一,、制造執(zhí)行系統(tǒng)的起源

在1980年代初期,，相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)職能區(qū)域（例如生產(chǎn)計(jì)劃，人員管理,，質(zhì)量保證）配備了專用的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng),。

這些數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)（例如生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集PDA，計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量保證CAQ,，分布式或直接數(shù)控DNC等）是高度專業(yè)化的并且彼此獨(dú)立,。

直至1990年代，此類系統(tǒng)的供應(yīng)商開始將相關(guān)領(lǐng)域的功能“組合”起來(lái),，從而出現(xiàn)了“組合系統(tǒng)”,。例如生產(chǎn)人員直接在PDA上記錄。隨著這些組合系統(tǒng)的興起,，可以為制造公司的許多職能部門建立一個(gè)數(shù)據(jù)收集和評(píng)估系統(tǒng),。

但是在實(shí)際管理過(guò)程中，生產(chǎn),、質(zhì)量,、人員和設(shè)備是緊密相關(guān)，無(wú)法真正分開,。為實(shí)現(xiàn)更高運(yùn)營(yíng)目標(biāo),，制造業(yè)對(duì)系統(tǒng)整合的需求也隨之增加，他們需要一個(gè)緊密集成來(lái)自生產(chǎn),、質(zhì)量,、人員和設(shè)備的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。最終集成的系統(tǒng),，就是我們現(xiàn)在稱為制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的東西,。

隨著制造業(yè)意識(shí)到使用軟件連接生產(chǎn)與企業(yè)的好處，這些MES系統(tǒng)開始激增,。同時(shí)為了滿足各個(gè)行業(yè)和生產(chǎn)流程的需求,，服務(wù)商開發(fā)了專門的解決方案。

二,、制造執(zhí)行系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

1,、綜合集成化

未來(lái)的制造環(huán)境是個(gè)動(dòng)態(tài)的環(huán)境，制造過(guò)程中涉及大量的信息,，這些信息有些來(lái)自于制造企業(yè)內(nèi)部,，有些來(lái)自于合作伙伴,，為了有效地提高制造的效率和快速對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)，制造執(zhí)行系統(tǒng)必須對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行有效的整合和利用,，并為制造企業(yè)的管理層和外部合作伙伴提供必要的信息,。未來(lái)的MES系統(tǒng)將能夠有效地實(shí)現(xiàn)多個(gè)層面多個(gè)維度的系統(tǒng)集成，主要包括以下幾個(gè)方面的集成：制造執(zhí)行系統(tǒng)作為制造企業(yè)計(jì)劃系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的信息橋梁,，能夠?qū)崿F(xiàn)與制造企業(yè)內(nèi)部ERP,、SFC等系統(tǒng)的垂直集成；能夠?qū)崿F(xiàn)與供應(yīng)鏈管理,、客戶管理管理等產(chǎn)業(yè)鏈上的水平集成,；能集成相關(guān)的政策法規(guī)，如環(huán)境保護(hù),、質(zhì)量保證,、產(chǎn)品生命周期信息的可追溯、勞動(dòng)法規(guī)等,；綜合集成制造過(guò)程中的人,、技術(shù)和制造管理，構(gòu)建一個(gè)和諧的制造平臺(tái)和解決方案,。

2,、面向綠色化

綠色制造是制造業(yè)發(fā)展的必然，是未來(lái)制造企業(yè)一種新的制造模式,，未來(lái)的MES系統(tǒng)能夠有效地支持制造過(guò)程的綠色化,，為綠色制造提供一個(gè)信息化的解決方案。面向綠色化的制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)該包括以下功能：支持綠色工藝的執(zhí)行和綠色生產(chǎn)材料的選擇及在制造過(guò)程的使用,；面向綠色制造的生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度與控制,；制造過(guò)程的精細(xì)化管理，有效進(jìn)行材料的定額管理,。降低材料消耗,；有效應(yīng)用各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，降低制造過(guò)程的能源消耗,；集成綠色法規(guī)在制造過(guò)程中的實(shí)施,，為綠色保障提供信息化的管理平臺(tái)；能夠有效地支持清潔化生產(chǎn)的組織與管理,。

3,、軟硬件一體化

制造執(zhí)行系統(tǒng)是制造車間的信息化解決方案，既涉及與上層管理系統(tǒng)的集成,，也涉及與設(shè)備的接口,，因此未來(lái)的MES是一個(gè)軟硬件一體化的通用解決方案，能夠根據(jù)不同離散車間的制造環(huán)境,，選擇相應(yīng)的硬件和軟件模塊或者第三方的軟硬件系統(tǒng),，可以通過(guò)即插即用的方式組建成車間制造的系統(tǒng)解決方案,；同時(shí)制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠有效地集成車間的生產(chǎn)裝備，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的信息通信和交互,，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備的集成化運(yùn)行。

