头豹：2023年中国工业软件系列-MES系统助力智能工厂建设（摘要版

报告要点速览 摘要 MES的概念最早由美国管理界上世纪90年代提出，MES国际联合会表示，MES可通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理，如当工厂发生实时事件时，MES可对此及时作出反应、报告，并用当前的准确数据对其进行指导和处理，从而减少工厂不必要的活动，并提高及时交货能力，改善物流的流通性能。MES系统一般包括订单管理、物料管理、过程管理、生产排产、品质控管、设备控管及对外部系统的PDM整合接口与ERP整合接口等模块，可为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。本文聚焦于MES产业发展，将解答以下几个问题：（1）MES产业的需求和效益状况如何？（2）MES的技术路线和体系框架如何发展？（3）中国MES竞争格局？ 观点提炼 MES产业的需求和效益状况如何？ 从需求端来看，制造企业车间普遍存在订单频繁变更、物流无法跟上生产、产品质量无法追溯、机台信息不清楚等问题，而MES可有效控制产线、追溯产品生产过程且提升制造质量等，发展前景大。 从效益端来看，MES软件可以与ERP无缝整合，随需搭建智能工厂，承上启下，打造高效、精益、可视化车间，实现集成化车间管理，可获得降低不良率、防错、纠错、降低成本、监控生产、改善车间管理、提高企业整体响应速度等效益。根据云栖智造对比MES智能工厂与传统制造工厂的效率可知，MES智能工厂可缩短53%的交货周期，提高75%的生产效率，减少73%的物料滞留，提高16%的设备利用率，提高10%的良品率，并减少75%的生产管理人员，实现降本增效。 MES的技术路线和体系框架如何发展？ MES的技术路线经历了传统面向模式，面向对象/组件的开发方式，未来将面向服务SOA的架构以及面向微服务，在体系架构上，MES系统演化成可集成模式的I–MES制造执行系统套件。 中国MES竞争格局？ 中国本土MES企业规模较小，上市企业不多，且各自钻研在其细分领域，难以对比，海外巨头多由自动化厂商演变而来，因此看好宝信软件、中控技术、柏楚电子、能科科技等企业发展。 急单交期短，订单频繁变更 物流半成品，无法跟上生产 设备管理 品质管控 机台信息不清楚，时间配置信息不确定 客户验厂，品质质量无法追溯 根据鼎捷软件调研显示，制造企业车间普遍存在四类问题，其一为急单交期短，且订单频繁变更，其二为物流半成品，无法跟上生产，其三为品质质量无法追溯，其四为机台信息不清楚，时间配置信息不确定，这四类问题将导致制造业车间生产排产效率低下，无法实现制造过程的追溯，并大幅降低工人与设备的绩效，产品质量问题无法规避等问题的出现。而MES系统作为解开生产过程的黑箱、连接ERP与车间管理的关键技术，将是企业打造智能工厂的关键之一。 企业对MES的核心需求，2021 【单位：%】 92% 85% 82% 80% 73% 67% 62% 50% 企业实施MES系统主要考虑对产线的控制、生产过程的透明以及对制造质量的提升方面：92%的企业渴望通过MES加强对生产过程的控制，85%的企业希望借由MES实现产品的追溯与追踪，82%的企业希望MES能控制产品质量。总体来看，企业对MES的需求仍处于高位，各环节的需求率基本高于50%，这也意味着MES的发展前景巨大。 MES：效益分析 MES系统可以与ERP无缝整合，随需搭建智能工厂，打造高效、精益、可视化车间，获得降低不良率、防错、纠错、降低成本、监控生产、改善车间管理等效益，实现降本增效 MES智能制造工厂与传统制造工厂效率对比（以年产值3,000万的200人离散工厂为例） 降本增效=200万利润 MES软件可以与ERP无缝整合，随需搭建智能工厂，承上启下，打造高效、精益、可视化车间，实现集成化车间管理，可获得降低不良率、防错、纠错、降低成本、监控生产、改善车间管理、提高企业整体响应速度等效益。根据云栖智造对比MES智能工厂与传统制造工厂的效率可知，MES智能工厂可缩短53%的交货周期，提高75%的生产效率，减少73%的物料滞留，提高16%的设备利用率，提高10%的良品率，并减少75%的生产管理人员，实现降本增效。 MES：技术路线和体系架构发展 MES的技术路线经历了传统面向模式，面向对象/组件的开发方式，未来将面向服务SOA的架构以及面向微服务，在体系架构上，MES系统演化成可集成模式的I–MES制造执行系统套件 MES系统技术路线发展趋势 面向工业4.0企业级执行平台 P/S MES I-MES 两化融合 深度融合化SOA服务化移动可协同行业套件化具有伸缩性基于战略互联网+ 数据处理 MRP MRPII ERP 预测 DRP SCM 1960 1970 1980 1990 2015 面向过程 面向对象 面向组件 面向服务SOA 从技术路线来看，MES经历了传统面向模块，面向对象/组件的开发方式，未来将面向服务SOA的架构以及面向微服务，全面开源的架构迭代，尤其与工业互联网的“产业中台”技术全面融合之后，有机地实现云与端的协同分工，以及将AI人工智能应用于生产瓶颈突破，这些都将获得巨大的经济效益。