過去十年，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)孕育的十年，是理論發(fā)展和實踐摸索的十年。技術和應用系統(tǒng)供應商不斷的融合創(chuàng)新，致力于提供更集成、更智能的系統(tǒng)，打通企業(yè)運營和生產(chǎn)管理各環(huán)節(jié)。

MES作為制造企業(yè)生產(chǎn)前線解決方案，過去數(shù)年來發(fā)展迅速。通過MES實現(xiàn)產(chǎn)品和組件生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集與跟蹤，作業(yè)人員管理，生產(chǎn)狀態(tài)實時監(jiān)控與質(zhì)量控制，從而加強ERP計劃的執(zhí)行能力，讓生產(chǎn)指令在車間現(xiàn)場有效執(zhí)行，并實現(xiàn)低成本、可視化管理，已成為制造企業(yè)應對市場的不二選擇。

對于制造企業(yè)而言，應對市場變化，滿足客戶個性化需求，最終必需能夠快速時的響應和調(diào)整生產(chǎn)過程，作為管理和控制一線生產(chǎn)的MES因此至關重要。而更重要的是，MES要能夠與管理系統(tǒng)無縫銜接， 實現(xiàn)從需求到生產(chǎn)到交付的閉環(huán)。

智慧工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)MES

“智能工廠” 的一個特征是可重新配置生產(chǎn)系統(tǒng)，它將對相關生產(chǎn)系統(tǒng)的屬性及參數(shù)進行改變。生產(chǎn)管理系統(tǒng)（如生產(chǎn)控制）必須考慮這一點，所以新的生產(chǎn)管理系統(tǒng)始終需要更新那些會受影響的生產(chǎn)系統(tǒng)的當前狀態(tài)。受影響的系統(tǒng)不僅指的是本地系統(tǒng)，而且還包括所有生產(chǎn)過程中的其它各種系統(tǒng)。整個供應鏈的資源供應必須是可見的，并且在可用性方面要完全透明，要實現(xiàn)智能化生產(chǎn)，必須先實現(xiàn)透明化。

MES（生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)）在整個企業(yè)生產(chǎn)過程中扮演承上啟下的角色，介于ERP與車間底層自動化之間，是企業(yè)實現(xiàn)精益制造、 柔性生產(chǎn)必不可少的信息化手段。

什么是MES

MES是“Manufacturing Execution System” 的英文縮寫，中文翻譯為“制造執(zhí)行系統(tǒng)” 、 “生產(chǎn)實施系統(tǒng)” 等。

MES是美國制造研究和生產(chǎn)管理界于20世紀90年代提出的關于生產(chǎn)組織和管理的新概念。按MESA國際聯(lián)合（MESA International）的定義，“MES能通過信息的傳遞，對從訂單下達開始到產(chǎn)品完成的整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程進行優(yōu)化的管理，對工廠發(fā)生的實時事件，及時作出相應的反應和報告，并用當前準確的數(shù)據(jù)對進行相應的指導和處理” 。

MES 產(chǎn)生的背景

（1）車間層生產(chǎn)管理系統(tǒng)本身發(fā)展的需要

在MES出現(xiàn)之前， 車間生產(chǎn)管理依賴若干獨立的單一功能軟件，如車間作業(yè)計劃系統(tǒng)、 工序調(diào)度、 工時管理、 設備管理、 庫存控制、 質(zhì)量管理、 數(shù)據(jù)采集等軟件來完成。這些軟件之間缺乏有效的集成與數(shù)據(jù)共享，難以達到車間生產(chǎn)過程的總體優(yōu)化。

為了提高車間生產(chǎn)過程管理的自動化與智能化水平，必須對車間生產(chǎn)過程進行集成化管理，實現(xiàn)信息集成與共享，從而達到車間生產(chǎn)過程整體全局優(yōu)化的目標。

（2） MRPII/ERP進一步發(fā)展的需要

MRPII/ERP強調(diào)企業(yè)的計劃性， 好的計劃應該建立在實時、 準確、全面信息的基礎之上。

MRPII/ERP無法及時獲取車間生產(chǎn)現(xiàn)場的實時信息， 造成“生產(chǎn)計劃”與“生產(chǎn)信息” 不同步， 使得計劃的合理性大打折扣。

因此， 必須把“生產(chǎn)” 與“計劃” 實時關聯(lián)起來。但MRPII/ ERP本身無法直接與生產(chǎn)現(xiàn)場的控制層相聯(lián)系， 作為連接兩者的橋梁，MES應運而生。

