在制造企業的信息化工作中，MES(Manufacturing Execution System，制造執行系統)是一個比較有尷尬的現象;如果被它折騰過幾次，估計企業信息化中的酸甜苦辣都能體嘗到。一方面，業內能夠提供MES解決方案的廠商眾多(僅在中國，此類廠商不會少于300個)；另一方面，企業實施MES的效果難以清晰地界定；解決方案廠商中，也沒看到哪家的日子過得有ERP之類的廠商滋潤。就這樣，MES的行業生態，屬于供需兩頭都想要，又兩頭都抱怨很多的情形。筆者認為，其根本原因，還在于對MES的定義和定位不清晰，或者說難以清晰。
在ISA95的自動化金字塔模型中，MES屬于Level 3，介于業務計劃和自動化控制之間，即業務計劃的底層，以及自動化控制的頂層，似乎充當了計劃與操作之間的媒介，見如圖1中的Level 3。
圖1：ISA95制造自動化金字塔
理論模型好畫，可落實到實踐層面就有了差異。因為廠商的背景不同，所謂的商業化(COTS)MES軟件，要么偏向業務計劃和物流層的功能多一些，多了訂單拆分、工單調度、作業指導等功能，實際上是ERP等軟件的擴展;要么是偏向自動化層的功能多一些，多了工單管理、過程數據統計和分析等功能，實際上則是SCADA/HMI/DCS等軟件的增強。
在具體的實施項目中，不同的行業，不同的企業，不同的工廠，對MES的需求也不同。有的側重在設備運營數據的采集和分析，有的側重在生產過程可視化，有的側重在過程質量管理，有的側重在產品追溯，有的側重在生產線旁的物料配送和調度，有的側重在生產防錯，有的側重在生產過程的監控和安全，有的側重在能耗管理和優化，……，可謂是有一千個MES項目，就有一千個“哈姆雷特”。
一方面，從計劃到執行，從業務計劃的以月/周為單位，到生產現場以毫秒為單位，不同的層次，其業務和數據的變化頻率是不同的，需要有平穩的過度;另一方面，ERP是面向交易的IT系統，業務財務一體化是其靈魂，而這一設計也限制了其對實時、大數據的處理能力;而SCADA等自動化控制系統則是面向機器的IT系統，指令、數據的序列化和實時性是其典型特征，不能有絲毫的等待時間來停留或思考。因此，從這些角度看，在制造企業中，MES或MOM(ManufacturingOperation Management，生產運營管理)之類的解決方案還是必要的，但具體的實現方式有待重新審視。以筆者的經驗看，企業的工藝流程、自動化程度、運營的短板和需求是多樣性的;具體到每一個項目，業務對IT系統的需求會不一樣，期望有一個類似ERP這樣，標準化程度高，大而全的MES系統是不現實，也是不恰當，甚至是不明智的。正因為這個原因，MES也就不能成為所謂的“S(System，系統)”，這也可能是國際MESA協會中很多專家希望用MOM(生產運營管理)來取代MES。更為明確地說，按筆者的看法，現在的MES的功能應該做平臺，微服務化改造，改造成一個生產運營管理架構(MOMA，Manufacturing Operation Management Architecture)，基于此架構的序列化微服務包(MSS，Micro Service Series)，以及針對不同行業的交付模型(DT，Delivery Template)，筆者暫且稱這種MES為“后MES”或“cMES”。這樣，通過底層邏輯的標準化和開放性，再通過業務模板化搭配或組合的方式，就可以實現不同企業的定制化需求。
對于制造業而言，多品種，小批量，個性化，乃至個體化生產已是必然。在這種趨勢下，ISA95的金字塔模型也要重新定義；因為，在這種框架下，生產運營管理領域的IT應用只能通過與ERP的集成來獲得與產品定義有關的數據，這顯然適應不了個性化生產的需要。如果要能夠快速響應市場和需求，生產運營領域的IT應用應該與產品研發和工程、企業資源計劃、物流和供應鏈等領域的IT應用形成網狀架構并直接交互數據，而工業物聯網平臺的發展和成熟，使得這種網狀架構成為可能。
圖2：基于工業物聯網的制造IT架構
作為制造業數字化轉型的形式之一，服務型制造在航空、工程設備、汽車、家電等行業領域的發展日益成熟，而服務型制造的推行，是建立在數字化新物種——“數字孿生(Digital Twins)”的基礎上的。“數字孿生”是商品化產品或資產的數字映射，是服務型制造中的新型人機交互界面。沒有“數字孿生”的支持，服務型制造就不可能大范圍地有效推行。
“數字孿生”的誕生，正是車間工單下達的那一刻;因此，制造運營管理領域的IT應用，或“后MES(cMES)”，是“數字孿生”的“助產士”。
圖3：“數字孿生”與制造運營管理
在沒有形成物理產品之前，PLM等IT系統中的“產品”還只是一種關系結構;只有投入了加工和裝配環節，產品才日益具象化。產品的關系結構與物理產品之間是一對多，三生萬的關系。這種從關系到實體的時刻，就如同“精子”和“卵子”之間的美妙結合。在企業中，這種結合，或者說“受精卵”的誕生，是在車間現場，在工單下達的那一刻完成的，而這個“受精卵”的數字化展現就是物理產品的“數字孿生”。“數字孿生”誕生之后，企業的后續運營都將圍繞它來進行。具體到IT的實現，“數字孿生”的誕生是由制造運營領域的IT應用(“后MES”)來完成的;換句話說，“后MES必須具備“數字誕生”的催生和管理等功能，包括“數字孿生”的注冊(“生”)、制造過程數據向“數字孿生”的填充(“養”)，等等;而且，這些工作必須在絕對安全的前提下完成。
作為本文的小結，在工業互聯網時代，MES的架構必須重塑，重塑成一個基于制造運營管理架構的微服務序列，微服務之間的組合關系則通過各種業務模板來定義；另外，它還應具備“數字孿生”的“生”和“養”的功能，以支持制造企業服務型制造的轉型，筆者暫且稱這種MES為“后MES”或“cMES”。
