制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）行業(yè)調(diào)研與市場研究報告2024-2026

2024-2026制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）行業(yè)調(diào)研與市場研究報告匯報時間：2024-08-01匯報人：李培豐目錄定義或者分類特點產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展歷程政治環(huán)境商業(yè)模式政治環(huán)境目錄經(jīng)濟環(huán)境社會環(huán)境技術(shù)環(huán)境發(fā)展驅(qū)動因素行業(yè)壁壘行業(yè)風險行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)痛點問題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢前景機遇與挑戰(zhàn)競爭格局定義分類特點01什么是制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))是面向制造車間開發(fā)的一整套軟件解決方案，跟蹤生產(chǎn)資源（人、設(shè)備、物料、客戶需求等）的實時狀態(tài)，通過生產(chǎn)信息的互聯(lián)互通，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化、可控化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。作為位于上層的計劃管理層與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)，是制造業(yè)數(shù)字化架構(gòu)中的重要組成部分。MES在制造業(yè)中起到降低成本、提高工作效率的關(guān)鍵作用，以離散制造行業(yè)為例，可達到縮短交貨周期53%、提高75%生產(chǎn)效率、減少73%物料滯留、減少四分之三作用管理人員的效果，幫助制造業(yè)企業(yè)達成降本增效。MES是生產(chǎn)執(zhí)行側(cè)軟件，填補計劃層與控制層之間的信息空白，負責車間級生產(chǎn)過程執(zhí)行管理，在車企智能制造構(gòu)架中搭建上下聯(lián)通的橋梁。MES是車企生產(chǎn)環(huán)節(jié)重要的數(shù)字化工具，MES借助底層信息，根據(jù)上傳的計劃數(shù)據(jù)和生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)做出反應(yīng)、計算和展示。MES上接車間管理層下接設(shè)備，橫向覆蓋沖、焊、涂、總四大車間，可在生產(chǎn)、物流、人員、工藝、過程等維度做出快速響應(yīng)，提高信息傳遞效率和精準度，有效降低由于不確定性因素導致的停工、錯料等情況。定義產(chǎn)業(yè)鏈02發(fā)展歷程03發(fā)展歷程專用的MES(PointMES)01專用MES系統(tǒng)是在20世紀70年代發(fā)展起來的，它是為了解決某個特定領(lǐng)域的問題，如設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、品質(zhì)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)進度跟蹤和生產(chǎn)統(tǒng)計等而開發(fā)的單獨應(yīng)用系統(tǒng)。020304集成的MES(IntegratedMES)集成的MES是把單一的MES有機集成在一起的功能更強大的MES系統(tǒng)。集成的MES始于20世紀80年代，主要集成生產(chǎn)現(xiàn)場信息系統(tǒng)和MRPII，例如生產(chǎn)進度跟蹤信息系統(tǒng)、品質(zhì)信息系統(tǒng)、績效信息和設(shè)備信息系統(tǒng)等。集成的MES能夠使上層事務(wù)處理和下層實時控制系統(tǒng)集成在一起，但難于與其他應(yīng)用系統(tǒng)集成。20世紀90年代以來，國內(nèi)外很多學者對集成的MES進行了研究可集成的MES(IntegratebleMES，I-MES)20世紀90年代中期，美國ANRC研究小組通過分析信息技術(shù)的發(fā)展和MES的應(yīng)用前景提出了可集成的MES(IntegratebleMES，I-MES)，它將專用的MES和集成的MES融合在一起，采用可重用、可重構(gòu)組件及模塊化技術(shù)來開發(fā)具有柔性和適應(yīng)性的MES系統(tǒng)?？