制造执行系统（MES）行业调研与市场研究报告2024-2026

2024-2026制造执行系统（MES）行业调研与市场研究报告汇报时间：2024-08-01汇报人：李培丰目录定义或者分类特点产业链发展历程政治环境商业模式政治环境目录经济环境社会环境技术环境发展驱动因素行业壁垒行业风险行业现状行业痛点问题及解决方案行业发展趋势前景机遇与挑战竞争格局定义分类特点01什么是制造执行系统（MES）MES(制造执行系统)是面向制造车间开发的一整套软件解决方案，跟踪生产资源（人、设备、物料、客户需求等）的实时状态，通过生产信息的互联互通，实现生产过程的可视化、可控化，提高生产效率和产品合格率。作为位于上层的计划管理层与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统，是制造业数字化架构中的重要组成部分。MES在制造业中起到降低成本、提高工作效率的关键作用，以离散制造行业为例，可达到缩短交货周期53%、提高75%生产效率、减少73%物料滞留、减少四分之三作用管理人员的效果，帮助制造业企业达成降本增效。MES是生产执行侧软件，填补计划层与控制层之间的信息空白，负责车间级生产过程执行管理，在车企智能制造构架中搭建上下联通的桥梁。MES是车企生产环节重要的数字化工具，MES借助底层信息，根据上传的计划数据和生产实时数据做出反应、计算和展示。MES上接车间管理层下接设备，横向覆盖冲、焊、涂、总四大车间，可在生产、物流、人员、工艺、过程等维度做出快速响应，提高信息传递效率和精准度，有效降低由于不确定性因素导致的停工、错料等情况。定义产业链02发展历程03发展历程专用的MES(PointMES)01专用MES系统是在20世纪70年代发展起来的，它是为了解决某个特定领域的问题，如设备状态监控系统、品质管理系统、生产进度跟踪和生产统计等而开发的单独应用系统。020304集成的MES(IntegratedMES)集成的MES是把单一的MES有机集成在一起的功能更强大的MES系统。集成的MES始于20世纪80年代，主要集成生产现场信息系统和MRPII，例如生产进度跟踪信息系统、品质信息系统、绩效信息和设备信息系统等。集成的MES能够使上层事务处理和下层实时控制系统集成在一起，但难于与其他应用系统集成。20世纪90年代以来，国内外很多学者对集成的MES进行了研究可集成的MES(IntegratebleMES，I-MES)20世纪90年代中期，美国ANRC研究小组通过分析信息技术的发展和MES的应用前景提出了可集成的MES(IntegratebleMES，I-MES)，它将专用的MES和集成的MES融合在一起，采用可重用、可重构组件及模块化技术来开发具有柔性和适应性的MES系统。可集成的MES可将部分功能作为可重用组件单独销售，起到专用MES作用;又能实现上下两层的集成，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)来构造具有分布式、协同性和自治性的智能制造执行系统。人工智能中的遗传算法、神经网络算法和专家系统等先进技术已经在智能制造系统中取得了不少应用。如1985年Fox使用约束推理的方法研究了针对车间管理和调度的专家系统。政治环境04描述政治环境1商业模式05经济环境06目前，我国经济正处于转型发展的关键时期，中国制造正在向“中国智造”转变。MES产品的应用符合制造业信息化发展的趋势，在产业转型升级的背景下，MES行业发展迎来机遇。从整个MES市场来看，国内MES行业主要集中于五大领域，分别是汽车、电子通信、石油化工、冶金矿业和烟草这五大领域。从市场份额来看，一些国际巨头公司在国内不同行业应用的占比也呈现差异化。国外供应商主要集中于食品饮料、烟草、冶金/矿业、汽车等行业。截至目前，国内MES行业发展历程较短，相关企业目前普遍有规模较小、面向行业单一等特征，竞争力较弱，所研发的MES的大多属于定制化开发和集成应用，基本都没有实现产业化，还没有能够提供与国外系统竞争的平台产品，因此整体竞争力小于国外竞品。经济环境我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。我国经济赶超我国人口基数大，改革开放后人才竞争激烈，大学生就业情况一直困扰着我国发展过程中。就业问题挑战促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，个人需提前做好职业规划与人生规划重中之重。公平就业关注经济环境社会环境07总体发展稳中向好我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。关注就业公平与提前规划促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。就业问题与人才竞争我国人口基数大，就业问题一直是发展过程中面临的挑战，人才竞争激烈，大学生毕业后就业情况、失业人士困扰国家发展。