MES(製造執行系統)是什麼?11大核心功能、5大導入效益與常見問題解析

想導入MES系統卻不知道從哪開始?身為MES導入顧問,筆者將以專業角度帶你瞭解什麼是MES系統、導入前不可忽視的5大重點、常見成本分析,以及企業導入時最常踩到的誤區。從系統功能到效益評估、從導入流程到維運風險,一次解構製造業智慧轉型的核心利器。

什麼是 MES?MES 系統的定義與核心功能

作為一名從業多年的 MES 系統顧問,我經常被客戶問到:「MES 到底是什麼?跟 ERP 有什麼不同?」這個問題其實是進入智慧製造世界的第一道門。對我來說,MES 是工廠現場的指揮官,它不只是數據中樞,更是讓產線即時運作、有條不紊的關鍵幕後推手。本文將用最實務的角度,帶你深入了解 MES 的定義與核心功能。

MES 是什麼意思?製造執行系統(Manufacturing Execution System)解釋

MES,全名為製造執行系統(Manufacturing Execution System),是一套連接工廠現場與企業上層管理系統(如ERP)的關鍵橋樑,專門用來即時掌握生產狀態、管控製程流程、追蹤物料與品質。藉由MES,企業能有效提升生產透明度、減少人為錯誤、縮短交期、強化品質控管,實現智慧製造。簡言之,MES 就像是智慧工廠的大腦,掌控現場每個環節,讓生產變得更高效、更精準、更可追溯。

我常用一個比喻來解釋 MES 的角色:想像一間大型餐廳,客人點了菜(ERP 下訂單),廚房要知道順序、備料進度、誰在煮哪一道,這時候就需要一位能同步指揮廚房、調度服務生、確保出餐品質的經理人,這就是 MES。

MES 系統負責哪些工作?(排程、生產追蹤、品質管理等)

我經手過的工廠裡,不論是塑膠射出、電子組裝還是食品製造,大家面臨的痛點其實都很相似,例如:生產延誤、不良品無法即時發現、找不到製程記錄。這些問題,在導入 MES 之後,幾乎都能明顯改善。

我來列幾個 MES 核心工作,這些功能幾乎是我們替每個客戶客製化導入的標準配備:

  • 生產排程與工單管理:透過系統優化工單順序,自動避開設備維修期或原料不足風險。
  • 即時回報與異常處理:設備一出現停機、產品品質異常,MES 能即刻通知現場與主管。
  • 製程資料紀錄與可追溯性:每一批產品、每一筆參數,從誰做的、用什麼原料到機台參數,全都可追。
  • 品質與報工管理:整合自動檢測設備,並讓現場人員操作簡化,減少誤報與漏報。
  • 整合設備與人員數據:我們會整合 IoT、PLC 資訊,讓主管透過儀表板即時掌握現場動態。

這些看似繁瑣的功能,實際上就是「讓工廠不再靠人腦記錄、靠經驗調度」,而是用數據驅動生產決策。

MES 在智慧製造中的定位與角色

我常在客戶簡報中提到:「如果 ERP 是大腦,IoT 是感官,MES 就是動作系統。」它是讓整個智慧製造真正動起來的關鍵。

在智慧工廠中,MES 負責上下銜接,往上則是連接 ERP、WMS 等管理系統,向下串接機台控制(如 PLC、CNC、機械手臂等),它不是孤島,而是讓整個工廠變成一個有機整合體。

根據我自己的導入經驗,MES 最明顯帶來的效益有幾個:

  • 即時可視化決策:主管不用等班報或日報,手機一開即掌握產線狀態。
  • 生產柔性化提升:面對客製化、急單插單,系統能彈性調整排程。
  • 全製程可追溯:萬一有品質爭議,我們能在一分鐘內查出是哪批原料、哪位操作員出錯。
  • 設備稼動率提升:透過 OEE 指標與停機分析,常見的隱性浪費都能被揭露。

