工业4.0大趋势正影响着制作业的未来，全球商场瞬息万变，制作业有必要有快速的应变能力，以满意客户的需求，创造新的商场时机。在我们所在的年代，信息科技、营运技能和全球大趋势来势汹汹，将改动制作业的商业形式。德国提出工业4.0时指出，其两大中心是才智工厂与智能制作。工业4.0的目标是出产制作体系的数字化和虚拟化、将虚拟工厂与实践的目标结合起来、全面的点对点的信息通信、自配备和自纠正的习惯能力以及使机器能集成人的作用，完成智能制作。

工业4.0的三大支柱是MES体系、虚拟与实际的结合和CPS，这也是才智工厂的支撑技能。站在外部的视角，MES体系完成才智工厂的服务化包装，对外提供规范服务接口，依照制作进程的“T、Q、C、S、E”安排出产。能够说，MES体系是智能制作在才智工厂范畴内的承载主体，完成“物理工厂”的“信息范畴”的投影。

MES体系

在智能制作的布景下,MES体系将完成传统的数字办理向智能办理形式改变，MES体系A安排给出MES体系功用模型的界说，着重出产进程“出产、质量、消耗及绩效”的事务办理。近十年来MES体系的展开，也是参阅这个功用模型的界说，集中在事务数据采集、事务数据传递和事务计算。经过事务进程的数字化，建立了协同作业渠道，并在此基础上进行数据剖析与计算，根本完成了全面的数字化和透明化办理。但在施行MES体系的进程中都能深切感受到客户对MES体系智能化期望较高：期望能够选用APS主动完成作业任务编列，期望体系能够依据进程改变主动调整方案，期望主动调整工艺参数来确保质量最佳。但事实上，传统基于单据作业形式的MES体系，在数据剖析与处理上并没有下太多的功夫。

在工业4.0年代，出产改变及灵活性更高，出产要素须主动配备，必定要求在出产全进程的数字化的基础上，添加智能优化办法。工厂的智能化分为两个层次，一个层次是完成微观层面的智能优化。比如在工序层面的操控中，在区域和谐优化中选用智能化技能。或许在某一个专业范畴，如设备的状态预测、质量预警及出产预警。另一个层面是宏观层面，依据出产进程中各要素的数字化，构成方案、排产、质量操控、进程盯梢的闭环反应，选用智能优化算法进行协同优化。

从未来的需求来看，MES体系会从传统的集成向进程融合展开，尤其是在B2P的商业形式下，制作企业有必要能够快速处理许多的单件制作及特别制作的办法，一起全球化驱动的分散性协同制作成为主流，这就导致了传统规划、方案到出产形式的反响缓慢，严谨的PLM、ERP、MES体系的集成流程太过到刚性。取而代之的是一种新的办法是规划、方案和出产紧密协作、并行履行，基于相同的需求、物料、产能等数据，PLM规划结束之前，柔性出产方案即可快速下达，MES体系实时开端出产履行，一起完成良好的反应机制。这种柔性协同也对体系间规划BOM、出产BOM、数据、模型等共同性和灵活性提出了更高的要求。

工业4.0年代的MES体系，或许将从头界说，传统的车间办理将向工厂运营渠道展开，在协同制作方面逾越现在内部安排范畴，而扩展至与供货商和客户的衔接；在制作智能方面将不限于搜集、剖析与展现，而将进一步完成现场实时剖析、协同智能决策，及时调整制作履行进程；在事务范畴层面，将扩展智能配备的性能监测与维护、绿色制作的能源办理等内容。在制作履行(Manufacturing Execution)体系将跃变为卓越制作(Manufacturing Excellence)体系。

中国制作虽然有环境要素、资源要素，但最重要的要素来看，差在哪呢？剖析以为，主要差在“软实力”方面。虽然在硬件层面我们也有显着的距离，但有许多数据比较得出，即便一样建造的出产线（如汽车出产线，我国的功率仍然和邻国日本差一大截，因而不能把责任推到基础硬件层面。工业4.0年代，传统的结构化数据向工业大数据渠道展开，技能的展开为数据的发生（物联网）、存贮、剖析（云技能）、使用（移动互联）愈加方便。因而也能够说，工业4.0的革新是数据驱动型的革新。这个“软实力”提高的主要驱动力是“数据”的使用。MES体系传统上处理各类事务单据，数据仅限于结构化的数据，许多企业在此基础上，也展开了商务智能（BI）的建造与使用，但总体上还在有限的数据范围内进行过后剖析。今日的物联网（包含设备、物料等IIOT及人作业业进程中的HIOT）将发生许多的实时信息，都是表征了出产进程的全息印象。这些数据在采集、办理、剖析与可视化方面，技能上正在逐渐可行。

在技能完成上，传统的MES体系在逐渐开发及施行的进程中，功用一点点添加，传统的功用套件向模型驱动整合，最终构成覆盖工厂办理需求的一个功用套件集合，即我们常见的套装软件。但这种套装软件从规划本质上是以功能办理为中心的，以软件体系为中心的。在工业4.0年代，面向以客户为中心价值传递，以产品为中心的制作资源重组的要求时，传统的MES体系是力不从心的。有调查表明，在MES体系建成的三年内，50%的工艺（模型）将会或多或少随着出产的持续改从而调整，在工业4.0年代的定制年代这种改变愈加剧烈。这就要求MES体系有必要是一个可习惯、可扩展的体系，其技能的主要特点是选用模型驱动技能来构架体系。将ISA95相关的、在制作业通用功用以组件的办法，而各厂不同的、习惯各自办理及工艺流程的、不同使用体系集成的部分，将经过可配备的模型渠道来完成。当工艺流程发生改变时，只需在线修正模型，而不需调整功用组件，从而完成体系的习惯性。

从人机协同的视点来看，计算机技能展开到今日，主要存在两个问题没有很好处理。一是计算机的现场使用，一是信息的展现办法。试想，经过键盘、鼠标的信息录入办法完全是要求人们去习惯计算机的需求，选用视窗操作界面，也是今日的计算机操作体系的展现信息的手法。这些都是以计算机为中心，或许说以体系为中心的思维。在工业4.0年代，MES体系也将从传统的视窗界面向虚拟实际改变，物联网技能引发数据海量添加、设备智能化及自主化办理，这些改变将人从“操作员”的人物逐渐提高到“监控者及决策者”，人机交互的办法有必要愈加自然、实时、聚焦要点。虚拟实际及增强实际技能能够有效处理这一点。在工业4.0年代，虚拟世界将与实际世界高度融合。经过计算、自主操控和联网，人、机器和信息互相联接，融为一体，一切的出产数据将被悉数整合到工厂虚拟实际办理体系中。使用三维可视化技能将出产场景真实展现出来，出产数据实时驱动三维场景中的设备，使其状态与真实出产场景共同，从而让办理者充分了解整个出产场景中各设备的运行状况，到达监测、查看、剖析的意图。

现在，工业4.0相对来说仍处在起步阶段，工业4.0的关键是智能工厂，智能工厂是一种高能效的工厂，它基于高科技的、习惯性强的的出产线。MES体系作为车间履行层面的制作履行体系，可协助不同企业的不同需求，完成个性化智能工厂的构建，精益出产线，完成主动化出产。