制造执行系统(MES)是工业4.0的关键要素。当所有生产过程都与整体操作相链接并同步时，制造商将拥有一个战略工具，使他们能够提高生产率，简化成本，提高质量并缩短产品上市时间。MES包含详细的工厂底层数据和活动，通常在企业资源计划系统和制造设备之间运行。它捕获所有实时生产活动并跟踪库存以进行追溯。
基于云的计算的出现彻底改变了工程师可用的数据量和类型。它使他们能够提取和分析大量信息，从而优化装配线的性能。美国国家标准技术研究院将云计算定义为“一种模型，该模型可实现对按需配置的计算资源共享池的便捷，按需网络访问，该资源可通过较少的管理工作或服务提供商交互而快速进行配置和释放。”
根据制造业企业解决方案协会的说法，利用云功能从制造过程中收集数据是一种强大的工具，可以节省资金，优化生产过程，加快项目实施并增强安全性。
软件公司LLC的首席客户官说：“基于云的系统带来了诸如移动和整体连接之类的功能，无需内部开发即可立即访问。”LLC是一家销售可在现有系统上运行的精益执行系统的软件公司。“不用内部开发就可以使机器，人员，系统和工厂相互连接，云可以使它变得更加简单，并允许您利用已经可用的工具，将软件公司嵌入您的运营中的日子即将结束。解决方案的发展是如此之快，以至于供应商将能够提供比制造商内部更好的尖端功能。”
定义了云MES
通过互联网浏览器访问基于云的MES系统。结果，它不需要昂贵的硬件，IT人员或冗长的实施过程。与通常需要复杂安装的传统本地MES系统相比，基于云的系统易于实施，并且总体成本较低。
技术研究公司供应链技术研究总监说：“从概念上讲，基于云的MES与传统MES没有什么不同他们都有相同的任务，即几乎实时地管理和控制制造过程。但是，任何MES系统都必须存在几个核心功能，包括数据收集，数据可见性，调度，订单执行，程序执行，报告和分析以及跟踪。”
高级产品经理表示：“好的MES系统可提供实时生产生态系统，以指导、防错并报告车间活动，以实现优化的，响应迅速的工厂运营和流程。这种统一的生产环境将支持工厂数据的单一版本和与企业范围的主数据平台连接的智能。云是MES的理想平台，因为它具有内在的连通性，可以轻松地将机器、人员、系统、设备和材料链接到该平台，这些连接的丰富性可以实现更好的流程自动化，更好的可追溯性和质量管理，以及分析应用程序利用主数据的机会。”
“传统上，MES是在内部运行的，服务器，人机界面以及任何可能用于从机器收集数据的传感器都物理地位于工厂中，如今，增加的带宽和稳定性已成为常态，这使MES摆脱了必须实际位于工厂的麻烦。现在，MES的许多组件都可以驻留在云中。这意味着在具有兼容OPC的现代PLC的制造环境中，MES的所有组件都可以驻留在云中，并通过公共云或私有云与机器进行通信。在设备较旧的环境中，仍然可以进行混合云部署，而MES服务器和分析都位于云中。但是，从计算机收集数据所需的任何硬件都是本地的。”
行动中的云MES
各行各业的制造商已经实施了基于云的MES。而且，尽管存在误解，但该技术并非仅适用于大型公司。
基于云的MES由于缺少这些公司中的IT基础架构和资源，因此更适用于中小型制造商，这种兴趣是基于较低的总拥有成本，小的IT占地面积和相对较快的部署。小型制造商能够专注于核心业务，而不是管理IT基础架构，这使公司可以将其IT资源专用于支持其战略目标。
云实际上以一种几年前无法想象的方式，为中小型企业提供了复杂的MES解决方案。公司不再需要庞大的IT人员或昂贵的硬件和系统集成专业知识。基于云的系统还允许客户配置设置和流程来满足他们的个性化需求，从而消除了大型定制项目的需要，从而大大减少了初期和持续的支出。而且，由于云系统在所有客户之间运行一条通用的代码行，因此您每天都会获得该解决方案的新版本。
S是一家专注于电子产品的领先合同制造商，这是利用基于云的MES推动其工业4.0战略的公司的一个很好的例子。该公司已经将超过25,000台生产设备连接到云。S使用云MES对其整个运营过程进行实时制造可见性，过程控制和质量控制。它是公司物联网和制造自动化计划的骨干。目前，基于云的MES已在全球15个国家/地区的50多个S工厂中部署，包括与高度复杂的表面贴装生产和全自动生产线的完全集成。云MES也连接到公司的全球多层供应链。
S工程师每天重新配置其装配线，并每周管理大量计划变更。实时监控在制品，生产率和产量。当关键业务指标低于设定的阈值时，文本警报将自动发送给工程师。对于某些生产线，可通过云MES连续监控原材料水平，自动引导车辆将组件从自动化仓库运送到补给工作站。
