基于以上對MES系統缺陷的描述，精益MES需要在生產調度管理、人力資源管理、工序級生產計劃、資源分配和狀態管理、生產過程管理等5個方面對現有MES系統進行擴充和改進，改進后的精益MES系統應具有以下功能模塊：

(1)推拉結合的調度模塊。在生產調度方面，該采用“推式計劃，拉式生產”的方式，即制定調度計劃時按照“推式”，分配好各種資源，規定各工序產品投入和出產的時間；而在實際生產時，采用“拉式”，某道工序完成任務時，向系統發送一條完工信息，系統接到信息后通過電子kanban向其上道工序發出需求指令，這樣通過工序間的拉動，實現流動生產。在這里，調度計劃僅僅是一種參考而非指令，真正的指令是“電子kanban”。每經過一定的時間，系統必須對調度計劃進行一次更新，以適應當時的實際生產情況。

(2)以人為本的人力資源管理模塊。在人力資源管理方面，除了提供工人的基本信息和實時的工作狀態信息外，還應該采用實時通訊技術實現生產現場與車問控制間的信息溝通；增加崗位評比功能，利用實時記錄的IAI作信息進行統計分析，通過車間的電子看板展示出來，從而在一定程度上提高員工的積極性，并為年終評優提供數據依據。另外，為了提高生產效率，降低車間運營成本，企業必須培養能勝任多種工作的多能工。因此，MES系統應該為每個員工建立適合他們的培養計劃，定期考核，并將工人掌握的工種記錄下來，作為生產調度時人力資源分配的依據。

(3)工步級生產計劃模塊。引入精益生產的工作標準化方法，首先通過動作分析技術實現操作的標準化，詳細規定各種加工的操作條件、操作內容和操作步驟等，并細化到具體的動作。然后利用秒表法或者預定時間標準法(PTS)確定標準化時間，并將以上信息錄入MES系統數據庫。最后在MES系統進行工序級生產計劃分解時，自動從數據庫中取出這些信息，加入到工藝卡片中，從而更好地指導工人進行高效率的生產操作。

(4)定置化的資源分配和狀態管理模塊。采用精益生產的定置管理方法，在MES系統進行資源分配前，先要根據動作經濟原則和工藝要求確定各類物品(如設備、原材料、刀具、卡具等)的擺放位置及狀態，以保證作業者能迅速、準確且省力地拿到所需的物品。然后將這些物品信息以及它們對應的位置信息存入MES系統中。在系統進行資源分配時，根據上面記錄的信息，綜合考慮成本、時間等因素。完成對設備、人員、材料、輔具等的配置。一旦系統完成資源分配，就要嚴格按照事先確定的定置方法對現場進行定置管理。這樣才能保證MES系統資源管理的合理性以及準確地在作業現場得到體現。

(5)目視化生產過程管理模塊。在這方面，一個有經驗的管理人員相比儀表設備具有更大的優勢。因為使用人來管理，不但可以發現和解決生產過程中已經發生的錯誤，而且對正在或將要發生的錯誤也有更敏銳的預見能力。所以，首先需要在MES系統中引入精益生產的“目視管理”方法，將現場的問題直觀化，然后在生產現場配置一定數量的現場管理人員來配合MES系統完成生產過程管理。為了達成這一目標，精益MES系統在功能上需要實現一個無線網絡接口，以便現場管理人員通過終端(如掌上電腦等)與系統進行實時的交互。

