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本文由e-works研究院原创发布。
研究背景

自2014年起,e-works持续跟踪国内MES发展。此次,e-works Research立足自身专注于制造业的优势,在对全国制造企业进行大范围调研的基础上,再次开展MES应用现状的研究分析,形成新一版的MES应用研究报告。报告基于2023年调研数据、2021年调研数据(体现在《中国制造执行系统(MES)应用研究报告(2021版)》)、2018年调研数据(体现在《中国制造执行系统(MES)应用研究报告(2018版)》)以及2014年调研数据(体现在《中国制造执行系统(MES)市场研究发展报告(2014版)》),对MES的投资、选型、实施情况以及应用现状进行分析,探寻MES应用侧的需求、机会、发展方向以及发展趋势。
一、样本情况
此次调研活动共计回收有效问卷891份,已应用MES的企业问卷489份,未应用MES的企业问卷402份,已应用MES企业数量首次超过未应用MES企业数量。其它样本情况(区域、行业、规模、企业类型)如下:
图1 样本企业分布情况(按区域、行业、规模、企业类型)
二、部分结论
中国制造企业对数字化的认识加深,主动求变以期能够获得良好、持续、稳定发展。不过,当前企业仍面临诸多挑战和困难,MES的应用需求略有收紧,资金投入更为谨慎。从调研数据来看,
MES整体应用需求较2021年略有收紧,未应用企业计划实施MES的需求下降,已应用企业升级优化意愿增强。生产过程可视化、生产过程控制、产品追溯与追踪、质量控制、物料跟踪是企业实施MES系统的五大核心需求。满足企业个性需求及未来扩展需求、满足行业特性是企业MES选型考虑的两大核心要素。未应用MES企业比较看重平台产品的成熟度,已应用企业更关注软件的定制开发能力。MES系统的产品化程度有所提升,各模块总体应用满意度及项目实施满意度呈现向好趋势。MES持续向着更稳定可靠、模块化、标准化、高扩展性以及平台化方向发展。低代码将给MES的应用和实施、MES的生态建设带来新的改变。……
三、MES选型投资
3.1 / MES投资分析
2023年调研数据显示,企业在MES项目上的投入不如预期。已应用MES的企业升级投资在100万以上占比约为57%,未应用MES的企业拟投资金额在100万以上占比达到46%,相比2018年和2021年调研数据,这两项数据均有所下降。
图2 MES项目拟投资和升级投资对比(100万以上占比)
在已应用MES企业中,70%提出了MES优化升级计划,相比2021年近50%的数据高出20个百分点,MES升级需求比较旺盛。在未应用MES企业中,近70%计划实施MES,2021年占比为90%,从数据上看,潜在需求有所下降。
3.2 / MES需求分析
在已应用MES企业中,计划对系统进行换新的企业占比约为38%,其中生物制药、冶金石化、能源电力、航空航天及军工行业企业换新需求占比较高。针对未应用MES企业调研中,实现生产过程可视化、生产过程控制、产品追溯与追踪、质量控制、物料跟踪、及时防错与预警是制造企业实施MES系统的核心需求,占比均超过50%,与2021年调研基本一致。其它如设备监控、系统集成也是企业的重要需求。
图3 MES需求关注重点对比
3.3 / MES选型要素
在众多选型核心要素中,已应用MES的调研企业认为满足企业个性需求及未来扩展需求、满足行业特性、软件定制开发能力、与其他系统集成能力、成熟的平台与产品是企业MES选型所考虑的核心要素。未应用MES的调研企业认为满足个性需求及未来扩展需求、满足行业特性、成熟的平台与产品、与其他系统集成能力、与设备集成能力是企业MES选型所考虑的核心要素。
图4 已应用MES企业选型的核心要素分布情况
3.4 / MES实施周期
调查显示,MES系统的实施周期普遍集中在一年左右,半年到一年占比为34%,一年到两年占比为22%;近四分之一的项目实施周期耗费两年以上。在未应用MES系统的企业中,MES系统实施周期的预期依然以半年到一年为主,占比达到42%;21%的企业期望实施周期在3到6个月。