這些不是紙上談兵,而是我在工廠實際導入後,客戶用數據回饋的真實成果。

為什麼需要 MES 系統?企業導入的五大好處

很多企業在評估 MES 系統時,第一個疑問往往是:「我已經有 ERP,真的還需要 MES 嗎?」身為 MES 系統顧問,我總是誠實地回應:「ERP 是規劃指揮官,MES 才是真正在現場執行作戰的中堅力量。」以下是我在輔導上百家製造企業過程中,最常看到的 MES 五大實質好處。

即時掌握生產狀況,提升效率

以前沒有 MES 的年代,現場主管要靠對講機、Excel 或走動式管理來掌握產線狀況,不但資訊落後、而且判斷容易失準。有了 MES 系統後,整個產線狀態能即時透過儀表板、通知訊息同步顯示。

舉個例子,我曾替一間中型金屬加工廠導入 MES,他們原本每天下班才統整報工數據,導入後即時更新生產進度與良率,主管用平板就能掌握每一台機台目前的稼動率、產能落差點,效率提升超過 20%。

降低錯誤率,提升產品品質

許多不良品,其實源自於「人為作業錯誤」或「製程條件不一致」。而這正是 MES 能大顯身手的地方。透過標準作業指導書(SOP)數位化、製程參數即時管控,MES 有效降低了操作失誤與品管漏失的機會。

我印象很深,有家食品廠在未導入 MES 前,包裝標籤常常貼錯批號,導致回收風險增加。導入 MES 後,所有標籤與製程紀錄自動綁定批號與訂單,不僅減少人工貼錯的機會,也讓品質稽核變得更輕鬆。

強化製程可追溯性,利於稽核與合規

在我輔導過的專案中,越來越多企業開始重視「可追溯性」這件事,尤其是外銷歐美的工廠,幾乎都要面對 ISO、HACCP、GMP 等稽核制度。MES 提供每筆製程、每顆產品的完整歷程記錄,是合規審查時最堅實的後盾。

一位客戶曾跟我說,他以前每次稽核都要調資料找半天,現在只要輸入批號,一分鐘內系統就能列出原料來源、操作者、加工設備、檢驗紀錄,讓他第一次覺得稽核可以「輕鬆面對」。

整合人機料法環(5M1E)資訊,實現透明工廠

身為顧問,我特別強調 MES 不只是報工系統,而是可以串接「人、機、料、法、環、能耗」資訊的中樞平台。這種整合能力,讓工廠變得更透明、更具反應力。

例如我曾經協助一家光學產線將 MES 與感測器、能源管理系統整合,不僅能看到誰在操作、機台參數變化、用電異常,也能根據氣溫或濕度做自動調整參數。這種「可視化 + 可控制」的透明工廠,不只是管理工具,更是一種競爭優勢。

打造數位化管理基礎,邁向工業 4.0

對我來說,MES 是企業走向智慧製造的起點。如果你連現場數據都沒有掌握,就談不上 AI、機器學習或預測性維修。MES 所收集的數據,就是未來你導入工業 4.0 所需的資料基礎。

一間製造業傳產工廠,在我們導入 MES 後才開始建立良率預測模型,後來甚至發展出自主設備排程系統。這一切的基礎,其實就是 MES 幫他們把數據收齊、分類、標準化。簡單說,沒有 MES,就沒有真正的數位轉型。

MES(製造執行系統)11大核心功能介紹

在智慧製造的過程中,除了我們常聽到的 AI、物聯網、 3D 列印等一系列新興科技外,實際上,在工廠內部的系統也扮演相當重要的角色,當中以 MES 系統,或稱為「製造執行系統」尤是,「製造執行系統」的主要功能為協助梳理營運流程,並確保從從工單、生產、設備管理、保養、品質管制到出入庫、進出貨等流程順暢。

MES 本身是一種能夠主動收集及監測生產過程中所產生的資料,以確保產品生產品質的應用軟體, 是一種「機器對機器溝通」的軟體, 結合如 APS、SCADA 系統後,成為許多製造業者的「工廠大腦」, 能執行複雜的營運廠務管理,在實際採用面上,企業 MES 可能較 AI、 5G 等更為普及;若從 MES 發展史來看, 1997 年,製造企業解決方案協會( Manufacturing Enterprise SolutionsAssociation International, MESA), 提出 11 個核心製造執行系統功能,這 11個核心功能幾乎囊括製造業的整體營運活動,介紹如下:

