制造執行系統(MES)是工業4.0的關鍵要素。當所有生產過程都與整體操作相鏈接并同步時，制造商將擁有一個戰略工具，使他們能夠提高生產率，簡化成本，提高質量并縮短產品上市時間。MES包含詳細的工廠底層數據和活動，通常在企業資源計劃系統和制造設備之間運行。它捕獲所有實時生產活動并跟蹤庫存以進行追溯。

　　基于云的計算的出現徹底改變了工程師可用的數據量和類型。它使他們能夠提取和分析大量信息，從而優化裝配線的性能。美國國家標準技術研究院將云計算定義為“一種模型，該模型可實現對按需配置的計算資源共享池的便捷，按需網絡訪問，該資源可通過較少的管理工作或服務提供商交互而快速進行配置和釋放。”

　　根據制造業企業解決方案協會的說法，利用云功能從制造過程中收集數據是一種強大的工具，可以節省資金，優化生產過程，加快項目實施并增強安全性。

　　軟件公司LLC的首席客戶官說：“基于云的系統帶來了諸如移動和整體連接之類的功能，無需內部開發即可立即訪問。”LLC是一家銷售可在現有系統上運行的精益執行系統的軟件公司。“不用內部開發就可以使機器，人員，系統和工廠相互連接，云可以使它變得更加簡單，并允許您利用已經可用的工具，將軟件公司嵌入您的運營中的日子即將結束。解決方案的發展是如此之快，以至于供應商將能夠提供比制造商內部更好的尖端功能。”

　　定義了云MES

　　通過互聯網瀏覽器訪問基于云的MES系統。結果，它不需要昂貴的硬件，IT人員或冗長的實施過程。與通常需要復雜安裝的傳統本地MES系統相比，基于云的系統易于實施，并且總體成本較低。

　　技術研究公司供應鏈技術研究總監說：“從概念上講，基于云的MES與傳統MES沒有什么不同他們都有相同的任務，即幾乎實時地管理和控制制造過程。但是，任何MES系統都必須存在幾個核心功能，包括數據收集，數據可見性，調度，訂單執行，程序執行，報告和分析以及跟蹤。”

　　高級產品經理表示：“好的MES系統可提供實時生產生態系統，以指導、防錯并報告車間活動，以實現優化的，響應迅速的工廠運營和流程。這種統一的生產環境將支持工廠數據的單一版本和與企業范圍的主數據平臺連接的智能。云是MES的理想平臺，因為它具有內在的連通性，可以輕松地將機器、人員、系統、設備和材料鏈接到該平臺，這些連接的豐富性可以實現更好的流程自動化，更好的可追溯性和質量管理，以及分析應用程序利用主數據的機會。”

　　“傳統上，MES是在內部運行的，服務器，人機界面以及任何可能用于從機器收集數據的傳感器都物理地位于工廠中，如今，增加的帶寬和穩定性已成為常態，這使MES擺脫了必須實際位于工廠的麻煩。現在，MES的許多組件都可以駐留在云中。這意味著在具有兼容OPC的現代PLC的制造環境中，MES的所有組件都可以駐留在云中，并通過公共云或私有云與機器進行通信。在設備較舊的環境中，仍然可以進行混合云部署，而MES服務器和分析都位于云中。但是，從計算機收集數據所需的任何硬件都是本地的。”

　　行動中的云MES

　　各行各業的制造商已經實施了基于云的MES。而且，盡管存在誤解，但該技術并非僅適用于大型公司。

　　基于云的MES由于缺少這些公司中的IT基礎架構和資源，因此更適用于中小型制造商，這種興趣是基于較低的總擁有成本，小的IT占地面積和相對較快的部署。小型制造商能夠專注于核心業務，而不是管理IT基礎架構，這使公司可以將其IT資源專用于支持其戰略目標。

　　云實際上以一種幾年前無法想象的方式，為中小型企業提供了復雜的MES解決方案。公司不再需要龐大的IT人員或昂貴的硬件和系統集成專業知識。基于云的系統還允許客戶配置設置和流程來滿足他們的個性化需求，從而消除了大型定制項目的需要，從而大大減少了初期和持續的支出。而且，由于云系統在所有客戶之間運行一條通用的代碼行，因此您每天都會獲得該解決方案的新版本。

　　S是一家專注于電子產品的領先合同制造商，這是利用基于云的MES推動其工業4.0戰略的公司的一個很好的例子。該公司已經將超過25,000臺生產設備連接到云。S使用云MES對其整個運營過程進行實時制造可見性，過程控制和質量控制。它是公司物聯網和制造自動化計劃的骨干。目前，基于云的MES已在全球15個國家/地區的50多個S工廠中部署，包括與高度復雜的表面貼裝生產和全自動生產線的完全集成。云MES也連接到公司的全球多層供應鏈。

　　S工程師每天重新配置其裝配線，并每周管理大量計劃變更。實時監控在制品，生產率和產量。當關鍵業務指標低于設定的閾值時，文本警報將自動發送給工程師。對于某些生產線，可通過云MES連續監控原材料水平，自動引導車輛將組件從自動化倉庫運送到補給工作站。