(6)其它模塊。精益MES系統中。設備管理、文檔管理、生產性能管理、質量管理、產品跟蹤／產品數據管理以及現場數據采集模塊與現行MES系統基本相同，不再贅述。

基于上述功能模型，構建精益MES信息模型。精益MES系統的輸入有2項，輸出有9項，各模塊具體的信息傳遞描述如下：

“現場數據采集”模塊與底層控制系統相連，它通過人工或者自動的方式從底層控制系統采集現場的各種生產信息，并傳遞給相應的模塊進行處理。

“定置化資源分配和狀態管理”、“設備管理”、“文檔管理”4個模塊把從現場收集到的有關人力資源、生產資源、設備、生產記錄等信息進行統計分析，然后將人力資源信息(包括工人的自然條件、掌握的技能情況、工作狀態、疲勞程度、意見和建議等)、生產資源信息(包括各種設備和輔具的基本信息、存放位置、可用狀態等)、設備的信息(包括設備型號、位置、加工精度、可靠性等)、文檔信息(包括生產工藝、工藝卡片、作業標準等)傳遞給“工步級生產計劃”模塊，為計劃的分解提供數據依據。同時將這些信息以圖表的形式輸出給系統使用者。

“目視化生產過程管理”、“產品跟蹤／產品數據管理”、“精益質量管理”、“生產性能分析”4個模塊將從現場收集的生產過程信息、產品信息、質量信息、生產統計等信息進行記錄分析，并將分析結果實時地傳遞給推拉結合調度模塊。其中包括生產過程中的延遲停頓、錯誤操作；產品的種類、數量、任務完成情況；產品關鍵尺寸信息、缺陷率；生產產量、生產費用等信息。同時將這些信息以圖表、報表、標準等形式輸出給系統使用者。

“推拉結合調度”模塊一方面與上層ERP系統連接，接收ERP下達的產品需求計劃(通常為EXCEL表格或BOM文件)，另一方面接收現場采集的實時生產數據，不斷修正自己的計劃和調度，最后將生成的車間級生產計劃傳遞給“工步級生產計劃”進一步分解。

“工步級生產計劃”模塊將車間級生產計劃進一步細分。分解計劃前要綜合考慮目前現有的人力、物料和設備等資源是否可以滿足生產要求。如果條件滿足。則通過控制器向底層控制系統發送制造指令；如果不滿足，則向上級模塊報警，請求修改生產計劃。

由于精益MES系統與現有MES系統功能上有所不同，因而在實現技術上也必然存在一些差別。為了實現精益MES，在現有MES系統的基礎上。本文引入以下兩項關鍵技術：

(1)工作標準化技術。所謂工作標準化，就是對各個崗位的工作制定相應的標準，并在工作過程中嚴格按標準執行。它是一種面向生產最底層的控制技術，它的引入可以使MES系統得到的結果更準確，同時也可以降低生產的不平衡性，是精益MES系統的基礎技術。它包括動作分析和作業測定兩個主要內容。

動作分析就是以一個完整的工作或一組操作為研究對象，將操作者全過程的作業動作拆分成最基本的動作單元，消除浪費、無用的動作，制定一個輕松、快捷、高效的動作序列組合，使其滿足動作經濟原則。將優化后的動作序列存入MES系統數據庫。生成各項作業的作業標準。輸出為各工序的工作卡片，以規范現場操作。

作業測定是指為達成某一作業的目的，以具體的時間值為尺度，對作業效率進行評價的分析手法，通常在動作分析后使用。運用作業測定技術可以為MES系統提供各項操作的準確時間，為MES系統的生產計劃分解、調度、人員績效考核等功能提供可靠的數據依據。

(2)MES看板技術?？窗寮夹g是精益思想下實現拉式生產的關鍵技術，通過看板控制生產節奏可以有效地平衡各工序的生產，減少在制品積壓和停工等待的發生。

MES看板技術是精益MES實現推拉結合調度功能的基礎，它通過生產看板傳遞MES系統下達的生產任務號、生產時間、需要生產的產品數量等信息；通過生產情況看板，完成MES系統對生產節奏的控制，并統計出各生產單位的投入產出和不良率；通過質量看板向MES系統反饋實時的質量信息，使用60r、質量圖等工具對生產現場的質量進行控制；通過物料看板傳送物料需求信息，避免待料停工和物料堆積的現象。因此，引入看板技術，可以有效地實現精益MES系統對生產現場的狀況進行控制。