表一、 MES 系統 11 大核心功能介紹

功能名稱功能說明
資源分配情況透過即時資料追蹤和分析工廠資源狀態(包含機器、材料和人力), 按需進行求資源調度。
營運排程明細根據生產狀況安排產能、時間規劃,優化效能。
生產分配概況即時管理生產資料流程,快速調整生產流程。
文件管理將生產所產生文件,例如作指令、繪圖、標準作業程序、
批次記錄進行文檔管理,避免錯置遺失。
資料取得與搜集方便企業追蹤並收集流程、材料和作業的即時資料。
人力管理這裡的人力管理指的是工廠人力的管理,而非企業企業
總體人力資源佈局, 追蹤員工排程、資格和權限。
品質管理監測品質偏差和異常狀況,優化品質管理流程。
生產程序管理管理從從訂單到成品生產程序, 建立完整的生產可追溯
性, 讓營運端掌握生產的品質的瓶頸。
設備維護管理發覺設備潛在問題,調整設備、工具和機器維護排程,
以減少工廠停機時間並提高生產效能。
產品歷史紀錄追蹤掌握產品生產履歷,方便符合產業政策法規與控管。
成效分析比較進行產出與投入比較,便於調整工廠未來生產計畫。

資料來源: 製造企業解決方案協會

很多企業一聽到 MES,就直覺它只是「報工系統」,但實際上,MES 的功能遠超過這層表面。從生產排程、製程控管、品質管理到資源調度,它幾乎涵蓋整個製造現場的數位化需求。以下是我根據多年導入經驗,歸納出最關鍵的 11 項 MES 核心功能。

生產排程與工單管理

MES 可依訂單優先順序、機台可用性、自動化規則動態排程,讓排程不再靠 Excel 手動操作。例如在高混量少量接單模式中,MES 可以在 5 分鐘內快速完成多條產線的最佳化工單編排。

製程追蹤與履歷紀錄(Traceability)

從原料投入開始,到每一站製程記錄、測試數據、品檢報告,MES 能完整建立產品履歷。這對醫療器材、汽車零組件等產業尤為關鍵,當發生問題時能迅速回溯原因、定位影響批次。

實時報工與產出紀錄

現場操作人員透過人機介面(HMI)或掃碼設備,能即時回報產量、不良品、停機狀況,減少手寫誤差,提高管理即時性。

設備監控與稼動率分析(OEE)

MES 可連接機台、PLC 或 IoT 裝置,掌握開機率、停機原因與維修狀況,提供 OEE(整體設備效率)數據分析,協助企業強化設備利用率。

品質管理與異常處理

將檢驗標準整合至製程中,實施自動判定與抽檢紀錄。同時異常發生時觸發警報與問題追蹤流程,避免不良品持續擴散。

原料與半成品控管

MES 可追蹤原物料用量、效期、批號,避免超期、誤料風險,特別適用於食品與醫藥產業。

作業指導書與標準作業流程(SOP)推播

操作站可自動顯示對應產品的標準作業流程、品檢規格圖,降低操作錯誤、提升培訓效率。

人員管理與資格認證控管

MES 能設定人員與機台的操作授權綁定,確保只有具備資格的作業員才能操作指定設備,符合 ISO、FDA 等稽核要求。

能源與環境參數監控(5M1E)

MES 結合能源管理與環境監控模組,可掌握用電、溫濕度、粉塵等影響製程品質的參數,實現智慧工廠透明化。

文件管理與數據儲存

重要檢驗報告、異常紀錄、流程記錄等資料皆可數位化儲存,利於審查與資料追溯,減少紙本流通風險。

數據報表與 BI 分析模組

MES 不只是收資料的系統,更是幫助主管決策的工具。結合 BI 工具後,系統能自動產出 KPI、良率趨勢、瓶頸分析報表,讓改善行動有數據依據。

額外資訊補充:

