智能制造的核心是提高工厂整体运营管理水平，通过自动化和信息化实现从客户到工厂到上游供应商的整个供应链的精益管理智能车间的核心是提高产品生产整体水平、提高生产管理能力，产品质量、客户需求导向的及时交付能力。
企业的竞争力在生产现场，从智能车间扩展到智能工厂，最后实现智能制造，是实现“中国制造2025”的必经之路。西门子、海尔的智能工厂需要强大的资金和一定的管理经验沉淀，并不适于所有中国企业。中国的绝大部分企业目前由于各种原因不可能一簇而就地实现智能制造，不能急功近利，盲目跟风。 企业只有先从细节、从计划体系入手，脚踏实地的根据各自工厂的特色，通过打造智能车间，改善实际生产问题，再循序渐进的整合全工厂的供应链和物流系统，不断挖掘潜力，方能逐步达到智能制造的目标。
一、离散型制造业的管理难点
在工厂和车间的管理中，离散型制造企业生产过程是断续的，生产工艺路线随零件不同而不同，零件品种规格多，产品结构复杂，使得生产调度十分困难。
离散型制造企业的计划排程和MES是制造业信息化的一个最为艰难的业务方向，也是国内制造业亟待改善、提升的短板领域。它直接影响到制造业转型升级及企业市场竞争能力的提升，是目前国家实施“中国制造2025”战略的一个难点领域。 离散制造业因具备下列特点，实现MES的难度较大。
(1) 生产计划调度困难
生产计划的不准确性严重影响企业的生产效率，延长了装配制造的前置时间。生产管理部门一直无法计算动态“漂移”的产能瓶颈，无法计算、区分生产批量和转运批量。
(2) 生产管理内容繁杂
每天都有海量的自制件在各车间周转，难于依靠人脑动态测算和排程。
安排大量人力跟踪零件，收效甚微，各种方法措施一直都处于被动应付的局面。
各类质量问题较多，同一问题反复出现，没有一套能防患于未然的质量管理方法。
旧版的图纸或工艺程序没有及时回收或修改，因此而产生报废的情况屡屡发生。
很少有数据能反应车间管理人员的工作绩效，无法动态地了解管理人员的工作量，不能持续性的开展绩效管理工作。
(3) 底层自动化程度差别大
对于多品种机械加工车间，车间由数控单机加若干普通机床构成，有的铆焊车间基本上是手工作业，没有底层自动化可言。MES与底层控制系统的集成因为设备的千差万别使集成接口非常困难。
(4) 系统集成非常困难
MES与各类企业管理软件的基础数据，与生产计划管理、成本管理、质量管理、设备管理、绩效管理等有着千丝万缕的联系，集成的难度可想而知。
二、OPT-MES的四个主要功能界面
OPT-MES的OPT是一种最优生产技术的简称。它是以色列物理学家哥德拉特（Eli Goldratt）上世纪末提出的一种最优生产技术，是继MRP和JIT之后出现的又一项组织生产的新方式。 它超越其他软件表面上的概念、功能、特点，以算法的执行效果作为判断自身价值的标准。OPT-MES的四个主要功能如下：
(1) 高级自动排产
OPT-MES建立了基于约束和资源的高级自动排产数学模型。可以应对随时变化的生产任务和漂移的产能瓶颈，结合工时节拍、人力等资源，自动排定每道工序的预计完成时间，计算出自制件每道工序的最佳完成时间。 准确地计算工序的开工时间、完工时间。直观地把每个零件的每道工序自动排到具体生产工序或加工设备上，达到了精益化生产的目的； 面对紧急订单插单时，计划可以秒级排程，并能锁定排程结果，能够随时看出插单后对整个计划的影响。
图1 高级自动排产
(2) 生产过程管理
通过实时数据采集和可视化界面，管理者可以随时了解零件的即时位置和状态。
绿色:正常完成 红色:异常完成 黄色:在制 白色:未生产
图2 生产过程管理
(3) 质量管理和追溯
可用扫码实时采集或人工记录操作机台、工人、质检、委外单位、质量、交期等实时数据。可以在加工前提前预警质量控制重点零件，把质量检验从事后检验改为事前预防。
图3 质量管理
(4) 绩效分析
OPT-MES将生产任务拆分至工序级别，实时发布在各车间的“任务看板”上，强制车间执行计划任务。加强车间管理人员的工作责任心，把加班原因从“为加班”改为“为工作”，变被动为主动。
图4 绩效分析
自动统计未按时完成的情况，配合工厂的管理制度，结合生产任务的完成情况对管理人员实现工作绩效考核。
三、OPT-MES的优势
OPT-MES的核心算法和数学模型是有别于APS和普通MES的最大亮点。它通过零件的工艺路线和工时定额，计算出负荷最高的机台或工序，即为瓶颈资源，然后基于瓶颈的约束，按有限能力对瓶颈建立产品出产计划，确保瓶颈前的非瓶颈设备均衡生产，减少加工批量和运输批量，从而可以减少提前期和自制品库存，而同时又不让瓶颈停工待料，满足瓶颈上的产出率最大。
OPT-MES可以用一个软件系统替代APS和MES两个系统，其算法的数学模型经过拓展后，在自动自动排程中已经形成以下众多的排程方案：
基于固定瓶颈的OPT方案
基于漂移瓶颈的OPT方案
基于交货期的OPT方案
基于委外加工的OPT方案
基于装配顺序的OPT方案
OPT-MES专注于复杂的制造排产调度和生产现场的管理。整套系统自主研发，开发团队具有多年的车间生产和计划管理经验，本系统已在国内某上市公司使用两年时间，生产效率提升明显，性价比要大大优于国外的软件系统。它的投资回报高，企业几乎不需要做额外的投资，只是在现有基础上实现信息化建设就可获得超出想象的回报。
OPT-MES适用于有复杂生产排程要求的“三高”（高成本、高交期、高库存）类企业。优势主要体现在以下4个方面：
(1) MES体系完整
是一款成熟的MES软件,定制化程度低，运行稳定。能适用于各类生产形式的车间。可视化操作界面具有良好的用户体验感。
(2) 可集成联通，避开信息孤岛
与ERP、SCM等管理软件的集成接口多，与底层控制系统和设备也同样存在接口配置。重“联物”轻“联机”的条码采集模式和手工录入方式，既解决了数据源实时数据采集的问题，又实现了最低成本的智能生产。
(3) 通用性和可配置性高
系统各个功能，已经模块化配置，扩展性极强。适应多种业务需求和流程的变化。
(4) 智能化程度高
形成计划、执行、反馈的闭环控制机制。能对影响计划执行的各种干扰因素进行科学的预警和处理。
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本文标题：离散型中小企业智能车间MES管理系统
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