杉傻腗ES可將部分功能作為可重用組件單獨銷售，起到專用MES作用;又能實現(xiàn)上下兩層的集成，起到集成MES的作用。智能化的MES智能化的MES是指利用人工智能(ArtificialIntelligence，AI)和分布式人工智能(DistributedArtificialIntelligence，DAI)來構(gòu)造具有分布式、協(xié)同性和自治性的智能制造執(zhí)行系統(tǒng)。人工智能中的遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和專家系統(tǒng)等先進技術(shù)已經(jīng)在智能制造系統(tǒng)中取得了不少應(yīng)用。如1985年Fox使用約束推理的方法研究了針對車間管理和調(diào)度的專家系統(tǒng)。政治環(huán)境04描述政治環(huán)境1商業(yè)模式05經(jīng)濟環(huán)境06目前，我國經(jīng)濟正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，中國制造正在向“中國智造”轉(zhuǎn)變。MES產(chǎn)品的應(yīng)用符合制造業(yè)信息化發(fā)展的趨勢，在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的背景下，MES行業(yè)發(fā)展迎來機遇。從整個MES市場來看，國內(nèi)MES行業(yè)主要集中于五大領(lǐng)域，分別是汽車、電子通信、石油化工、冶金礦業(yè)和煙草這五大領(lǐng)域。從市場份額來看，一些國際巨頭公司在國內(nèi)不同行業(yè)應(yīng)用的占比也呈現(xiàn)差異化。國外供應(yīng)商主要集中于食品飲料、煙草、冶金/礦業(yè)、汽車等行業(yè)。截至目前，國內(nèi)MES行業(yè)發(fā)展歷程較短，相關(guān)企業(yè)目前普遍有規(guī)模較小、面向行業(yè)單一等特征，競爭力較弱，所研發(fā)的MES的大多屬于定制化開發(fā)和集成應(yīng)用，基本都沒有實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還沒有能夠提供與國外系統(tǒng)競爭的平臺產(chǎn)品，因此整體競爭力小于國外競品。經(jīng)濟環(huán)境我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，幾度趕超世界各國，一躍而上，成為GDP總量僅次于美國的唯一一個發(fā)展中國家。我國經(jīng)濟趕超我國人口基數(shù)大，改革開放后人才競爭激烈，大學生就業(yè)情況一直困擾著我國發(fā)展過程中。就業(yè)問題挑戰(zhàn)促進社會就業(yè)公平問題需持續(xù)關(guān)注并及時解決，個人需提前做好職業(yè)規(guī)劃與人生規(guī)劃重中之重。公平就業(yè)關(guān)注經(jīng)濟環(huán)境社會環(huán)境07總體發(fā)展穩(wěn)中向好我國總體發(fā)展穩(wěn)中向好，宏觀環(huán)境穩(wěn)定繁榮，對于青年人來說，也是機遇無限的時代。關(guān)注就業(yè)公平與提前規(guī)劃促進社會就業(yè)公平問題需持續(xù)關(guān)注并及時解決，對于個人來說提前做好職業(yè)規(guī)劃、人生規(guī)劃也是人生發(fā)展的重中之重。就業(yè)問題與人才競爭我國人口基數(shù)大，就業(yè)問題一直是發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn)，人才競爭激烈，大學生畢業(yè)后就業(yè)情況、失業(yè)人士困擾國家發(fā)展。政治體系與法治化進程自改革開放以來，政治體系日趨完善，法治化進程也逐步趨近完美，市場經(jīng)濟體系也在不斷蓬勃發(fā)展。中國當前的環(huán)境下描述了當前技術(shù)發(fā)展的日新月異，包括人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)的涌現(xiàn)。技術(shù)環(huán)境需求增長、消費升級、技術(shù)創(chuàng)新等是行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動因素，推動了行業(yè)的進步。