1990 年,國際自動化協會( ISA) 認為 MES 軟體需要一套標準語言,便於各界辨認與溝通,提出了「 ISA 95 框架」,將相關術語一致化,避免進行系統整合時發生錯置。而所謂的 ISA 95 框架將企業營運分成 0-4 級,第 0 級稱為「 間斷式控制系統」、第 1 級為「持續控制系統」、第 2 級為「批次控制系統」、第 3 級為「製造作業管理」、第 4 級為「商業物規劃與流」;其中, MES 系統屬於第 3 級,而我們常聽到的企業資源規劃系統(ERP)屬於第 4 級

需要注意的是,部分的人容易把 MES 與 ERP 系統混淆, MES與ERP兩者差異在於, MES 強調是工廠內的生產功能,製造執行系統則著重於管理和監控製造作業,並即時匯報生產線活動。 而 ERP 則是整體企業的營運管理, 任務著重在建立和管理工廠排程,包含生產、材料使用、交貨和出貨,以及監測業務相關資訊。不過,當前的趨勢是將兩者整合(通常會上雲端),使企業能全方位檢視財務、採購、供應鏈管理、製造物流,達到所謂的不間斷營運(seamless operation)。

MES與ERP、APS的差別與整合性

很多企業一開始會搞混MES、ERP與APS(Advanced Planning and Scheduling,進階排程系統)三者的差別。ERP偏重財務、採購、人資等管理層,APS負責規劃與預測,而MES專注於生產現場的即時管理與落實,三者

MES 與 ERP、APS 的差別與整合性

在智慧製造系統規劃的流程中,「MES、ERP、APS」這三套系統常常被混淆,甚至有企業誤以為彼此可以互相取代。其實它們各自負責不同的層級與功能,如果整合得好,能形成一個從計劃、排程到執行的閉環管理架構。

ERP:企業資源規劃,掌握經營層面的資源配置

ERP(Enterprise Resource Planning)主要負責企業整體的營運計畫,例如:訂單處理、物料採購、庫存管理、人力安排、財務報表。它屬於「計劃層」的系統,強調資源統籌與企業級流程整合。

我常比喻 ERP 是「企業的財務與營運總部」,它知道公司接了什麼單、有哪些資源可以用,但它不負責細節如何執行。

APS:進階排程系統,精算產能與交期

APS(Advanced Planning and Scheduling)則是補足 ERP 在「細部排程」的不足。它透過演算法模擬多條產線的產能負荷、交期壓力、物料可用性,來制定最合理的排程策略。特別適合多變製程、短交期、高混合產業。

在我參與的一家機械零件廠專案中,我們導入 APS 作為 ERP 與 MES 之間的橋梁,APS 根據 ERP 下達的訂單,自動計算最適排程,再交由 MES 實際執行,形成真正的「計劃到行動」。

MES:負責現場執行、即時監控與回報

MES 就是「把計畫落地」的系統。它接收來自 APS 的排程與 ERP 的工單資料,安排產線、分派任務,並記錄生產過程中的每一筆數據,包括良率、不良原因、報工數、設備停機時間等。

MES 能即時將生產實績回饋給 APS 與 ERP,讓上層系統掌握執行狀況並重新滾動修正排程或交期,這種整合是實現閉環製造控制的關鍵。

三者整合策略(ERP + APS + MES)

理想的數位化工廠結構中:

  • ERP 負責訂單與資源整體規劃

  • APS 精算生產節奏與交期最優解

  • MES 確保執行落實並即時回報現況

這三套系統整合後,能達成自動化排程、即時回報、異常警示、數據分析等多層次應用。對我來說,這不僅是資訊系統的串接,更是組織流程的升級。

此外,當MES與APS(Advanced Planning & Scheduling)系統整合後,企業即可同步掌握產能分配、物料需求與交期預測,真正踏入「智慧製造」的領域。

MES系統怎麼選?從產業類型看MES系統挑選關鍵

在講產業別之前,先來釐清一個問題:選擇MES系統的關鍵考量點有哪些?這裡筆者整理出五大核心面向:

(一)產線類型(離散 vs. 連續 vs. 批次製程)