4,、系統(tǒng)的可重構(gòu)化

未來(lái)的制造環(huán)境是一個(gè)動(dòng)態(tài)多變的制造環(huán)境,，由于企業(yè)間的兼并與分拆，外部市場(chǎng)環(huán)境的變化以及技術(shù)的進(jìn)步等因素都會(huì)促使制造執(zhí)行系統(tǒng)做出相應(yīng)的改變和調(diào)整,，這就要求未來(lái)的MES系統(tǒng)是一個(gè)可重構(gòu)的制造執(zhí)行系統(tǒng),，能夠根據(jù)制造環(huán)境的變化快速地進(jìn)行系統(tǒng)配置和調(diào)整。以滿足變化的需求,。系統(tǒng)的可重構(gòu)性主要包括：支持制造企業(yè)的組織動(dòng)態(tài)建模,，以適應(yīng)制造管理組織的變化；支持制造企業(yè)的流程建模和配置,，以適應(yīng)變化的制造管理流程,；支持技術(shù)的重構(gòu)，通過(guò)應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)和系統(tǒng)架構(gòu)（如模型驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)MDA)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的重構(gòu)和遷移,；能夠快速地集成第三方的應(yīng)用服務(wù)和構(gòu)件,，快速構(gòu)建滿足制造過(guò)程需求的信息化解決方案。

5,、支持制造過(guò)程的實(shí)時(shí)化

敏捷制造是未來(lái)制造業(yè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),，敏捷制造要求制造企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集制造過(guò)程的數(shù)據(jù)，進(jìn)行快速處理和反饋,，以對(duì)變化快速做出反應(yīng)和輔助決策,，制造過(guò)程的實(shí)時(shí)化包括：通過(guò)多種方式（如直接讀取加入設(shè)備的數(shù)據(jù)、通過(guò)信息采集終端實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)等〉實(shí)時(shí)采集制造過(guò)程中的進(jìn)度,、狀態(tài)等數(shù)據(jù),；通過(guò)實(shí)時(shí)的信息處理方式。對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,，根據(jù)分析處理的結(jié)果進(jìn)行顯示和反饋,，如實(shí)時(shí)顯示加工進(jìn)度信息、質(zhì)量信息,，把生產(chǎn)異常實(shí)時(shí)反饋到生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)等,；能夠?qū)崟r(shí)接收外部的信息并快速處理和響應(yīng)，如接收到客戶的訂單進(jìn)度查詢信息能夠快速地根據(jù)加工的進(jìn)度進(jìn)行反饋,。

6,、系統(tǒng)的智能化

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，智能軟件是未來(lái)軟件發(fā)展的一種重要方向,。為了適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)環(huán)境,，MES系統(tǒng)還具有一定的智能性和自適應(yīng)能力,。能夠根據(jù)制造環(huán)境的變化進(jìn)行智能調(diào)度和智能診斷，主要表現(xiàn)在：未來(lái)的制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠有效地利用已有的制造數(shù)據(jù),，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)為制造管理和決策提供支持,；制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠根據(jù)已有的知識(shí)積累和動(dòng)態(tài)采集到的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能調(diào)度和智能診斷；知識(shí)管理的思想將滲透和融入到未來(lái)的制造執(zhí)行系統(tǒng)中,，未來(lái)的制造執(zhí)行系統(tǒng)不僅為制造管理提供了一個(gè)信息化的管理平臺(tái),，同時(shí)也能為車間管理人員、工人提供一個(gè)制造知識(shí)管理平臺(tái)：未來(lái)的制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠通過(guò)智能的程序挖掘及智能的服務(wù)組合進(jìn)行系統(tǒng)的主動(dòng)重構(gòu)以適應(yīng)制造環(huán)境和制造流程的改變,。

7,、支持制造過(guò)程同步化

協(xié)同制造是未來(lái)制造管理的新的模式和發(fā)展趨勢(shì)，在新的制造環(huán)境下,，制造車間要實(shí)現(xiàn)與地理上分散的其他制造車間或者與供應(yīng)商及外協(xié)商等合作伙伴進(jìn)行信息的交流與共享,，因此未來(lái)的MES要能夠有效地支持分散網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下的同步制造，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的協(xié)同,。具體表現(xiàn)在：支持分布式的多車間,、多工廠的制造管理與協(xié)同；能夠?qū)崿F(xiàn)與供應(yīng)商,、外協(xié)商,、客戶等合作伙伴在制造過(guò)程中的信息共享和交流；能夠?qū)崿F(xiàn)供應(yīng)鏈上合作伙伴之間的同步計(jì)劃,、生產(chǎn)控制,，同步物資供應(yīng)等，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的協(xié)同,。

8,、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化

系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化是未來(lái)制造執(zhí)行系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。標(biāo)準(zhǔn)化也是制造執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合集成化,、面向綠色化,、軟硬件一體化、系統(tǒng)可重構(gòu)化等上述發(fā)展趨勢(shì)的一個(gè)基礎(chǔ),，制造執(zhí)行系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化包括：體系結(jié)構(gòu)和功能的標(biāo)準(zhǔn)化,，未來(lái)的制造執(zhí)行系統(tǒng)將遵循開放的體系結(jié)構(gòu)。具備模塊化的標(biāo)準(zhǔn)功能,，不同的用戶可以根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行系統(tǒng)配置和應(yīng)用,；技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，未來(lái)的制造執(zhí)行系統(tǒng)將遵循開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),，如基于面向服務(wù)的架構(gòu),、通用的傳輸協(xié)議（HTTP、SOAP、TCP/IP等）,，通用的數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言XML,，基于ISASP95制造業(yè)控制系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)等，并能夠應(yīng)用未來(lái)新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),；能夠根據(jù)離散制造各個(gè)行業(yè)的特點(diǎn),，提供標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)解決方案；系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程和方法的標(biāo)準(zhǔn)化,，未來(lái)制造執(zhí)行系統(tǒng)的實(shí)施根據(jù)不同的應(yīng)用模式有可以參照的實(shí)施方法論,。將極大地提高制造執(zhí)行系統(tǒng)的實(shí)施成功率。