成碎片化和孤岛。集团性企业的MOM平台应具备能力打破单个工厂空间、时间的约束，基于互联网实现全制造链上的多工厂之间的协同，甚至与供应商的协同。图MOM平台应该覆盖全制造链（2）跨职能部门协同MOM平台不仅仅重视生产，对制造相关质量控制、设备管理、库存控制、物流执行，甚至是采购协同的支持和协同同等重视。MOM平台帮助建立一种跨部门的横向协作流程，而不像传统基于直线职能组织的协作，打破部门、地域的限制，可以显著提高协作效率。图实现各业务部门协同（3）中央治理分布应用建立统一架构的、单数据源的MOM平台，实现全制造链多工厂、跨职能部门、跨地域的协同，消除数据孤岛，统一部署和管理，不同组织，基于互联网、移动互联网分布式应用。另外为了确保系统的运行效率，应对大并发、海量数据，系统总体基于B/S架构，采用集群、负载均衡技术，针对不同的数据采用不同的管理方式，除了使用关系数据库，还可以使用NoSQL数据库和时序数据库。（4）柔性可配在线开发产品支持采用模型驱动、动态可配置的低代码开发方式进行个性化定制开发。对系统的扩展不应该直接修改产品平台本身，而是基于产品平台提供的工具扩展实现，这样才能建立合作伙伴生态。柔性可配置包括两个方面，一个方面是面向业务人员的，包括集成服务商、用户方业务人员。业务人员通过系统提供的工具可以快速建立和修改业务模型，从而实现业务调整快速适配，下面举例说明了部分业务建模的工具。图MOM需支持的低门槛的业务建模能力另一个方面是面向IT工程师提供的低代码开发工具，通常包括：数据库结构建模、用户界面表单设计、菜单结构设计、报表看板设计、工作流设计、基于脚本的插件开发、组织结构建模、权限建模等方面的工具。这些建模工具应该针对特定的用途分别设计，低门槛，易于使用，便于集成服务商或用户对系统进行持续快速、低成本地维护，满足客户的个性化需求，以及需求的快速变化。（5）精益为本智能管控精益生产的理念是减少浪费，消除制造多余的、不必要的消耗。这就需要通过IT系统掌握具体的、实时的生产信息，支撑对生产过程准确分析。精益管理的水平依赖于数据管理水平，MOM平台可以为精益管理提供相关的数据，是支撑实现精益生产理念最重要的信息平台。

图基于MOM平台的信息化工具是对精益的重要支撑许多企业更多的精益改善是在单点级，现在需要提高精益改善的层次，通过避免数据孤岛，更大范围内的协同，实现从单点到车间，再进一步到工厂，甚至到供应链的优化。

图MOM平台支撑更高层次的协同、精益改善精益生产既是智能制造的基础，也是智能制造的目标，让精益生产贯穿制造整个生命周期。MOM平台是支撑精益和智能制造的重要平台，智能制造在MOM平台中的技术手段主要包括：拉动式供应链规划、有限产能排程、智能物流管控、制造过程的防呆防错、预防性质量控制、工艺参数优化、预防性设备维护、管理的自动化、自适应与自主决策，人机协同与决策等。（6）数据驱动与精益成长基于MOM平台获取准确、实时的采购、生产、质量、物流、设备、安全、环境、人员等数据，让数据驱动业务和管理，进行监控、预测、控制和决策优化，实现精益成长，依靠跨业务的数据融合分析实现增值。传统模式下缺少量化绩效体系，问题不容易暴露，失去了改善的机会。而且以不信任的方式去监管、控制，给干部或员工很不好的感觉。MOM平台变“主观的监控”为“客观的监控”，变“人的监管”为“数据的监管”，这些问题便得以解决。精益成长是企业数据驱动的核心目标。MOM平台不能仅仅利用数据为日常的生产运作提供支持，更重要的是，利用MOM平台的数据，为不同的业务部门以及更高层的管理，对计划、生产、物流、质量以及他们之间的协作等进行持续优化，实现精益成长。（7）软硬一体数字孪生MOM平台的一大趋势就是实现软件与硬件更深度的结合，在常见的硬件方面，以及特定细分领域形成软硬件一体解决方案，构建更大范围的合作伙伴生态，从而实现软硬一体化解决方案的快速实施，推进自动化、精益化和信息化融合。