政治体系与法治化进程自改革开放以来，政治体系日趋完善，法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展。中国当前的环境下描述了当前技术发展的日新月异，包括人工智能、大数据、云计算等前沿技术的涌现。技术环境需求增长、消费升级、技术创新等是行业发展的主要驱动因素，推动了行业的进步。发展驱动因素行业壁垒包括资金、技术、人才、品牌、渠道等方面的优势，提高了新进入者的难度。行业壁垒我国经济不断发展技术环境08技术驱动技术环境的发展为行业带来了新的机遇，是行业发展的重要驱动力。创新动力技术环境的不断创新和进步，为行业的创新发展提供了有力支持。人才需求技术环境的发展促进了人才的需求和流动，为行业的人才队伍建设提供了机遇。团队建设技术环境的发展要求企业加强团队建设，提高员工的技能和素质，以适应快速变化的市场需求。合作与交流技术环境的发展促进了企业间的合作与交流，推动了行业的整体发展。技术环境0102030405发展驱动因素09行业壁垒10行业风险11行业现状12市场情况描述行业现状全球MES市场规模自2015年以来保持稳健增长。据统计，市场规模从2015年的490.3亿元，增长至2019年的913亿元，CAGR达19%。全球MES市场规模将从2019年的913亿元升至2024年的1896亿元，CAGR为15%。2020-2022年中国MES市场增速有望回升。据统计，2020年国内MES市场规模41亿元，同比增长2%。2020年3月工信部发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》，明确提出将“强化设计、生产、运维、管理等全流程数字化功能集成”。MES系统作为生产运营环节重要的信息化工具，有望受益于国内政策驱动，实现规模快速增长。2022年国内MES市场总体规模将达到52亿元，2020至2022年的年均复合增长率或将达到13%。行业现状01市场份额变化就我国MES市场规模变动情况而言，政策驱动下叠加制造业整体稳步增长带动，虽然今年来整体MES市场规模增速下降，但整体仍保持稳步增长趋势，数据显示，2021年我国MES市场规模在45亿元左右，与我国整体工业增速变动趋势基本一致，2022年来看，随着整体工业复苏叠加产业价值增长，MES规模有望引来较大增长。就MES市场结构占比而言，随着运维和服务产业需求增长，占比整体MES市场份额持续增长，同比2019年分别增长0.1和0.7个百分点，与此相对，软件许可增速不及总体规模增速，份额占比出现小幅度下降，过往数据来看，2016年MES市场规模占比MES达54%，随着产业多方位、多领域集成化发展，整体MES市场结构将趋向多元化，服务和运维占比仍有较大提升空间。我国MES企业基本分布在先进制造业发达的环渤海、长三角和珠三角等地，其中广东和江苏合计占比超五成，其次拥有丰富人才资源同时属于经济领先城市的上海、背景和浙江位列其后，分别占比13%、9%和8%。整体来看，MES属于制造业工业软件关键领域，受制造业地域影响较大。行业现状02市场情况从下游行业来看，MES既可应用于离散工业，也能应用于流程工业。相对而言，离散型市场增速受经济影响波动较大，而流程工业增速较为平稳。电子行业、汽车、冶金、能源化工是MES的前四大应用市场，汽车制造占比最高达11%。从投入规模来看，医药制造和食品饮料业单位营收对应的MES投入最高，分别达到5/33万元，原因系行业对产品质量的要求较高，多点检测增加MES实施成本；排在第二梯队的为电子行业、设备制造业、电气机械和器材制造业，每亿元营收对应6-7万元的MES投入，其行业规模效应不明显，因而MES投入较分散；烟草制造业虽然拥有较高的MES渗透率，但因其体量庞大，对应到单位营收的MES投入相对较低。行业痛点13问题及解决方案14问题及解决方案细分行业产品持续深化:跨行业、跨客户壁垒高。回顾国内外MES市场发展历史来看，我们发现MES市场较难形成赢家通吃的垄断局面，巨头们往往有自己的专属能力圈，如Aspen擅长流程工业、iBASEt专注离散行业；Honeywell擅长石化行业、iTAC专注汽车和电子行业。而造成这样局面的原因，我们认为是因为MES的核心差异在于对生产过程的建模，因此跨行业意味着生产过程存在较大差异。但与其他环节不同的是，即使处于同一行业，客户生产需求也不尽相同，具有较强的行业特色。MES上云:云MES的出现降低了MES准入门槛，未来有望加速渗透。MES系统的部署往往需要进行较大规模的车间改造，投入大量IT资源，实施周期长（往往在9-12个月），投入资金多（动辄上百万、千万元）。中小企业由于自身规模限制，预算不足，难以承受过高的MES部署成本。云MES产品主要以SaaS形式向中小企业提供MES服务，实施周期只需要1-3个月，且节省了用户硬件采购开支和维护成本，大大降低了中小企业的MES进入门槛，未来有望进一步提高其在MES市场的渗透。