　　S首席信息官說：“利用基于云的MES連接自動化生產線，供應鏈系統和工廠車間，可以極大地改善我們的業務運營。現在，團隊可以基于實時數據更快地做出決策。我們會自動通知制造團隊任何低于目標的生產參數， 質量人員對使用強制布線的生產線以及經過掃描和驗證的組件充滿信心。當生產人員進行證章掃描或登錄其工作站時，該系統還可以驗證電子培訓記錄。”

　　另一個受益于云MES的制造商是A.，這是汽車安全系統的一級供應商。目前，該技術已在27個國家/地區的82個設施中使用。A公司MES總監表示：“基于云的技術可以更好地在網絡上進行交流和思想共享。注重質量是我們的首要任務。我們在整個工廠網絡中看到了對問題的更快響應，更多的責任感和更高的效率。”

　　結果包括對維護問題的響應時間縮短了30%，運營可用性提高了5%，備件成本降低了12%。

　　重要技術

　　隨著制造商向工業4.0遷移并實施全數字化工廠，基于云的MES將扮演關鍵角色。

　　42Q首席技術官說：“第一家全數字化工廠已經由集成了軟件平臺的公司實施，這些平臺將制造的各個方面聯系起來，從一開始的產品設計到工廠布局，制造過程的優化以及交付后客戶的反饋。這種集成將制造過程的各個方面聯系在一起，包括計算機輔助制造，計算機集成制造和車間數據收集系統，而MES為所有這些數據提供了基礎。”

　　他指出：“這些軟件系統所要做的不僅僅是交易數據。他們消除了很多與生產管理有關的容易出錯的人工干預。下一代MES和自動化是數字制造和工業4.0以及數據分析和人工智能背后重要的驅動力。”

　　根據他的說法，基于云的MES的業務優勢包括：

　　增強競爭力。對于一個高度依賴低薪地區來降低制造成本的行業，對云MES等數字技術的投資使高薪國家有史以來第一次與離岸制造中心競爭。這將使制造商能夠根據技術能力和接近消費者需求來選擇生產地點，而不是主要由工資決定的決定。

　　提高生產力。與包括人工智能系統在內的先進自動化系統無縫集成的MES系統可以監視關鍵的制造關鍵性能指標(KPI)，例如產量，生產能力和在制品水平。在一個工廠采用數字化和工業4.0原理的例子中，一次需要17名全職操作員的復雜操作減少到只有6位，輸出損失為零，質量指標有所提高。

　　制造工藝優化。由云MES啟用的實時流程控制是簡化流程的驅動力之一。與此同時，機器對機器的通信和集成系統將為價值鏈上的生產商，供應商和其他利益相關者之間提供更大的合作機會。

　　無縫的記錄保存和可追溯性。通過云MES進行的無縫記錄保持將加快可追溯性，同時限制責任，保修成本，隔離和召回。

　　過去，MES技術僅應用于材料的物理生產，包括模制，沖壓和機械加工。

　　對MES的定義已過時，現代云MES解決方案與工廠內的所有系統集成在一起，包括倉庫和物料處理系統，庫存管理，甚至是運輸和接收系統。

　　對于裝配線操作，基于云的MES平臺可以幫助確保所有零件均在正確的時間位于特定的[工作站]，確保裝配操作的工作說明始終是新的，并進行裝配后測試指出：“結果準確記錄了裝配體序列號和所有子組件序列號，以實現跟蹤和跟蹤功能。”

　　工業之路4.0

　　基于云的MES的好處之一就是制造協作。傳統的MES專注于工廠優化，工廠績效和工廠KPI。

　　基于云的MES使工程師能夠分析其整個制造網絡的性能，這不僅是為了進行比較，而且是為了提高靈活性和敏捷性。

　　目前，生產中收集的70%的數據從未離開過工廠車間，基于云的MES可以幫助使所有這些數據可用于顯示，分析和更好的決策。工業4.0和智能制造的主要原則圍繞著關鍵技術，例如大數據，社交網絡和分析，所有這些都可以通過云托管更容易實現雖然問題出在，MES是否適合或將被機器學習，工業物聯網和智能制造取代，但事實是，無論未來的解決方案是什么，都始終需要管理執行制造。

　　根據產品經理所說，基于云的MES是將制造商推向工業4.0的平臺。他指出：“一切始于連通性。” 由于從一開始就設計了現代云解決方案以連接到設備，設備和其他系統，因此它確實將組織帶入了一個可以利用連接作為競爭優勢的地方。當我們看到諸如噴氣發動機制造商銷售推力小時數或新車獲得現場軟件更新之類的東西時，必須將整個制造過程(從供應商和原材料一直到現場成品的性能)聯系起來。

　　與云MES相連的制造還使組織可以通過收集和分析更多的機器數據或跟蹤設施中零件的運動來更深入地了解自身的運營效率。使用云計算，所有這些都是可能的，而且更重要的是，它具有成本效益。