图MOM软硬件一体化解决方案（8）基于国际标准的坚实基础选择符合ISA-95、IEC/ISO、GBT标准的MOM平台，因为这些标准可以确保所研发的MOM平台基于坚实的基础，确保MOM平台的通用性和广泛适应性，以满足企业不同业务领域、不同生产组织、不同生产工艺、不同职能部门的差异化需求。符合国际标准对于大型企业、集团企业尤为重要，因为集团企业的业务领域更为广泛，产品特点和生产工艺更为多样化，工厂之间、部门之间的协同更为复杂，对系统的灵活性和扩展性要求也更高，基于国际标准的MOM平台可以更好满足集团企业的复杂性、多样性、灵活性和扩展性需求。（9）安全和自主可控国际环境风云变换，中兴事件、华为事件，无不昭示国人，核心技术问题不解决，不管是在硬件还是软件领域，中国的制造和持续发展就会始终受制于人。知识产权自主可控对于集团性企业，尤其是国防军工企业是至关重要的，甚至是生死攸关的。

图MOM平台安全自主可控的要求一般来说，国产产品和服务容易符合自主可控要求，实行国产MOM平台替代国外MOM平台对于达到自主可控是完全必要的。在国家强力政策推动及需求快速提升的双重作用下，包括佰思杰公司在内的国产MOM平台正在快速完善，与国外MOM平台的差距越来越小。

对中小企业的建议

对于中小企业，要谨慎缺少总体规划，各自为战，头痛医头，脚痛医脚的方式，集成这些不同厂家的单点应用难度很大，企业发展以后，不少应用只能抛弃，成本和时间的代价非常高。由于投资能力的限制，尽量可以选择成熟一体化可扩展的平台，优先选择部分重要的模块，对核心的业务进行支撑，未来再考虑增加模块，而且尽量采纳已有的成熟的模块和方案，避免过多的定制开发。对于MOM厂商，也应该提供功能模块可选配的产品，针对不同层次的企业灵活定价。产品要支持随着中小企业的持续成长，具备持续增加模块，可快速灵活、低成本地进行配置的能力，与客户共成长。

总结

制造运营平台MOM是制造系统的大脑，要实现多生产资源的计划排程和动态调度，确保生产资源的优化和高效利用，必须实现MOM中信息流和实物流的一致，并通过工业智能、自主控制实现对工厂的动态调度和优化，从而实现大脑的作用。应该考虑建设统一的MOM平台，兼顾局部优化和全局优化，避免信息系统碎片化，避免多脑指挥。MOM应该覆盖零部件到总装发货全制造业务链条、实现异地多工厂协同，各组织职能横向高效协同，支持人机料法环全生产要素、支持与供应商的协同等。MOM平台应该是柔性可配置的。从业务角度，应提供包括了对产品工艺、柔性单元产线、计划排程、生产资源、仓储物流、质量控制、设备联网、分析优化等方面的建模能力。从IT角度，MOM提供一种低代码可配置的开发方式，提供包括数据结构建模、基于脚本的插件开发、在线的表单设计、在线的报表看板设计、在线的集成接口开发等工具，可以快速对已有的功能模块进行扩展，也可以开发出新的模块。对于高度自动化的工厂，为了实现柔性自动化生产，MOM平台建议具备与产线集成、支持柔性生产建模、工业IOT物联的相关模块。FMS（柔性制造系统）的功能与MOM平台中许多模块，如计划排程、生产执行、物料配送、质量管理、设备监控等均有相关关系，利用“工业物联”模块用来连接自动化生生产、仓储和物流设施。对于中小企业，建议选择成熟一体化可扩展的平台，优先选择部分重要的模块，对核心的业务进行支撑，未来再考虑增加模块。而且尽量采纳已有的成熟的模块和方案，避免过多的定制开发。