图5 已应用MES项目的实施周期
四、MES应用现状
4.1 / MES各模块应用情况
调研数据显示,生产计划、工艺流程管理、过程控制、质量管理、生产看板模块应用率较高,均超过70%。其中,生产计划模块的应用率最高,达到78%。其他模块方面,企业在生产过程、物料和质量管理应用覆盖情况较好。相比2021年数据,生产计划模块的应用比率大幅提升,从65%升至78%。
图6 应用模块分布情况
4.2 / MES各模块应用难点
相较于2021年的数据,各模块的应用难度均不同幅度下降,MES系统的应用更加顺畅。调研数据显示,生产计划仍是应用难度较大的模块,与2021年数据一致。另外,约三分之一的调研企业认为工艺流程管理、数据采集、过程控制应用难度也比较大。
图7 各模块应用难点分布情况
4.3 / MES系统集成应用现状
作为生产环节的管控系统,MES是企业“承上启下”、“承前启后”的核心系统,需要与众多系统进行业务协同、数据交互。调研数据显示,目前与MES系统集成最为密切的系统仍是ERP系统;其次是与WMS集成比例达到49%;研发设计的PDM/PLM系统集成度也有所提升,占比从31%提升到37%。
4.4 / MES应用效果与效益
针对已应用MES的企业调研发现,总体上看,系统的应用效果比较好。7.6%的调研企业认为实施的MES系统可以很好的支撑当前业务和匹配发展要求,应用效果非常好;34.4%的企业认为系统可以支撑大部分业务需求以及未来3-5年的发展要求,应用效果比较好;51.3%的调研企业认为系统可以基本满足生产运营管理需求,能够支撑基础工作,也可以支撑未来需求但需要再增加资金投入。
图8 MES满足企业的需求情况
在MES系统应用成效方面,调研数据显示,企业普遍认为通过MES系统的实施提高了生产过程可视化水平;61%的企业认为MES系统帮助其提高了生产效率;48%的企业认为MES系统帮助他们提高了产品质量和报表实时性。还有一部分企业认为实施MES系统,在提高设备利用率、缩短交付周期、提高库存效率与资金周转、降低合规性风险、减少车间人员方面同样起到了积极的推动作用。
图9 MES的应用效果与效益
五、MES应用趋势
制造企业的应用需求、所在行业的特点和发展趋势、相关技术的发展将对MES产品及其应用产生直接影响。
(1)MES持续向着更稳定可靠、模块化、标准化、高扩展性以及平台化发展
长期以来,MES面临着行业、企业个性化需求,与通用型产品之间的矛盾,而且由此衍生了项目实施难度大、周期长等问题。供给侧厂商通过标准化、模块化等方案来解决这些问题,为需求侧企业提供更好的产品及实施服务。
(2)企业MES应用必须适应行业发展的新趋势和新要求
企业MES的应用需要密切关注所在行业的发展变化,包括政策要求、监管要求、行业趋势等。例如医药行业MES必须能够保证满足最新监管和合规性要求;现在很多化工企业正由粗放型生产管理模式转向精细化管理模式,企业的MES应用则需要支撑管理模式的变化。
(3)MES应用趋势受到关联技术发展影响
MES的应用变化伴随着信息技术的不断发展。当前,供给侧市场低代码热度持续升高;与此同时,此次调研数据显示需求侧企业对低代码的期望也很高。低代码与MES的组合将为MES的应用实施、行业生态建设带来新的变化。
结语
作为生产制造环节信息化、数字化的核心系统,MES的实施应用、优化升级是中国制造企业数字化进程中的一个缩影,代表着企业在数字化转型道路上迈出的坚实一步。企业在MES系统的实践应用中,主动学习和了解新技术、参观和交流典型应用,寻求合适的MES产品和解决方案,积极应对认识不足、资金不足、人才缺乏、经验缺乏、数字化能力不够等挑战,让MES顺利实施、成功应用、发挥价值。
与此同时,如同数字化转型过程并非一蹴而就,需要在探索中持续迭代、不断优化,制造企业的MES应用也是一个不断深入的过程,应当在企业顶层战略指引下,保持迭代更新,以支撑企业当前和未来若干年的发展需要。可以预见,中国制造企业的数字化转型之路、MES应用之路任重而道远,但前景可期。