料供应及产品分配与优化、原油组分分析、原油采购计划、原油调度优化、生产实况分析、油品调和调度等。运行管理包括操作指令下达、运行监控、事件监控、实验室信息管理与集成、油罐组分跟踪、产品规格管理、多单元生产运行计划等。油品储运及调和自动化包括调和调度计划、在线调和优化、调和比率控制和调和绩效统计、油品输转及库存跟踪、罐存计量管理、输转模型建立、油品输转控制、油品移动路径选择等。生产管理包括物料平衡和库存盘点、成本核算、组分计算与平衡、批量跟踪与控制、原材料消耗统计、物料移动跟踪、多单元生产运行计划、操作指令下达和实验室信息管理等。方案如图12所示。
另外，Honeywell又将其MES解决方案与资产管理解决方案——SSET.MAXTM、先进控制与区域优化解决方案——Profit.PlusTM、生产信息集成平台—Uniformance等应用套件和信息集成平台整合为协同生产管理解决方案(UnifiedManufacturingSolutions)，也可看成是其广义的MES或者是MES功能模块的扩充。
(2)ASPENTech的MES方案
美国ASPENTech公司是化学工业领域著名的流程模拟、先进控制和供应链管理优化软件公司，近几年经过并购和整合，也定位在MES解决方案供应商。它提出了企业运营管理的理念并开发集成了相应的软件产品。根据ASPEN的定义，企业运营管理(EnterpriseOperationsManagement,EOM)是一个企业级的集成解决方案，把ERP层、MES层和DCS层进行整合，高效地设计、管理和运营制造与供应链的相关业务。根据ASPEN的观点，ERP的功能是回答已发生了什么?而EOM的功能则是回答未来应该怎么做并执行这些决策。ASPEN公司用于过程工业运营管理的MES产品为ASPENPlantelligence，即智能工厂解决方案，如图13所示。
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ASPENTech的MES解决方案自1998年推出，并不断发展和完善，得到了许多大型石油化工公司的采用。方案主要包括流程模拟、虚拟工厂模拟器、生产计划与优化、生产调度与优化、先进控制与实时优化(RT-OPT)、实时数据库与信息管理、数据校正与物料平衡、绩效监控与绩效管理、油品调和、生产指令管理与操作日志、油品移动和罐区管理等11个功能模块以及ASPENEnterpisePlatform(AEP)集成平台，实现生产经营管理与生产过程控制的一体化。
(3)EMERSON的MES方案
EMERSON公司也是一个国际知名的过程控制和企业管理软件产品制造商，它针对传统的集成方案中用户界面繁杂，系统与系统之间、人与系统之间仍然不能很好的对话和协同等司题，提出了MES的集成指导原则，即注重提高投入产出效率和利润等业务目标，为实现协同工作而进行集成设计，构建标准化、开放性、扩展性、适应性、灵活性、简易性高的技术平台，追求系统的可用性、数据的一致性、安全性和可靠性，降低系统总拥有成本(TCO)，保护现有的应用与资源等。MES的功能定位则依据SP95标准，突出企业层和控制层之间生产管理的5个通用功能，即生产调度、能耗物耗管理、维护管理、质量保证和仓储控制。而软件技术标准则包括XML(ExtensibleMarkupLanguage,扩展标记语言)、SOAP(SimpleObjectAc-cessProtocol，简单对象访问协议)、WebServices(Web服务)、OPC(OLEforProcessControl，面向过程控制的对象链接与嵌入)和.NET(微软的一套开发工具和代码执行平台)等，如图14所示。
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四、国内的MES进展
尽管在国外MES和ERP的概念同一年提出，但是ERP却比MES的发展势头迅猛。因此，国内尽管关于MES的研究、开发和应用只是近年来的事情，但是与国外的差距还是不大。
20世纪90年代初期，中国就开始对MES以及ERP的跟踪研究、宣传或试点，而且曾经提出了“管控一体化”，“人、才、物、产、供、销”等颇具中国特色的CIMS、MES、ERP、SCM等概念，只是总结、归纳、宣传、坚持或者提炼、提升不够，发展势头不快。
据称，中国最早的MES是20世纪80年代宝钢建设初期从SIEMENS公司引进的。中国工业信息化基本上是沿着西方工业国家的轨迹前进，只是慢半拍而已。70-80年代以工厂自动化为主，80-90年代以管理信息化为主。进入21世纪初，仍然以提升工厂自动化水平，普及DCS、SCADA、PLC、FCS和提升管理信息化水平，由开发MIS转向推广普及ERP为主。但是，尽管MES层仍然是断层、残缺环和狭缝，人们对MES的概念、MES在企业信息化的地位已不陌生，并开始形成共识。几乎绝大多数大学和工业自动化研究单位，甚至于国家、省、市级政府主管部门都开始跟踪、研究MES，具体表现为开设MES课程，培养MES研究生，成立工程技术研究、先进制造扶术、制造业信息化工程等相关研究中心和实验室，开设MES网站、论坛和专栏，筹办、主办MES国际研讨会，将MES纳入国家、省、市科技发展规划，成立MES公司和事业部，封闭开发MES产品，借助国内外产品实施MES工程等等。真可谓是从中央到地方，从学会到协会，从IT公司到制造生产厂，从综合网站到专业网站，从综合大学到专科院校，都卷入了MES热潮之中。
但是，从总体上看，相对于应用来说，仍以研究居多，而且仍处于浅层研究;就产品来讲，自主研发才刚刚开始，尽管有少数国内IT公司一方面模仿国外的模式，同时也总结提炼中国工业企业MES层面的经验(know-how)，但是仍以实验室产品居多，离商品化还有一段路程;就应用来说，像冶金、石化、烟草、食品等行业虽已有应用，但仍属拓荒者或先行者。