（3）MES填補了計劃與控制之間的鴻溝

（4） 其它先進制造與管理模式發(fā)展的需要

計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）：對車間層制造過程及管理自動化以及與其它分系統(tǒng)集成的需求；

JIT/精益生產(chǎn)：對生產(chǎn)現(xiàn)場實施“零庫存” 控制的需求；

網(wǎng)絡化制造：對車間生產(chǎn)過程及數(shù)據(jù)管理信息化、 集成化、 網(wǎng)絡化的需求；

敏捷制造：對車間生產(chǎn)過程集成化、 智能化、 柔性化的需求。

（5） 相關技術的發(fā)展為MES提供了技術支撐

計算機網(wǎng)絡、 數(shù)據(jù)庫及計算機軟件技術的發(fā)展：Internet /Intranet/LAN/Field Bus/MAP，大型分布式數(shù)據(jù)庫，分布式對象計算、 軟總線及組件技術等；

自動控制與傳感檢測技術：PLC/DCS/SCADA， 智能儀表，數(shù)字傳感器，網(wǎng)絡數(shù)控技術等；

計算機輔助生產(chǎn)管理技術的普及與發(fā)展：生產(chǎn)計劃與控制，設備管理，工具管理，質(zhì)量管理與控制，過程管理及工作流技術等。

MES的綜合效益

業(yè)務的協(xié)同性。

使傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程“黑箱” 透明化， 不僅提高了企業(yè)信息集成的程度， 也使 企業(yè)極大地改善了業(yè)務部門間的“協(xié)同性” ；

計劃的適應性。

不僅使企業(yè)制定的生產(chǎn)計劃具有了更明顯的可操作性， 使計劃得到更有效的執(zhí)行， 同時， 在計劃執(zhí)行可以得到保證的條件下， 企業(yè)可以進一步提高計劃的精確性和適應性， 以便有效地配置和利用有限資源；

產(chǎn)品成本的可降低性。

在獲取了大量跟為準確的分步成本數(shù)據(jù)的基礎上， 不僅使企業(yè)可以更精確地核算和控制產(chǎn)品成本，也為降低產(chǎn)品成本指出了方向和方法；

過程績效的可衡量性。

在獲取大量過程實時數(shù)據(jù)的基礎上，不僅使企業(yè)對生產(chǎn)過程現(xiàn)狀了如指掌， 同時， 也便于企業(yè)對過程作業(yè)績效進行有依據(jù)的衡量；

過程性能的可改進性。

在積累了大量過程歷史數(shù)據(jù)的基礎上，不僅使企業(yè)可以盡快建立過程目標， 同時， 也便于企業(yè)通過對數(shù)據(jù)的分析實施過程的改進；

MES系統(tǒng)在智能工廠中的作用

MES系統(tǒng)在智能工廠的構建過程中的功能主要體現(xiàn)在四個方面，即網(wǎng)絡化功能、透明管理功能、無紙化功能和精確化功能，這四個方面也是智能工廠建設的最終目標，要實現(xiàn)這些功能的關鍵在于，MES系統(tǒng)必須建立在工廠各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的大數(shù)據(jù)采集基礎之上，通過強大的云計算能力，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的全方位跟蹤分析，最終實現(xiàn)系統(tǒng)的智能工廠解決方案。

首先是實現(xiàn)智能工廠的網(wǎng)絡化，隨著信息技術的不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為工業(yè)發(fā)展的重要推動力量，MES系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)工廠網(wǎng)絡水平的提升。它集成車間設備，能夠?qū)崿F(xiàn)車間設備的集成化控制管理和設備與計算機之間的信息交換，改變了傳統(tǒng)的單機運行模式，將整個生產(chǎn)系統(tǒng)串聯(lián)在一起，幫助企業(yè)實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和重組，減少人力成本，大大提高設備的使用效率。

其次，提高智能工廠的透明管理能力，MES系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)對車間生產(chǎn)設備進行實時監(jiān)控，了解工業(yè)生產(chǎn)過程中車間設備的生產(chǎn)狀態(tài)和工人的工作狀態(tài)，使企業(yè)對智能工車間設備狀況和加工信息一目了然，提高了管理的透明度，可以幫助管理者制定客觀的生產(chǎn)計劃，并下發(fā)到生產(chǎn)空間，實現(xiàn)生產(chǎn)的科學管理。