發(fā)展驅(qū)動因素行業(yè)壁壘包括資金、技術(shù)、人才、品牌、渠道等方面的優(yōu)勢，提高了新進入者的難度。行業(yè)壁壘我國經(jīng)濟不斷發(fā)展技術(shù)環(huán)境08技術(shù)驅(qū)動技術(shù)環(huán)境的發(fā)展為行業(yè)帶來了新的機遇，是行業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力。創(chuàng)新動力技術(shù)環(huán)境的不斷創(chuàng)新和進步，為行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支持。人才需求技術(shù)環(huán)境的發(fā)展促進了人才的需求和流動，為行業(yè)的人才隊伍建設(shè)提供了機遇。團隊建設(shè)技術(shù)環(huán)境的發(fā)展要求企業(yè)加強團隊建設(shè)，提高員工的技能和素質(zhì)，以適應(yīng)快速變化的市場需求。合作與交流技術(shù)環(huán)境的發(fā)展促進了企業(yè)間的合作與交流，推動了行業(yè)的整體發(fā)展。技術(shù)環(huán)境0102030405發(fā)展驅(qū)動因素09行業(yè)壁壘10行業(yè)風險11行業(yè)現(xiàn)狀12市場情況描述行業(yè)現(xiàn)狀全球MES市場規(guī)模自2015年以來保持穩(wěn)健增長。據(jù)統(tǒng)計，市場規(guī)模從2015年的490.3億元，增長至2019年的913億元，CAGR達19%。全球MES市場規(guī)模將從2019年的913億元升至2024年的1896億元，CAGR為15%。2020-2022年中國MES市場增速有望回升。據(jù)統(tǒng)計，2020年國內(nèi)MES市場規(guī)模41億元，同比增長2%。2020年3月工信部發(fā)布《關(guān)于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》，明確提出將“強化設(shè)計、生產(chǎn)、運維、管理等全流程數(shù)字化功能集成”。MES系統(tǒng)作為生產(chǎn)運營環(huán)節(jié)重要的信息化工具，有望受益于國內(nèi)政策驅(qū)動，實現(xiàn)規(guī)?？焖僭鲩L。2022年國內(nèi)MES市場總體規(guī)模將達到52億元，2020至2022年的年均復(fù)合增長率或?qū)⑦_到13%。行業(yè)現(xiàn)狀01市場份額變化就我國MES市場規(guī)模變動情況而言，政策驅(qū)動下疊加制造業(yè)整體穩(wěn)步增長帶動，雖然今年來整體MES市場規(guī)模增速下降，但整體仍保持穩(wěn)步增長趨勢，數(shù)據(jù)顯示，2021年我國MES市場規(guī)模在45億元左右，與我國整體工業(yè)增速變動趨勢基本一致，2022年來看，隨著整體工業(yè)復(fù)蘇疊加產(chǎn)業(yè)價值增長，MES規(guī)模有望引來較大增長。就MES市場結(jié)構(gòu)占比而言，隨著運維和服務(wù)產(chǎn)業(yè)需求增長，占比整體MES市場份額持續(xù)增長，同比2019年分別增長0.1和0.7個百分點，與此相對，軟件許可增速不及總體規(guī)模增速，份額占比出現(xiàn)小幅度下降，過往數(shù)據(jù)來看，2016年MES市場規(guī)模占比MES達54%，隨著產(chǎn)業(yè)多方位、多領(lǐng)域集成化發(fā)展，整體MES市場結(jié)構(gòu)將趨向多元化，服務(wù)和運維占比仍有較大提升空間。我國MES企業(yè)基本分布在先進制造業(yè)發(fā)達的環(huán)渤海、長三角和珠三角等地，其中廣東和江蘇合計占比超五成，其次擁有豐富人才資源同時屬于經(jīng)濟領(lǐng)先城市的上海、背景和浙江位列其后，分別占比13%、9%和8%。整體來看，MES屬于制造業(yè)工業(yè)軟件關(guān)鍵領(lǐng)域，受制造業(yè)地域影響較大。行業(yè)現(xiàn)狀02市場情況從下游行業(yè)來看，MES既可應(yīng)用于離散工業(yè)，也能應(yīng)用于流程工業(yè)。相對而言，離散型市場增速受經(jīng)濟影響波動較大，而流程工業(yè)增速較為平穩(wěn)。