S首席信息官说：“利用基于云的MES连接自动化生产线，供应链系统和工厂车间，可以极大地改善我们的业务运营。现在，团队可以基于实时数据更快地做出决策。我们会自动通知制造团队任何低于目标的生产参数， 质量人员对使用强制布线的生产线以及经过扫描和验证的组件充满信心。当生产人员进行证章扫描或登录其工作站时，该系统还可以验证电子培训记录。”
另一个受益于云MES的制造商是A.，这是汽车安全系统的一级供应商。目前，该技术已在27个国家/地区的82个设施中使用。A公司MES总监表示：“基于云的技术可以更好地在网络上进行交流和思想共享。注重质量是我们的首要任务。我们在整个工厂网络中看到了对问题的更快响应，更多的责任感和更高的效率。”
结果包括对维护问题的响应时间缩短了30%，运营可用性提高了5%，备件成本降低了12%。
重要技术
随着制造商向工业4.0迁移并实施全数字化工厂，基于云的MES将扮演关键角色。
42Q首席技术官说：“第一家全数字化工厂已经由集成了软件平台的公司实施，这些平台将制造的各个方面联系起来，从一开始的产品设计到工厂布局，制造过程的优化以及交付后客户的反馈。这种集成将制造过程的各个方面联系在一起，包括计算机辅助制造，计算机集成制造和车间数据收集系统，而MES为所有这些数据提供了基础。”
他指出：“这些软件系统所要做的不仅仅是交易数据。他们消除了很多与生产管理有关的容易出错的人工干预。下一代MES和自动化是数字制造和工业4.0以及数据分析和人工智能背后重要的驱动力。”
根据他的说法，基于云的MES的业务优势包括：
增强竞争力。对于一个高度依赖低薪地区来降低制造成本的行业，对云MES等数字技术的投资使高薪国家有史以来第一次与离岸制造中心竞争。这将使制造商能够根据技术能力和接近消费者需求来选择生产地点，而不是主要由工资决定的决定。
提高生产力。与包括人工智能系统在内的先进自动化系统无缝集成的MES系统可以监视关键的制造关键性能指标(KPI)，例如产量，生产能力和在制品水平。在一个工厂采用数字化和工业4.0原理的例子中，一次需要17名全职操作员的复杂操作减少到只有6位，输出损失为零，质量指标有所提高。
制造工艺优化。由云MES启用的实时流程控制是简化流程的驱动力之一。与此同时，机器对机器的通信和集成系统将为价值链上的生产商，供应商和其他利益相关者之间提供更大的合作机会。
无缝的记录保存和可追溯性。通过云MES进行的无缝记录保持将加快可追溯性，同时限制责任，保修成本，隔离和召回。
过去，MES技术仅应用于材料的物理生产，包括模制，冲压和机械加工。
对MES的定义已过时，现代云MES解决方案与工厂内的所有系统集成在一起，包括仓库和物料处理系统，库存管理，甚至是运输和接收系统。
对于装配线操作，基于云的MES平台可以帮助确保所有零件均在正确的时间位于特定的[工作站]，确保装配操作的工作说明始终是新的，并进行装配后测试指出：“结果准确记录了装配体序列号和所有子组件序列号，以实现跟踪和跟踪功能。”
工业之路4.0
基于云的MES的好处之一就是制造协作。传统的MES专注于工厂优化，工厂绩效和工厂KPI。
基于云的MES使工程师能够分析其整个制造网络的性能，这不仅是为了进行比较，而且是为了提高灵活性和敏捷性。
目前，生产中收集的70%的数据从未离开过工厂车间，基于云的MES可以帮助使所有这些数据可用于显示，分析和更好的决策。工业4.0和智能制造的主要原则围绕着关键技术，例如大数据，社交网络和分析，所有这些都可以通过云托管更容易实现虽然问题出在，MES是否适合或将被机器学习，工业物联网和智能制造取代，但事实是，无论未来的解决方案是什么，都始终需要管理执行制造。
根据产品经理所说，基于云的MES是将制造商推向工业4.0的平台。他指出：“一切始于连通性。” 由于从一开始就设计了现代云解决方案以连接到设备，设备和其他系统，因此它确实将组织带入了一个可以利用连接作为竞争优势的地方。当我们看到诸如喷气发动机制造商销售推力小时数或新车获得现场软件更新之类的东西时，必须将整个制造过程(从供应商和原材料一直到现场成品的性能)联系起来。
与云MES相连的制造还使组织可以通过收集和分析更多的机器数据或跟踪设施中零件的运动来更深入地了解自身的运营效率。使用云计算，所有这些都是可能的，而且更重要的是，它具有成本效益。