  • 離散製造:如電子組裝、機械加工,重視工序追蹤、工單控管、設備整合。

  • 連續製造:如鋼鐵、化工,需強調連續監控、生產配方與即時反應。

  • 批次製造:如食品、製藥,需精準批次紀錄與多階段檢驗控管。

(二)客製化程度與彈性需求

你的產品是高度標準化,還是每筆訂單都要重新設計?這會影響系統的BOM結構、工單開立與流程彈性設計。

(三)是否需與既有系統整合(ERP/WMS/APS)

若你已經有SAP ERP、Oracle、鼎新、鼎捷等系統,選擇支援這些整合API的MES將會更省時省力。

(四)可視化與監控功能需求

是否需要即時設備監控(如OEE)、行動裝置遠端操作?某些MES專門強化這塊,有些則以報表為主。

(五)預算與實施時程考量

大廠等級的全模組MES(如西門子Opcenter)動輒百萬以上,是否真的需要?若企業規模中小型,精準模組化部署反而更有效益。

各產業適合的MES系統建議總覽

下列為筆者依據實務導入經驗,整理的產業對應MES系統建議表:

產業別常見製程類型推薦MES特色適合品牌例子
電子業離散工單排程靈活、支援工序追蹤、SMT設備整合鼎捷e-Manufacturing、iTHome SmartMES
汽車零件離散強化BOM管理、多階段品質控管西門子Opcenter、鼎華智能MES
食品加工批次批次管理、製程記錄、防呆與條碼追溯凌群MES、艾普科技MES
化學製造連續配方管理、連續監控與工控整合Aveva MES、Honeywell MES
機械加工離散即時派工、設備連線、進度透明鼎捷T100 MES、MES Control
紡織業批次/連續單件流追蹤、多重品檢點Optessa MES、勝典MES
製藥業批次符合法規GMP驗證、全批次記錄、簽核流程Rockwell PharmaSuite
PCB印刷電路板離散/流程混合銅箔層、蝕刻等製程追蹤、SMT整合Camstar MES、凌華科技MES
金屬加工業離散OEE管理、耗材控制、即時生產數據回報鼎華智能MES、iFactory

MES導入效益範例:讓數據說明成效

企業類型導入前問題導入後改善效益
金屬加工廠A工單排程混亂、交期誤差大排程誤差從±3天縮小為±0.5天,準交率提升至96%
電子製造廠B報工錯誤率高、人工統計耗時報工正確率達99%,人力節省2人/月
食品加工廠C產線停機原因難追蹤導入設備監控模組後,停機率降低32%,設備稼動率提升到85%

MES 常見導入失敗原因與避雷指南

以為MES是一個「系統」,其實它是一個「轉型流程」

很多企業誤以為「安裝完就能運作」,卻忽略了內部流程優化與文化建立。筆者遇過一家電子廠,花了800萬導入MES,結果操作人員完全不熟悉,產線報工錯誤率不減反增,最後還恢復手動記錄。MES不只是技術,還是一場文化與管理的重建。

未盤點現場基礎設施,導致感測器資料缺失

MES需要感測器、PLC資料、RFID等支援,若基礎設施未齊備,MES將無法發揮即時監控效益。建議在導入初期先進行「數據可讀性評估」,由MES導入顧問出具可行性報告。

高階主管參與度低,缺乏推動力

導入MES是企業轉型的重大工程,若高階主管未參與推動,員工普遍會採取觀望態度。建議企業CEO或廠長親自出席每次導入會議,釋出重視訊息。

MES 對電子製造的重要性為何?未來應用方向為何?

從產業別來看,汽車零組件業、精密機械業、塑橡膠業、半導體業、電子零組件業都是 MES 常見的使用者。

對電子製造業而言,其複雜的工序、生產流程、品質管理皆需要大量的人力與設備執行,自動化程度也較其他產業來得高。在智慧製造的催化下,業者藉由整合真實世界和虛擬世界(資訊物理系統)來達到更高的效率,例如使用數位分身進行產品創新(以及模擬製造效率和有效性),同時消除風險和最大化性能。

物聯網連接的操作是智慧製造不可或缺的一部分,連接機器以收集數據並監控整個工廠的生產過程,這些對 MES 系統帶來巨大改變。過去封閉式的作法,在雲端的催化下開始與其他數位科技融合。

