20世紀70年代后半期,出現了一些解決單一問題的車間管理系統,例如設備狀態監控系統、質量管理系統,以及涵蓋生產進度跟蹤、生產統計等功能的生產管理系統。這一階段企業通常引人的是單一功能的軟件產品或系統,而不是整體的車間管理解決方案,因此存在系統之間信息孤島,以及上層系統與控制系統之間存在斷層等問題。
20世紀80年代中期,生產現場各單功能的系統開始整合,隨著底層控制系統和上層生產計劃系統的發展,逐步產生了MES原型,主要是生產現場管理系統(Point of Production, POP) 和車間級控制系統(Shop Floor Control, SFC)。
1990年11月,美國先進制造技術研究中心( Advanced Manufacturing Research, AMR)明確提出了制造執行系統( Manufacturing Execution System,MES)的概念。AMR提出制造業信息化的三層模型,將位于計劃層和控制層中間的執行層稱為MES,并且指出MES不僅是面向生產現場的系統,而是作為上、下兩個層次之間雙方信息的傳遞系統,確立了MES 的地位。此后,國際自動化學會(Intemational Society of Automation, ISA)、制造企業解決方案協會( Manufacturing Enterprise Solutions Association, MESA)等國際組織也都對MES提出了各自的理解。
1993年,ISA 提出MES集成模型,包括了工廠管理(資源管理、調度管理、維護管理)、工廠工藝設計(文檔管理、標準管理、過程優化)、過程管理(回路監督控制、數據采集)和質量管理(SQC -統計質量管理、LIMS - LaboratoryInfomation Management Sytem,實驗室信息管理系統) 4個主要功能,并由實時數據庫支持。在20世紀90年代初期,MES的重點是生產現場的信息整合。
1997年,MESA也提出了MES功能組件和集成模型,該模型包括11個功能模塊。這一時期,大量的研究機構、政府組織參與了MES的標準化工作,進行相關標準、模型的研究和開發,其中涉及分布對象技術、集成技術、平臺技術、互操作技術和即插即用等技術。2004 年,MESA 更新了MES模型,提出了協同MES體系結構(C-MES), 該模型側重于核心業務活動如何與業務運營交互集成。當前MESA采用的最新MES模型為2008年開發,該模型涵蓋了從企業級戰略計劃到業務運營,以及工廠運營和實際生產,它顯示了戰略、企業級運營和工廠運營之間的相互關系。
進入2000年后,MES作為信息化應用的重要組成部分受到了市場的廣泛關注。MES領域的并購十分活躍,越來越多的北美和歐洲MES軟件供應商進人中國,中國本土不少自動化供應商,以及產品生命周期管理( Product LifecycleManagement, PLM) 和ERP軟件供應商也開始進人MES市場。隨著企業加強精細化管理,以及面臨著越來越嚴格的質量追溯和管控需求,越來越多的大中型制造企業開始重視MES的應用,對MES進行選型與實施,并在MES應用和集成方面取得顯著成效。
2013年以后,隨著德國工業4.0、美國工業互聯網、中國制造強國等戰略的出臺,智能制造成為全球制造業的發展目標,MES作為實現智能制造的重要推手,得到了廣泛關注,引發了應用熱潮。
【2021.9.7】