具体来看，上世纪60年代，基于大型计算机的账务处理系统已经开始出现，70年代初，第一代的MRP物料需求计算理论与算法出现，这类算法包演化到80年代时形成一个闭环模型，即MRP II，其几乎涵盖当前所有ERP系统的核心功能，80年代开始，在半导体产业需求驱动下，最早的MES系统开始出现，随后，半导体愈加严格的过程管理，催生了高度行业化以及定制化的MES制造执行系统，并在90年代演化成可集成模式的I-MES制造执行系统套件。2015年开始，随着德国“工业4.0”、美国“工业互联网”以及中国“中国制造2025/智能制造”战略的陆续提出，MES系统也由单一的生产记录型系统，进化为全方位的企业级执行协同系统，MES已经转变为更为复杂的MOM制造运营管理。 MES系统体系架构发展路径 专用MES系统（PointMES） 传统MES（T-IVIES) 可集成MES（I-MES） 集成MES系统（IntegratedMES） 从体系架构上看，MES系统经历了从传统MES向可集成MES发展的演变历程，传统MES大致可分为专用MES系统与集成MES系统，而可集成MES则是将模块化、信息机制和组件技术应用到MES的系统开发中，是两类传统MES系统的结合。 MES：产业链剖析 MES产业链覆盖较广，上游由软硬件供应商组成，海外厂商占据主导地位，中游为核心环节，即MES软件供应商，头部企业格局较稳定，下游对接应用场景，汽车制造业应用最广泛 MES产业链全景图 68,125 64,237 65 55,206 49,746 59.3 55.3 50.5 27,160 20,616 联想 惠普 戴尔2022年出货量 苹果 宏碁 其他 2021年出货量 2015 2016 2017 2018 20192023E 2022年全球PC出货量总计约为2.85亿台，同比下降16%，主要系受疫情的严格管控和全球经济不景气的影响，联想仍然是出货量最大的PC厂商。 中国中间件市场平稳发展，预计2023年市场规模将达到95.2亿元，市场空间较大。但该市场仍被IBM、Oralce等海外巨头主导，普元信息、东方通等本土厂商市占率较小。 中游：MES软件供应商 中国MES软件TOP8市场份额，2021 国际厂商 【单位：%】 中国厂商 MES头部企业格局稳定，国际巨头起步早，发展全面，但中国本土企业也在高速发展。 下游：MES软件应用市场 中国制造业企业细分行业MES系统应用占比，2022 【单位 ：%】 从中国MES下游应用领域来看，汽车制造领域产业集群展现旺盛需求，应用最广泛，占比19.96%，电子信息行业、轻工类、能源化工行业占比均超过14%。 MES：国际竞争格局 国际MES产业起步较早，出现了如西门子、达索、AVEVA、Honeywell等一批龙头企业，其产品技术、规模实力和经验积累等均处于领先地位，并引领行业发展方向 全球MES市场竞争矩阵图，2021 国际MES厂商起步较早，早已在不同的领域形成独特优势，龙头企业具有较高知名度，引领行业发展方向。国际MES供应商可分为四类，具体来看，ERP供应商通常是大型套件供应商，拥有大多数应用程序类别，并提供广泛的应用组合，典型企业包括Oracle、Plex Systems和SAP；PLM供应商在产品生命周期中提供广泛的应用组合，如达索系统；自动化供应商典型代表企业为西门子、AVEVA、Emerson、GEDigital、Honeywell和Rockwell等；纯MES供应商特别关注MES技术，典型代表企业为FORCAM、iTACSoftware、MPDV、Parsec、Sepsoft和WerumIT Soultions。通过观察全球MES市场竞争矩阵图，不难发现，西门子、达索、AVEVA、Honeywell等企业是行业中的领导者，产品布局完成度较高，处于行业中的第一梯队。值得注意的是，与2019年矩阵图对比可发现，全球MES市场格局仍处于快速变化期，如2021年SAP、Oracle从领导者位置退出，Tulip、iBASEt为整个行业新进入者，快速变化的企业位置也意味着全球MES竞争格局尚未趋于稳定，仍存在大量的机会和挑战。 完整版研究报告阅读渠道： 登录www.leadleo.com，搜索《2023年中国工业软件系列：MES系统助力智能工厂建设》 了解其他工业软件系列课题，登陆头豹研究院官网搜索查阅： 2022年中国工业软件行业概览 工欲善其事，必先利其器—中国工业软件研究 2021年苏州工业园软件与互联网产业发展判断（独占版） 2022年元宇宙在工业领域的应用概览：开创工业新时代（独占版） 2022年中国EDA行业概览（独占版） 若您期待尽快看到下篇报告或对下篇报告的内容有独到见解，头豹欢迎您加入到此篇报告的研究中。相关咨询，欢迎联系头豹研究院工业行业研究团队 邮箱：sharlin.chen@leadleo.com