尽管如此，仍然有一批出类拔萃者或佼佼者，下面列举流程工业的两个相对成型、成熟和有规模、有影响、有前途、有希望成大气候的国产MES产品。
首先是和利时公司，它很像Honeywell，开始做仪表，后来向DCS、PLC和FCS发展，走过了硬件从单机到系统的历程。在搞硬件研究生产的同时，又搞软件，先是过程控制软件，后是管理软件，又走过了由硬件到软件、由企业单层信息系统到集成信息系统的历程。为了满足工业发展需要，它研发了流程行业生产管理
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系统HOLLIAS-MES(ManufacturingExecutionSystem)。生产管理系统以企业级实时数据库和关系数据库为核心，提供实时信息系统、质量分析系统、设备维护管理系统、能源消耗管理系统、批量管理系统、生产成本核算系统、生产调度系统等功能。为企业生产管理人员进行过程监控与管理、保证生产正常运行，控制产品质量和生产成本提供了灵活有力的工具。HOLLIAS-MES与DCS、PLC等控制设备具有丰富的通信接口，通过OPCClient模块与不同的控制系统进行数据交换。I/OServers支持OPC、DDE等多种通讯接口协议，可连接到由和利时、横河、霍尼韦尔、西门子、罗克韦尔、ABB、费希尔罗斯蒙特、日立、三菱、欧姆龙等工业自动化厂家生产的DCS、PLC、RTU等设备。并提供ODBC接口，可与ERP等企业经营管理系统集成，实现企业生产的管理控制一体化。HOLLUAS-MES以生产过程信息为核心，为企业决策系统提供直接的支持，丰富的可灵活配置的功能模块可以满足不同行业的应用要求。尽管在商品化、产品化、标准化方面还有很多工作要做，但该软件可以堪称中国式的更贴近中国企业的实用MES。其体系结构如图15所示。
另一个国内知名的产品是浙大中控的ESP-Suite—企业综合自动化整体解决方案。浙大中控也与和利时公司相似，也就是与Honeywell公司相似，也是由从硬件单机到DCS系统，从硬件系统到软件系统，由DCS层、ERP层到MES层的模式发展起来的。ESP-Suite是面向流程工业企业的综合自动化整体解块方案，包括企业资源规划(ERP)、生产执行系统(MES)和过程控制系统(PCS)三个层次的软件产品、工程与技术服务。ESP-Suite企业综合自动化整体解决方案包括以综合信息集成软件平台(基于关系数据库)和实时监控软件平台(基于实时数据库)为核心的一系列应用软件。其体系结构如图16所示。
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当然，国内还有一些接近T-MES、I-MES和MES-Ⅱ的产品，不一一列举。综上所述，国内的一些产品不能说达到炉火纯青的程度，但基本上符合AMR、MESA、ISA提出的主要定义、模型和标准。不管是国内，还是国外，要推进MES的推广和普及，还任重而道远。
五、MES的发展关键是建模技术
随着因需而变的理念提出，西门子公司为MES指出了一个全新的发展方向，它将MES建立在一种结构(生产建模，ProductionModeling)之上，通过这种结构，用户可以用层级模型(HierarchicalModel),将各种专用产品(组件，Component)协同起来，来描述业务(Business)和生产作业(ProductionOperation)。这正是西门子在全面集成自动化(TotallyIntegratedAutomation)中所展示的概念。
近年来，一种新的国际标准正在成为企业的行为规范—控制系统集成规范。这就是国际标准化组织/国际电工委员会的IEC/ISO62264和美国国家标准组织/美国仪表系统与自动化学会的ANSI/ISA-95，它定义了企业级业务系统与工厂车间级控制系统相集成时所使用的术语和模型。该标准还定义了中间层MES系统应支持的生产作业活动。
很多供应商、用户、顾问都参与了该标准的制定和定义。这就确保了该标准具有坚实的基础以及高度的可用性。该标准目前由三部分组成，其中第3部分定义了MES的作业活动。它着重阐述了与生产(Production)、维护(Maintenance)及质量(Quality)等有关的作业活动。通常来说，这些活动都是同等重要的，不过，如果和生产或者生产作业无关的话，可能也就不需要维护作业或质量作业了。
供应链的效率很大程度上受制于业务系统与生产系统的功能集成程度。MES正是以ISA-95为蓝本提供了这种集成。系统集成的低下会导致制造系统效率低、可见性差。
要想真正了解工厂正在执行的情况，需要一个系统，它可以产生可配置的符合需要的生产报告来显示各种KPI。这就必须将过程控制的特定数据与生产相关数据关联起来(例如:订货排程、批次、人员、物料等)，以简化绩效问题分析和识别。MES可以提供生产流程的可见性，以创建改善生产流程的条件，并提高制造系统的效率。
过程控制、MES及ERP之间的完全集成对现代企业的商业运作来说是至关重要的。制造系统是由许多不同的功能相互协同而构成的。制造系统的整体集成可以帮助企业实现一流的运营效率，相反，零散的解决方案将成为车间绩效改善的瓶颈。
软件平台的有效重用是实现节约成本的关键。标准的应用产品通常都是一个庞大的系统，它们包含了很多的功能。但是，当这样的系统面对千变万化的客户需求时，却又往往显得力不从心。因为，这些系统很难摆脱那些已经预先在产品中设置好的执行逻辑(隐式规则法，implicitrulesapproach)。通常情况下，这些预设的执行逻辑是无法根据特定需求去进行修改的。随着产品的升级换代和相应应用的不断扩展，这种矛盾就尤为突出。
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国际制造执行系统(MES)应用与发展 - 图文