再次，實現(xiàn)智能工廠車間的無紙化，智能工廠通過引入MES系統(tǒng)，可以提升智能工程的無紙化能力。計算機網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)庫技術，把智能工廠車間的生產(chǎn)過程通過互聯(lián)網(wǎng)進行統(tǒng)一的經(jīng)營管理，實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)，并且在生產(chǎn)的過程中將生產(chǎn)信息以數(shù)據(jù)的形式實現(xiàn)即時傳遞，避免了紙質(zhì)文檔在傳遞的過程中出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象，數(shù)據(jù)在傳遞的過程中能夠及時的進行備份，在保證信息安全性的同時，提高了信息儲存效率，實現(xiàn)快速作業(yè)。

最后，提高智能工廠生產(chǎn)的精細化，現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn)已經(jīng)不再是追求簡單的生產(chǎn)過程，而是對生產(chǎn)的精確化管理有了更高的要求。利用MES技術，可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的量化，通過計算機設定更加精確的生產(chǎn)比例，幫助工廠實現(xiàn)精度生產(chǎn)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的MES系統(tǒng)SaaS化趨勢

生產(chǎn)設備制造企業(yè)未來的設備聯(lián)網(wǎng)，一方面用于設備維護，另外一方面要為客戶（生產(chǎn)制造企業(yè)）的生產(chǎn)制造過程提供設備狀態(tài)數(shù)據(jù)；而生產(chǎn)制造企業(yè)的設備需要與企業(yè)管理系統(tǒng)結合，未來在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上經(jīng)營數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)的基礎來自設備，MES打通設備數(shù)據(jù)與經(jīng)營數(shù)據(jù)。

未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展路徑，一方面是平臺企業(yè)，要首先實現(xiàn)MES功能（這里指生產(chǎn)制造類型的企業(yè)，如果以設備運維企業(yè)為主，首先實現(xiàn)的設備的監(jiān)控）；另外一種途徑就是MES功能SaaS化。

平臺＋MES功能，是平臺上實現(xiàn)MES，先有了SaaS框架完成MES功能；或者MES的SaaS化，將MES通過平臺構建SaaS化的服務。無論哪個路徑未來MES將來都會有SaaS化的功能（現(xiàn)在的MES功能會分層，基于管理的MES功能會是SaaS化的，要求數(shù)據(jù)相應快及時處理的MES功能會在邊緣計算側，但一定有一部分功能會是SaaS化的）。

MES的SaaS化是大趨勢。但MES的SaaS化是一個長期的過程，有很多基礎的環(huán)境需要建立。脫離了這個基礎，MES的SaaS化有很高的風險。

最早期的企業(yè)軟件是項目型，通過軟件開發(fā)的形式實現(xiàn)，這個期間軟件項目的成功取決于項目團隊；一些項目的通用功能形成了產(chǎn)品，就形成了企業(yè)應用的套裝軟件。企業(yè)總是千差萬別，哪怕同一個行業(yè)同一個規(guī)模的企業(yè)的管理都不一致，所以企業(yè)應用軟件行業(yè)流行的模式是套裝軟件＋咨詢實施團隊來完成的。雖然套裝軟件降低了純粹的項目型開發(fā)的風險，但服務團隊的水平不一致帶來的效果差異和服務團隊稀缺兩個因素制約著企業(yè)應用軟件的規(guī)模化。

企業(yè)應用軟件企業(yè)，將具有通用流程、相似功能以SaaS化提供服務，降低了用戶使用軟件的成本門檻（早期投入低，按使用付費），技術能力門檻（不需企業(yè)自己建立機房，系統(tǒng)運維的技術門檻降低）。將會促進更多的企業(yè)使用SaaS軟件。

而SaaS化的軟件，需要標準化，可以用同一個功能為更多的企業(yè)服務，只有具有了規(guī)模效應，才可能以較低的收費而實現(xiàn)盈利。

SaaS化的MES功能，首先具有通用性，適用于大多數(shù)的用戶；同時還要具有一定的標準性，用于實現(xiàn)規(guī)?；?。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的MES，或許將重新定義，在協(xié)同制造方面超越目前內(nèi)部個人和組織范疇，而擴展至與供應商和客戶的連接，在制造智能方面將不限于收集、分析與展現(xiàn)，而將進一步實現(xiàn)現(xiàn)場實時分析、協(xié)同智能決策，及時調(diào)整制造執(zhí)行過程。制造執(zhí)行（Manufacturing Execution） 系統(tǒng)將蛻變?yōu)樽吭街圃欤∕anufacturing Excellence）系統(tǒng)。后面的十年，必將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實踐和快速發(fā)展的十年，隨著SMAC和M2M技術的發(fā)展，提升和拓展MES，應對新的客戶需求和市場競爭，對制造企業(yè)將至關重要。

審核編輯 ：李倩