企业如何利用技术来管理和优化车间作业流程，对于获得工业4.0概念所带来的全部收益和价值至关重要。数字制造需要一种定义明确的方法来管理来自工厂车间的制造操作和数据。随着原材料成本的上升，全球市场竞争激烈以及对法规遵从性的日益关注，想要成功的公司需要减少浪费，提高质量并监控生产过程，同时还要提高产量。

　从IIoT和工业4.0的角度来看，有关制造执行系统(MES)的功能方式的争论和讨论很多。在此类辩论中也遇到了“公开”与“封闭”两个词。我将重点介绍开放式MES和封闭式MES之间的基本区别，以及哪种适合未来。

背景

传统上，MES系统应用程序旨在模仿生产过程，以帮助执行生产过程。应用程序是量身定制的，并驻留在设施内的本地服务器上，并由内部IT团队或第三方提供商进行编码。这些原始应用程序虽然擅长执行(这是它们的主要目的)，但它们也有一些严重的缺点：它们的体系结构很僵化，因为要进行任何更改都非常困难，从而导致可伸缩性和可扩展性问题。最重要的是，这些老式应用程序被设计为只能与给定的设备一起使用，并且具有标准的图形用户界面(GUI)，因此，处理技术的任何变化都将使当前应用程序无用或导致非常昂贵的升级。

这些应用程序还具有与更高级别的业务系统(如ERP，SCM，CRM和WMS)集成的有限功能。这些MES应用程序通常称为“旧版”产品;通常是基于较旧技术的刚性系统，其集成范围有限，并且升级改造所需的工作量很大，因此升级路径成本很高。在某些情况下，供应商可能失去了支持其较旧应用程序的能力。

开放式MES与封闭式MES

传统应用程序是“封闭”系统的完美示例，该系统旨在执行特定功能，但功能和范围受到限制。甚至有些引入了稍微更现代的体系结构的MES应用程序也可能被归类为封闭系统，我们将在本文后面部分讨论。首先，让我们了解开放系统的含义以及从工业4.0的角度选择具有开放数据平台的MES为何至关重要。

当前的工业革命(工业4.0)要求整个供应链都具有端到端的连通性。这允许基于通过供应链中集成的IT应用程序获得的智能信息，主动做出决策。这些系统使用实时数据(例如IIoT)添加上下文，以将原始数据实时转换并跨企业的不同层次和层级转换为可操作的智能。

在理想的工业4.0环境中，在车间发生的事件会自动触发整个基于IT的活动链。如果集成了正确的IT应用程序并给出了正确的可见性，那么简单的事件(如密封不良)会导致组件中的少量机油泄漏，将导致制造中规模空前的行动和见解。

坚持以有缺陷的密封为例，一旦发现问题，MES就会开始起作用。由于MES已连接至过程设备，并保留了与密封相关的全部故障历史记录，因此可以向操作员发出有关这些过程问题的通知。MES通知可以包括供应商详细信息，发生的历史和建议的纠正措施。这将帮助流程所有者采取下一步措施，而不会造成决策延迟。

此外，MES还可以发出警报并将警报发送到更高级别的应用程序(例如ERP)，以指示要运输的优质产品短缺(延迟客户订单)，或者使用传感器数据来警告GMP中的违规行为的过程设备应用程序。最终结果是供应链更加紧缩，以限制损失，并提高了响应速度，减少了延误并减少了错误。

这样的开放，无限制，丰富的通信同时使用支持IIoT的应用程序和从应用程序到应用程序的集成，其中以MES为中心，这使工业4.0成为制造价值链的现实。

从车间实时收集数据。通过机器学习进行基本分析以开发模式，趋势和见解;然后添加来自诸如ERP或WMS之类的各种应用程序的输入以创建智能，然后以所需的格式将其传递给最终用户;通过MES自动在车间进行流程编排，质量管理，合规性和持续改进。

使用传统MES无法实现这种情况，传统MES的简单数据收集和报告的目的与Industry 4.0理想不符-缺少当今现代体系结构所提供的丰富的集成和应用程序间通信。

开放，现代的MES是模块化但可配置的应用程序，这是制造数据平台的基石。该数据平台通过已建立的设备集成协议支持与较低级过程控制系统的集成，以及与ERP / SCM等较高级应用程序的集成。要使MES真正实现IIoT功能并执行使其能够实现工业4.0就绪的预期功能，必须具备这种开放式架构和集成能力。

理想的开放应用程序具有跨应用程序层进行实时通信的能力，并具有处理流和数据批的能力。流数据可以在源处处理;当负载或需求不太重要时，可以在以后收集，格式化和处理批数据。两者都可以提供丰富的上下文，以实现有效，快速的决策，这是理想的开放应用程序的关键功能。

相比之下，现在是封闭的应用程序。对于软件，它是指能够与其生态系统的其他组件进行通信(例如，从过程设备中收集信息)的系统，但是由于在与更高级别的应用程序和其他Internet-过程和供应链人员使用的已启用设备。它可能也没有能力用新技术进行扩展或丰富，或者为此付出的努力很大。如果您使用的封闭式MES与刚刚描述的封闭式MES相似，则您的MES并不是支持工业4.0的理想应用，可能是时候考虑更改它了。

封闭的应用程序由于其体系结构而缺乏构成开放式和无限制通信的制造数据平台基础的功能。

在这里得出的逻辑结论很简单：如果您想走上工业4.0的道路，则需要切换到开放的现代MES。

    我们已经创建了几本有关MES迁移的白皮书，以促进从封闭系统到开放系统的转变过程。重要的是要让组织中合适的利益相关者，合适的顾问既了解您的业务又了解您的迁移目标，当然还要让合适的MES供应商参与。

    工业4.0是现实，要获得其收益并为组织过渡做好准备，您需要确保MES是开放的。封闭式MES可能会不必要地限制您获得可见性，协作，供应链优化以及响应能力和变化适应性的竞争优势，因为可能缺少集成，数据收集和深度分析。

另一方面，开放式MES所带来的好处远远不在于通过实时访问流程和系统数据而获得的显而易见的集成和商业智能。开放的MES是您的数据和分析基础结构的骨干-工业4.0的基础。