根據全球工控軟體業者調查指出,電子製造對 MES 的要求更上層樓。業者需要達到橫跨智慧製造流程所有階段(設計、虛擬模擬、可製造性設計、製程優化、生產執行)的一致性與固定格式的數據。業者需要一個可擴展、端到端、集團或企業層級的 MES 架構來完成任務,一種專門為電子製造業量身打造的解決方案。

電子製造業導入 MES 的壓力與挑戰

當前許多電子製造業者面臨著諸多壓力和挑戰,包括成本上升、運營效率低下和產品發布週期縮短。對於 MES 達到端到端(End to End)的要求迅速崛起,許多國際電子製造業者正藉由 MES 來應對這些壓力與挑戰。

MES 需要具有高水平的可擴展性、快速實施和(在需要時)可配置性的功能。

三大 KPI 評估 MES 是否有效

在談到端到端前,我們須先瞭解三大要素。調研機構 Aberdeen 指出,有三種 KPI 指標能夠衡量 MES 是否能夠滿足業者需求:

  1. 完全即時交付(Complete and On-Time Delivery)
    顧名思義,是按時交付產品完成百分比與總投入比率。

  2. 整體設備效率(Overall Equipment Effectiveness, OEE)
    OEE 由日本機械設備維修協會提出,是製造端非常重要的營運指標,由稼動率、性能、品質這三項子要素計算出來。藉由理想的 100% 效率與實際設備效率作比較,在製造現場找出浪費的源頭、類型與挑戰,可讓企業有提升設備效率為目標的改善循環。

  3. 產品交付期間(Manufacturing Cycle Time)
    該指標是指工廠生產一件產品從開始到結束所需要的時間。產品交付期間也能應用在產品從開始設計到結束的過程,或是把原材料經過一系列工序加工成產品的時間。業者認為,產品交付期間的比較時間應以兩年作為一個比較基準較為客觀。

一流業者的 MES 成效指標

多家研究機構認為,一流電子製造業者能在完全即時交付指標上,藉由按時交付 98% 的產品,在 OEE 指標上達到 98%,並將製造週期時間縮短 25%。

顯然,這使得製造成本顯著降低,而且客戶服務體驗更完善,而這些皆需要仰賴好的 MES 系統來協助管理,也是企業在採購相關軟體時可參考的指標。

MES 的端到端應用:真正的企業級解決方案

回到端到端生產,真正的端到端電子 MES 解決方案必須提供智慧製造生產流程的多種項目,例如:

  • 藉由基於物聯網的即時感測器數據,轉化為可操作的洞見;

  • 使用即時生產分析生成閉環意見回饋,來提升產品品質與持續改進製成。

以印刷電路板(PCB)設計/生產與機械/組裝問題為例,業者會根據他們生產的產品(機械系統)進行測量。無論是生產智慧電視、手機還是娛樂設備,都會涉及塑料、金屬壓裝、CNC 和裝配工作。

傳統上,電子和機械系統製造完全脫節。然而,MES 在電子智慧製造中的作用需要端到端企業級 MES,以確保電子(PCB)與機械方面的製造執行能夠協調一致、全面整合。

地緣政經發酵與區域製造下, MES導入能幫上什麼忙?

在本段內文中,我們將探討在地緣政經變動與區域製造的環境下,製造執行系統(Manufacturing Execution System,MES)的重要性與功能。面對全球化與區域化製造的挑戰,如何藉由MES導入進而優化生產流程,提高生產效率,並達到更高的生產質量是企業追求的目標。MES作為企業的重要工具,將發揮著如何幫助企業有效應對這些變動。

在地緣政治經濟的影響下,企業必須靈活調整其生產策略以應對國際貿易的變化,這可能包括對供應鏈的重新配置,甚至是生產基地的遷移。此時,MES 的即時監控和數據分析能力,可以幫助企業更快速地適應變化,找出最佳的生產解決方案。

在區域製造的背景下,企業必須兼顧地方規模經濟和生產資源的最佳配置。MES的功能如生產計劃和排程、生產跟蹤和工序控制、品質管理等,能夠使企業更好地掌握生產進度,提高生產效率,並確保生產質量,從而在區域製造的競爭中立足。