信息桥梁与集成化:MES出现之初即是为了弥合计划层与控制层之间的鸿沟，未来仍将延续这一定位。20世纪80年代，随着底层控制系统和上层生产计划系统的发展，逐步产生了MES原型；90年代AMR提出制造业信息化的三层模型，MES作为上层决策系统与下层控制系统之间的桥梁，主要起到信息传递与执行的功能。我们认为，信息化桥梁是MES系统的本质，未来MES的发展也仍将保持这一定位。01问题及解决方案细分行业产品持续深化跨行业、跨客户壁垒高。回顾国内外MES市场发展历史来看，我们发现MES市场较难形成赢家通吃的垄断局面，巨头们往往有自己的专属能力圈，如Aspen擅长流程工业、iBASEt专注离散行业；Honeywell擅长石化行业、iTAC专注汽车和电子行业。而造成这样局面的原因，我们认为是因为MES的核心差异在于对生产过程的建模，因此跨行业意味着生产过程存在较大差异。但与其他环节不同的是，即使处于同一行业，客户生产需求也不尽相同，具有较强的行业特色。MES上云云MES的出现降低了MES准入门槛，未来有望加速渗透。MES系统的部署往往需要进行较大规模的车间改造，投入大量IT资源，实施周期长（往往在9-12个月），投入资金多（动辄上百万、千万元）。中小企业由于自身规模限制，预算不足，难以承受过高的MES部署成本。云MES产品主要以SaaS形式向中小企业提供MES服务，实施周期只需要1-3个月，且节省了用户硬件采购开支和维护成本，大大降低了中小企业的MES进入门槛，未来有望进一步提高其在MES市场的渗透。信息桥梁与集成化MES出现之初即是为了弥合计划层与控制层之间的鸿沟，未来仍将延续这一定位。20世纪80年代，随着底层控制系统和上层生产计划系统的发展，逐步产生了MES原型；90年代AMR提出制造业信息化的三层模型，MES作为上层决策系统与下层控制系统之间的桥梁，主要起到信息传递与执行的功能。我们认为，信息化桥梁是MES系统的本质，未来MES的发展也仍将保持这一定位。行业发展趋势前景15发展趋势前景描述定制化趋势:人口增长放缓、老龄化加速下，叠加中国劳动力成本优势的不断丧失，逼迫制造业以更具自动化、智能化的手段来提高生产效率，降低成本压力，催生智能制造相关产品与解决方案的需求，目前，工业0、0的技术已较为成熟，部分制造业水平较为发达的国家已经率先进入以网络化、智能化为代表的工业0发展阶段,MES作为制造业规划层随着物联网等持续发展，为适应定制化时代，整体技术模块化、服务化将重塑，技术要求更高的同时产业规模将迎来爆发期。集成化趋势:随着MES的发展，系统功能不断丰富，其与ERP、PLC等产品的边界逐渐变得模糊，开始向上具备更多管理、统筹功能，向下兼备现场控制能力，总体朝着更加集成化的方向发展。以最新进展来看，MOM或许会是MES下一阶段的发展方向。云趋势:MES部署往往需大规模的车间改造，所需资源丰富、实施周期长且投入资金多。中小企业由于自身规模限制，预算不足，难以承受过高的MES部署成本。云MES产品主要以SaaS形式向中小企业提供MES服务，实施周期只需要1-3个月，且节省了用户硬件采购开支和维护成本，大大降低了中小企业的MES进入门槛，未来有望进一步提高其在MES市场的渗透。低代码与模型驱动未来:MES将通过低代码开发与模型驱动，来弥合业务人员和IT人员之间的鸿沟。MES低代码开发即意味着最大限度减少手工硬编码，意味着使用更多模型，与模型驱动工程（MDE）类似，本质目的都是为了提高软件开发抽象层次，提升开发效率。建模能力的广泛应用，使得对MES业务人员IT能力要求降低，从而实现弥合业务与IT人员之间的鸿沟。行业发展趋势前景定制化趋势人口增长放缓、老龄化加速下，叠加中国劳动力成本优势的不断丧失，逼迫制造业以更具自动化、智能化的手段来提高生产效率，降低成本压力，催生智能制造相关产品与解决方案的需求，目前，工业0、0的技术已较为成熟，部分制造业水平较为发达的国家已经率先进入以网络化、智能化为代表的工业0发展阶段,MES作为制造业规划层随着物联网等持续发展，为适应定制化时代，整体技术模块化、服务化将重塑，技术要求更高的同时产业规模将迎来爆发期。行业发展趋势前景01020304集成化趋势随着MES的发展，系统功能不断丰富，其与ERP、PLC等产品的边界逐渐变得模糊，开始向上具备更多管理、统筹功能，向下兼备现场控制能力，总体朝着更加集成化的方向发展。以最新进展来看，MOM或许会是MES下一阶段的发展方向。云趋势MES部署往往需大规模的车间改造，所需资源丰富、实施周期长且投入资金多。中小企业由于自身规模限制，预算不足，难以承受过高的MES部署成本。云MES产品主要以SaaS形式向中小企业提供MES服务，实施周期只需要1-3个月，且节省了用户硬件采购开支和维护成本，大大降低了中小企业的MES进入门槛，未来有望进一步提高其在MES市场的渗透。低代码与模型驱动未来MES将通过低代码开发与模型驱动，来弥合业务人员和IT人员之间的鸿沟。MES低代码开发即意味着最大限度减少手工硬编码，意味着使用更多模型