電子行業(yè)、汽車、冶金、能源化工是MES的前四大應(yīng)用市場，汽車制造占比最高達11%。從投入規(guī)模來看，醫(yī)藥制造和食品飲料業(yè)單位營收對應(yīng)的MES投入最高，分別達到5/33萬元，原因系行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求較高，多點檢測增加MES實施成本；排在第二梯隊的為電子行業(yè)、設(shè)備制造業(yè)、電氣機械和器材制造業(yè)，每億元營收對應(yīng)6-7萬元的MES投入，其行業(yè)規(guī)模效應(yīng)不明顯，因而MES投入較分散；煙草制造業(yè)雖然擁有較高的MES滲透率，但因其體量龐大，對應(yīng)到單位營收的MES投入相對較低。行業(yè)痛點13問題及解決方案14問題及解決方案細分行業(yè)產(chǎn)品持續(xù)深化:跨行業(yè)、跨客戶壁壘高。回顧國內(nèi)外MES市場發(fā)展歷史來看，我們發(fā)現(xiàn)MES市場較難形成贏家通吃的壟斷局面，巨頭們往往有自己的專屬能力圈，如Aspen擅長流程工業(yè)、iBASEt專注離散行業(yè)；Honeywell擅長石化行業(yè)、iTAC專注汽車和電子行業(yè)。而造成這樣局面的原因，我們認為是因為MES的核心差異在于對生產(chǎn)過程的建模，因此跨行業(yè)意味著生產(chǎn)過程存在較大差異。但與其他環(huán)節(jié)不同的是，即使處于同一行業(yè)，客戶生產(chǎn)需求也不盡相同，具有較強的行業(yè)特色。MES上云:云MES的出現(xiàn)降低了MES準入門檻，未來有望加速滲透。MES系統(tǒng)的部署往往需要進行較大規(guī)模的車間改造，投入大量IT資源，實施周期長（往往在9-12個月），投入資金多（動輒上百萬、千萬元）。中小企業(yè)由于自身規(guī)模限制，預(yù)算不足，難以承受過高的MES部署成本。云MES產(chǎn)品主要以SaaS形式向中小企業(yè)提供MES服務(wù)，實施周期只需要1-3個月，且節(jié)省了用戶硬件采購開支和維護成本，大大降低了中小企業(yè)的MES進入門檻，未來有望進一步提高其在MES市場的滲透。信息橋梁與集成化:MES出現(xiàn)之初即是為了彌合計劃層與控制層之間的鴻溝，未來仍將延續(xù)這一定位。20世紀80年代，隨著底層控制系統(tǒng)和上層生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的發(fā)展，逐步產(chǎn)生了MES原型；90年代AMR提出制造業(yè)信息化的三層模型，MES作為上層決策系統(tǒng)與下層控制系統(tǒng)之間的橋梁，主要起到信息傳遞與執(zhí)行的功能。我們認為，信息化橋梁是MES系統(tǒng)的本質(zhì)，未來MES的發(fā)展也仍將保持這一定位。01問題及解決方案細分行業(yè)產(chǎn)品持續(xù)深化跨行業(yè)、跨客戶壁壘高?；仡檱鴥?nèi)外MES市場發(fā)展歷史來看，我們發(fā)現(xiàn)MES市場較難形成贏家通吃的壟斷局面，巨頭們往往有自己的專屬能力圈，如Aspen擅長流程工業(yè)、iBASEt專注離散行業(yè)；Honeywell擅長石化行業(yè)、iTAC專注汽車和電子行業(yè)。而造成這樣局面的原因，我們認為是因為MES的核心差異在于對生產(chǎn)過程的建模，因此跨行業(yè)意味著生產(chǎn)過程存在較大差異。但與其他環(huán)節(jié)不同的是，即使處于同一行業(yè)，客戶生產(chǎn)需求也不盡相同，具有較強的行業(yè)特色。MES上云云MES的出現(xiàn)降低了MES準入門檻，未來有望加速滲透。MES系統(tǒng)的部署往往需要進行較大規(guī)模的車間改造，投入大量IT資源，實施周期長（往往在9-12個月），投入資金多（動輒上百萬、千萬元）。中小企業(yè)由于自身規(guī)模限制，預(yù)算不足，難以承受過高的MES部署成本。云MES產(chǎn)品主要以SaaS形式向中小企業(yè)提供MES服務(wù)，實施周期只需要1-3個月，且節(jié)省了用戶硬件采購開支和維護成本，大大降低了中小企業(yè)的MES進入門檻，未來有望進一步提高其在MES市場的滲透。信息橋梁與集成化MES出現(xiàn)之初即是為了彌合計劃層與控制層之間的鴻溝，未來仍將延續(xù)這一定位。