機會一:國際政經壓力推動製造業尋找替代生產基地

從總體環境拉高視角來看,全球電子製造業正面臨前所未有的挑戰,也因此更需要仰賴彈性高、智慧化的 MES(製造執行系統)來因應各種風險。

全球供應鏈重新洗牌:「中國+N」戰略浮現

近年來,由於地緣政治與國際關係緊張,包括中美貿易戰、技術封鎖、疫情後遺症等,全球電子製造業者紛紛啟動「中國+N」的全球產地分散策略,以分散單一市場過度集中的風險。

以數據為例,1982 年,美國跨國企業僅有 30% 的勞動力分布於海外;但到了 2014 年,這個比例攀升至 60%,其中中國即為最主要的生產集中地。然而,近年中國的政策轉向(例如:大力扶植本土產業、技術轉移爭議、清零政策等),讓許多外資企業加速撤出,尋找替代基地成為必然。

各國政府推力強化在地生產布局

不只是企業自發轉型,各國政府也紛紛祭出政策加速產業移轉。例如歐盟執委會於 2022 年提出《歐洲晶片法案》,計畫投資超過 480 億美元,目標是在 2030 年將歐盟晶片產能從目前全球占比的 10%,提高到 20%。這象徵製造回流與自主掌控供應鏈已成為政策主旋律。

同時,美國、日本、韓國等國也相繼制定類似政策,例如 CHIPS and Science Act,並開始強調「訂立自家標準、排除他國標準」、「在地生產在地供應」、「理念一致的供應鏈聯盟」等作法。

在這樣的國際架構下,能主動與政府對話、搶得先機的,大多是半導體與高科技產業大廠,其餘製造業者則需加快腳步跟上供應鏈變革,這也正是 MES 系統擔任企業調度生產資源與供應彈性調整的核心時機。

機會二:燈塔工廠點亮製造業數位革命

除了地緣政治,另一股強大的數位浪潮也在推動製造業的變革。筆者認為,「燈塔工廠」的興起,不只是代表數位轉型的新標竿,也讓 MES 系統的重要性被放大。

什麼是燈塔工廠?下一代工業4.0的示範場域

所謂「燈塔工廠」(Global Lighthouse),是世界經濟論壇(WEF)與麥肯錫在 2018 年共同推出的計畫,目的是從全球上千家生產據點中選出具備數位化、智慧製造能力與高營運韌性的標竿工廠。

截至 2023 年 1 月,全球已出現超過 130 座燈塔工廠,其中 2022 年新增 19 座,還包含 7 座綠色燈塔工廠,範圍涵蓋汽車、醫療、電子、製藥、消費性電子等產業。以電子製造領域來說,包括惠普、施耐德、美光、英飛凌等皆為代表性企業。

MES 系統是燈塔工廠的關鍵支柱

燈塔工廠之所以能脫穎而出,所評估的指標幾乎涵蓋了 MES 系統的多項功能,包括:

  • 即時交付能力

  • 產能利用效率

  • 設備綜合效率(OEE)

  • 營運成本與品質成本的降低比重

  • 設備開機時間與生產可靠性

  • 庫存水位控制、產品上市時程縮短

這些都凸顯出 MES 在智慧製造中扮演的不可或缺角色,是企業實現端到端數據流與即時反饋管理的數位骨幹。

機會三:數位供應鏈推動夥伴資訊透明化

在筆者觀察中,隨著產業鏈朝向高透明、高整合邁進,數位供應鏈的架構已不再是未來式,而是電子製造業當下必須面對的現實。

資訊透明是新競爭力,製造服務化已成趨勢

所謂「數位供應鏈」的核心在於:企業與其上下游協作夥伴之間的資訊共享與透明化。這不只是庫存與交期的即時協調,更包含對品質、風險、責任的全面揭露。

以電子製造業為例,現場生產設備的數據應用早已普及,包含設備異常監控、產能分析、產品品質追溯等。國際品牌更要求從產品來源、碳足跡,到勞動條件都必須揭露,這使得企業無法只靠表面數據敷衍,必須透過 MES 串接工廠內部每個節點的真實資訊。

