制造執行系統MES（Manufacturing Execution System）是流程工業綜合自動化的核心技術，其主要功能是負責生產管理和調度執行。在集成諸如質量控制、文檔管理、生產調度等功能的基礎上，MES為控制包括物料、設備、人員、流程指令和設施在內的所有工廠資源，提供了一個統一平臺，對提高企業生產效率、提高產品質量、降低消耗具有重要的作用。

　　盡管不像ERP那樣為公眾所熟知，MES同樣是制造業信息化，特別是流程工業自動化的核心技術，MES在企業計劃管理和車間生產控制之間架起了一座信息溝通和管理的橋梁，使企業將更容易建立一個快速反映、有彈性、精細化、統一的信息化制造環境，幫助企業提高產品質量和環境，降低材料和人力等資源的消耗。

　　MES走入產業階段

　　對鋼鐵這樣一個產品來講，質量的設計和控制非常重要，而且必須從一開始就要進行。對生產線的冶煉、軋制、精整以及包裝等各工序進行一貫質量設計，同時根據生產過程數據和實績數據能夠在線實時地判定生產過程中發生的異常的品質。通過863項目的支持，上海寶信股份有限公司推出了寶信MES產品，并且把這一產品完整地應用到了寶信一鋼不銹鋼生產當中，2004年初實現和整個生產工序的同步投運。根據中國電子信息產業發展研究院做的一份報告，到2003年底，共有110套MES應用于國內的鋼鐵企業。上海寶信股份有限公司副總經理叢立群表示，有效地實施MES的建設可以實現控制系統和管理系統無縫地對接，這不僅是簡單的系統連接、網絡建設，更重要的是信息的對接。通過這些信息的對接，使得在鋼鐵企業的整個決策、管理到控制的過程中，生產的實際數據和生產指令能夠順暢地實現上傳和下達，實現信息不落地的傳輸。

　　管理著35個煉廠的中國石化正開始采用MES技術實現科學有效地管理。中國石油化工股份有限公司信息系統管理部主任李德芳說，“中石化從2001年就開始規劃建設ERP，但我們認為僅有ERP沒有MES不行，在信息化2004年會議上提出了加大MES系統應用建設的力度。”2004年，中國石化開發出了具有自主知識產權、符合中國石化企業特色的中國石化MES系統，稱為S-MESV1.0版，并通過了863專家組評審。

　　在863專家組的指導下，中國石化開始試行逐步試點實施、逐步推廣的策略。2004年有4家企業實施MES系統，盡管上線半年，MES系統初步顯現了其優勢，通過對物流的綜合的跟蹤管理，發現問題，可以有效降低油品的損耗；過去對公用工程，水電氣風管理比較薄弱，有了這套系統之后對公用工程的數據進行有效的管理，這樣降低了能耗，提高了資源的能源使用效率；為ERP系統提供準確及時的生態數據，提高了ERP效果的應用效果；整個企業的精細化管理水平得到了提高。

　　短短時間內，MES系統能迅速產業化，李德芳說，“過去很多項目都是做到驗收為主，得獎就完事了。我們在MES項目上，走的是產學研結合的道路，由石化盈科牽頭負責，采用商業運作模式，形成統一的知識產權，形成統一設計、以保證項目的完整性和先進性。”

　　MES促進節能降耗

　　MES有什么優勢?據美國專門做自動化應用市場調查的ARC公司做出調查統計，如果應用MES，產品質量可以提高19.2%，接近20%，勞動生產率提高13%，產量提高11%。863計劃現代集團制造系統技術主題專家組副組長褚健說，“即使產品質量提高10%，勞動生產率提高5%，對降低國家能源、原材料消耗的影響也是非常巨大的。所以，MES技術如果在中國相關的行業或能耗、原材料消耗大戶得到應用的話，那么中國的節能經濟，包括環保能得到很大的提高。”

　　能源消耗高，這是我國面臨的特殊環境，要節能降耗，必須優化技術。MES是流程工業，在流程工業中，需要各個部門相繼把企業綜合生產指標變成生產計劃——作業計劃——作業標準——工藝指標——生產指令，然后再把生產過程的數據通過采集系統和過程控制系統層層返回。由操作者操作和控制生產過程，用這個系統來取代這些部門的功能。優化的概念就是通過綜合生產指標優化能夠產生出一個好的工藝指標，然后通過把操作員的行為通過工藝指標優化能夠產生最佳的設定值。比如提取金礦如果標準設定的高，雖然提取金礦精度高，但效率很低、成本增長，如果標準設置的低，金礦的品位就要下降，所以要設定最佳值，這樣企業的成本是低的，這就是優化選擇問題。

　　實施MES后，金礦回收率提高了2.1%，品位提高了0.57%，減員50%，減少員工237人。此外也節電和降低了成本。如果一個金礦企業整個系統的投資大概是5千萬，按照這個指標計算，一年半的時間內就把5千萬完全收回了。“只需算兩項指標，品位提高多賺的錢和回收率提高多產的金礦”，中國工程院院士、東北大學教授柴天佑說，“流程工業的自動化完全有可能處于世界先進水平，中國有這個機遇，中國的產業馬上開始需求MES，只有把自己的技術和貢獻與國家的目標結合起來，體現優化和智能化，一定能夠做好。”

　　MES納入國家科技規劃

　　“九五”期間，我們國家的制造企業對MES的概念還比較陌生，“十五”期間，在科技部863計劃的大力支持下，重點面向鋼鐵和石化兩個典型流程制造行業，開發完成了自主產權的MES系統，目前MES跨越了研究階段，基本上已經形成了一些產業，而且已經得到了成功應用。

　　MES的研發還產生了一系列軟件技術和包括利用工藝技術和工藝技術相結合的相關技術。褚健介紹，“十五”期間MES主要是圍繞著石化、鋼鐵兩大行業展開，石化工業應用MES以后，項目應用的加工成本降低1%，操作效率提高1%。在冶金工業方面，寶信在2004年、2005年在寧波寶新、吉林通鋼、上海五鋼等企業做了實驗，效益有了很大提高。此外，圍繞MES還研究開發了一系列的相應的軟件，包括先進控制與優化、實時數據庫與監控平臺、數據校正與物流跟蹤、數據挖掘、監控與在線維護等等軟件，這些技術都在相應的企業中得到了很好的示范應用。褚健說，“流程工業在國家的地位是舉足輕重的，在國家發布的中長期節能規劃里有這樣一組數據：2003年我國每萬元GDP消耗的標準煤是2.68噸，到2010年期望達到2.25噸，到2020年希望達到1.54噸。要達到這個目標，信息技術、自動化技術包括MES技術，能夠發揮很大的作用”。

　　科技部高新司司長馮記春表示，在國家科技發展中長期規劃的制定工作中，科學家、企業家、經濟學家對加強我國先進制造技術的自主創新問題進行了系統的研究，提出了包括制造業信息化和流程工業綠色化工業的發展對策和建議，許多內容已經納入了國家科技發展中長期規劃綱要的草案之中。（作者柴天佑）