20世紀80年代，隨著底層控制系統(tǒng)和上層生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的發(fā)展，逐步產(chǎn)生了MES原型；90年代AMR提出制造業(yè)信息化的三層模型，MES作為上層決策系統(tǒng)與下層控制系統(tǒng)之間的橋梁，主要起到信息傳遞與執(zhí)行的功能。我們認為，信息化橋梁是MES系統(tǒng)的本質(zhì)，未來MES的發(fā)展也仍將保持這一定位。行業(yè)發(fā)展趨勢前景15發(fā)展趨勢前景描述定制化趨勢:人口增長放緩、老齡化加速下，疊加中國勞動力成本優(yōu)勢的不斷喪失，逼迫制造業(yè)以更具自動化、智能化的手段來提高生產(chǎn)效率，降低成本壓力，催生智能制造相關(guān)產(chǎn)品與解決方案的需求，目前，工業(yè)0、0的技術(shù)已較為成熟，部分制造業(yè)水平較為發(fā)達的國家已經(jīng)率先進入以網(wǎng)絡(luò)化、智能化為代表的工業(yè)0發(fā)展階段,MES作為制造業(yè)規(guī)劃層隨著物聯(lián)網(wǎng)等持續(xù)發(fā)展，為適應(yīng)定制化時代，整體技術(shù)模塊化、服務(wù)化將重塑，技術(shù)要求更高的同時產(chǎn)業(yè)規(guī)模將迎來爆發(fā)期。集成化趨勢:隨著MES的發(fā)展，系統(tǒng)功能不斷豐富，其與ERP、PLC等產(chǎn)品的邊界逐漸變得模糊，開始向上具備更多管理、統(tǒng)籌功能，向下兼?zhèn)洮F(xiàn)場控制能力，總體朝著更加集成化的方向發(fā)展。以最新進展來看，MOM或許會是MES下一階段的發(fā)展方向。云趨勢:MES部署往往需大規(guī)模的車間改造，所需資源豐富、實施周期長且投入資金多。中小企業(yè)由于自身規(guī)模限制，預(yù)算不足，難以承受過高的MES部署成本。云MES產(chǎn)品主要以SaaS形式向中小企業(yè)提供MES服務(wù)，實施周期只需要1-3個月，且節(jié)省了用戶硬件采購開支和維護成本，大大降低了中小企業(yè)的MES進入門檻，未來有望進一步提高其在MES市場的滲透。低代碼與模型驅(qū)動未來:MES將通過低代碼開發(fā)與模型驅(qū)動，來彌合業(yè)務(wù)人員和IT人員之間的鴻溝。MES低代碼開發(fā)即意味著最大限度減少手工硬編碼，意味著使用更多模型，與模型驅(qū)動工程（MDE）類似，本質(zhì)目的都是為了提高軟件開發(fā)抽象層次，提升開發(fā)效率。建模能力的廣泛應(yīng)用，使得對MES業(yè)務(wù)人員IT能力要求降低，從而實現(xiàn)彌合業(yè)務(wù)與IT人員之間的鴻溝。行業(yè)發(fā)展趨勢前景定制化趨勢人口增長放緩、老齡化加速下，疊加中國勞動力成本優(yōu)勢的不斷喪失，逼迫制造業(yè)以更具自動化、智能化的手段來提高生產(chǎn)效率，降低成本壓力，催生智能制造相關(guān)產(chǎn)品與解決方案的需求，目前，工業(yè)0、0的技術(shù)已較為成熟，部分制造業(yè)水平較為發(fā)達的國家已經(jīng)率先進入以網(wǎng)絡(luò)化、智能化為代表的工業(yè)0發(fā)展階段,MES作為制造業(yè)規(guī)劃層隨著物聯(lián)網(wǎng)等持續(xù)發(fā)展，為適應(yīng)定制化時代，整體技術(shù)模塊化、服務(wù)化將重塑，技術(shù)要求更高的同時產(chǎn)業(yè)規(guī)模將迎來爆發(fā)期。行業(yè)發(fā)展趨勢前景01020304集成化趨勢隨著MES的發(fā)展，系統(tǒng)功能不斷豐富，其與ERP、PLC等產(chǎn)品的邊界逐漸變得模糊，開始向上具備更多管理、統(tǒng)籌功能，向下兼?zhèn)洮F(xiàn)場控制能力，總體朝著更加集成化的方向發(fā)展。以最新進展來看，MOM或許會是MES下一階段的發(fā)展方向。云趨勢MES部署往往需大規(guī)模的車間改造，所需資源豐富、實施周期長且投入資金多。中小企業(yè)由于自身規(guī)模限制，預(yù)算不足，難以承受過高的MES部署成本。云MES產(chǎn)品主要以SaaS形式向中小企業(yè)提供MES服務(wù)，實施周期只需要1-3個月，且節(jié)省了用戶硬件采購開支和維護成本，大大降低了中小企業(yè)的MES進入門檻，未來有望進一步提高其在MES市場的滲透。低代碼與模型驅(qū)動未來MES將通過低代碼開發(fā)與模型驅(qū)動，來彌合業(yè)務(wù)人員和IT人員之間的鴻溝。MES低代碼開發(fā)即意味著最大限度減少手工硬編碼，意味著使用更多模型