MES 系統需更智慧、更整合、更安全

未來 MES 系統要能滿足這樣的需求,不能僅限於傳統的排程與製造管理功能,而需朝以下幾個方向發展:

  • 資訊即時流通與上下游協同整合

  • 可上雲端的架構以支援遠距協作與異地據點整合

  • 強化資安防護以防止資料外洩與攻擊

  • 資料湖與系統整併,解決孤島系統問題

  • 智慧分析能力,能協助預測問題與即時修正流程

在數位供應鏈日漸成為全球標準的今天,企業若沒有一套強大、可擴充、具備 AI 預測與雲端彈性的 MES 系統,將可能逐步被淘汰。

表二、當前供應鏈需要投入數位化的原因

編號項目業者重視程度
1缺工、缺料、缺櫃的三缺問題,導致運抵時間
與成本大幅提高
2技術掌握度不佳,如機器人、智慧倉儲、資料
分析系統無法同步協作
3無預警風險事件,如生產廠房或物流中心受到
駭客攻擊勒索,導致額外損失
4供應鏈夥伴因疫情影響無法清償到期債務
5數位基礎建設不足提高技術投資成本
6供應鏈位階掌握不足,例如對二階以外供應鏈
廠商資訊掌握
7工作環境人權問題,如過勞、工安、工作環境
惡化導致廠商名聲受損
8商業模式改變,如直接面對消費者( D2C)

資料來源:各研究機構

綜合上述分析整理,電子製造業者對於 MES 的需求應投入更多資源,以達到即時反應供應鏈調整與下游品牌業者要求生產基地移轉的狀況,同時藉由智慧製造來提升企業競爭力。

未來 MES 發展的十大關鍵議題

根據 Research and Markets 的調查,全球製造執行系統(MES)市場估計在 2030 年將達到 422 億美元的規模,年複合成長率為 13.1%。市場上的主要業者包含:

ABB、Accenture、Dassault Systemes、Emerson Electric、GE Digital、Honeywell、Rockwell Automation、SAP、Schneider Electric、Siemens PLM Software、Werum IT Solutions GmbH 等。

以發展趨勢來說,電子製造業將面臨更嚴格的監管環境、須將氣候變化納入營運決策,以及供應鏈遷徙的壓力。對照 MES 的投入與轉型方向,可歸納出下列十大關鍵議題供業界參考:

關鍵議題說明
數位競爭電子製造必須全面投入數位化轉型,才能維持在國際市場中的競爭力。
流程整合電子製造業正邁入智慧製造時代,需導入可即時響應的完全整合協作製造系統,以滿足工廠、供應鏈與客戶端日益變化的需求與條件。
超前同業電子製造領域的領導者在追踪性、可追溯性與可視性方面,表現明顯優於同業。投入 MES 的企業,在效能提升方面可能比同業高出 50%,顯示 MES 部署對營運成效具顯著影響。
企業平台針對電子製造優化的 MES 解決方案,應建立在企業級平台上,並具備高水平的可擴展性、快速安裝(可隨時部署)、高度可配置性等三大特性。
智慧聯網現代 MES 應支援從工廠設備收集 IoT 感測數據,並即時轉換為可操作洞見,以支援品質控管及流程持續優化。
多面向生產MES 系統應完整支援電子產品的端到端製造流程,涵蓋從電子(PCB)到機械組裝的各類生產需求。
節省評估時間切勿耗費資源於非整合性 MES。理想解決方案需可與 PLM、ERP 及其他軟體平台整合,方可真正發揮 MES 在生產優化上的效益。
全端流程雖然 MES 本質為生產執行系統,但未來的端到端 MES,必須支援從設計、模擬、執行到回饋的整體智慧製造活動流程。
數位分身MES 系統應支援數位分身(Digital Twin)功能,針對產品、製程與效能進行模擬與標準化,提前識別潛在風險,提升開發與生產效率。
特定產業客製化電子製造業者應避免使用通用型或功能不完整的小眾 MES 解決方案,應選擇專為電子製造業設計的系統,可涵蓋電子組件(如 PCB)生產活動、機械組裝等流程支援,進而提升所有製造環節的價值與效率。

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