過去十年，是工業互聯網孕育的十年，是理論發展和實踐摸索的十年。技術和應用系統供應商不斷的融合創新，致力于提供更集成、更智能的系統，打通企業運營和生產管理各環節。

MES作為制造企業生產前線解決方案，過去數年來發展迅速。通過MES實現產品和組件生產數據收集與跟蹤，作業人員管理，生產狀態實時監控與質量控制，從而加強ERP計劃的執行能力，讓生產指令在車間現場有效執行，并實現低成本、可視化管理，已成為制造企業應對市場的不二選擇。

對于制造企業而言，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整生產過程，作為管理和控制一線生產的MES因此至關重要。而更重要的是，MES要能夠與管理系統無縫銜接， 實現從需求到生產到交付的閉環。

智慧工廠的制造執行系統MES

“智能工廠” 的一個特征是可重新配置生產系統，它將對相關生產系統的屬性及參數進行改變。生產管理系統（如生產控制）必須考慮這一點，所以新的生產管理系統始終需要更新那些會受影響的生產系統的當前狀態。受影響的系統不僅指的是本地系統，而且還包括所有生產過程中的其它各種系統。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，要實現智能化生產，必須先實現透明化。

MES（生產制造執行系統）在整個企業生產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，是企業實現精益制造、 柔性生產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“制造執行系統” 、 “生產實施系統” 等。

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

MES 產生的背景

（1）車間層生產管理系統本身發展的需要

在MES出現之前， 車間生產管理依賴若干獨立的單一功能軟件，如車間作業計劃系統、 工序調度、 工時管理、 設備管理、 庫存控制、 質量管理、 數據采集等軟件來完成。這些軟件之間缺乏有效的集成與數據共享，難以達到車間生產過程的總體優化。

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

（2） MRPII/ERP進一步發展的需要

MRPII/ERP強調企業的計劃性， 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現場的實時信息， 造成“生產計劃”與“生產信息” 不同步， 使得計劃的合理性大打折扣。

因此， 必須把“生產” 與“計劃” 實時關聯起來。但MRPII/ ERP本身無法直接與生產現場的控制層相聯系， 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展的需要

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

JIT/精益生產：對生產現場實施“零庫存” 控制的需求；

網絡化制造：對車間生產過程及數據管理信息化、 集成化、 網絡化的需求；

敏捷制造：對車間生產過程集成化、 智能化、 柔性化的需求。

（5） 相關技術的發展為MES提供了技術支撐

計算機網絡、 數據庫及計算機軟件技術的發展：Internet /Intranet/LAN/Field Bus/MAP，大型分布式數據庫，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，數字傳感器，網絡數控技術等；

計算機輔助生產管理技術的普及與發展：生產計劃與控制，設備管理，工具管理，質量管理與控制，過程管理及工作流技術等。

MES的綜合效益

業務的協同性。

使傳統的生產過程“黑箱” 透明化， 不僅提高了企業信息集成的程度， 也使 企業極大地改善了業務部門間的“協同性” ；

計劃的適應性。

不僅使企業制定的生產計劃具有了更明顯的可操作性， 使計劃得到更有效的執行， 同時， 在計劃執行可以得到保證的條件下， 企業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；

產品成本的可降低性。

在獲取了大量跟為準確的分步成本數據的基礎上， 不僅使企業可以更精確地核算和控制產品成本，也為降低產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據的基礎上，不僅使企業對生產過程現狀了如指掌， 同時， 也便于企業對過程作業績效進行有依據的衡量；

過程性能的可改進性。

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

MES系統在智能工廠中的作用

MES系統在智能工廠的構建過程中的功能主要體現在四個方面，即網絡化功能、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，要實現這些功能的關鍵在于，MES系統必須建立在工廠各個生產環節的大數據采集基礎之上，通過強大的云計算能力，實現對數據的全方位跟蹤分析，最終實現系統的智能工廠解決方案。

首先是實現智能工廠的網絡化，隨著信息技術的不斷發展，工業互聯網成為工業發展的重要推動力量，MES系統可以通過互聯網實現工廠網絡水平的提升。它集成車間設備，能夠實現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，改變了傳統的單機運行模式，將整個生產系統串聯在一起，幫助企業實現資源的優化配置和重組，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系統通過互聯網對車間生產設備進行實時監控，了解工業生產過程中車間設備的生產狀態和工人的工作狀態，使企業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計劃，并下發到生產空間，實現生產的科學管理。

再次，實現智能工廠車間的無紙化，智能工廠通過引入MES系統，可以提升智能工程的無紙化能力。計算機網絡技術和數據庫技術，把智能工廠車間的生產過程通過互聯網進行統一的經營管理，實現數字化生產，并且在生產的過程中將生產信息以數據的形式實現即時傳遞，避免了紙質文檔在傳遞的過程中出現丟失的現象，數據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，實現快速作業。

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

工業互聯網的MES系統SaaS化趨勢

生產設備制造企業未來的設備聯網，一方面用于設備維護，另外一方面要為客戶（生產制造企業）的生產制造過程提供設備狀態數據；而生產制造企業的設備需要與企業管理系統結合，未來在工業互聯網平臺上經營數據聯網，數據的基礎來自設備，MES打通設備數據與經營數據。

未來工業互聯網平臺的發展路徑，一方面是平臺企業，要首先實現MES功能（這里指生產制造類型的企業，如果以設備運維企業為主，首先實現的設備的監控）；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（現在的MES功能會分層，基于管理的MES功能會是SaaS化的，要求數據相應快及時處理的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。

最早期的企業軟件是項目型，通過軟件開發的形式實現，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品，就形成了企業應用的套裝軟件。企業總是千差萬別，哪怕同一個行業同一個規模的企業的管理都不一致，所以企業應用軟件行業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應用軟件的規模化。

企業應用軟件企業，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（不需企業自己建立機房，系統運維的技術門檻降低）。將會促進更多的企業使用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服務，只有具有了規模效應，才可能以較低的收費而實現盈利。

SaaS化的MES功能，首先具有通用性，適用于大多數的用戶；同時還要具有一定的標準性，用于實現規模化。

工業互聯網時代的MES，或許將重新定義，在協同制造方面超越目前內部個人和組織范疇，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，而將進一步實現現場實時分析、協同智能決策，及時調整制造執行過程。制造執行（Manufacturing Execution） 系統將蛻變為卓越制造（Manufacturing Excellence）系統。后面的十年，必將是工業互聯網實踐和快速發展的十年，隨著SMAC和M2M技術的發展，提升和拓展MES，應對新的客戶需求和市場競爭，對制造企業將至關重要。

審核編輯 ：李倩