10、MES正面临着许多挑战
MES面临着许多挑战，这些挑战相互有关，而且因各别环境而相互关连的权重也存在差异。就其典型情况而言，在这些挑战中，80%属于企业文化的范畴，只有20%才属技术范畴。这些挑战主要是：
(1) 如何取得工厂和企业形成双赢局面
如果工厂人员拒绝引入MES和拒绝对自动化系统作相应的改造，或者如果企业领导层不理解或不支持工厂的改造，再好的MES的应用也会沦为失败。
(2) 不同行业之间的MES应用存在巨大差异
对不同行业的MES的形态结构，应该抓住对MES系统维护的矛盾。MES是一种应用于工厂的动态的IT解决方案，经常因产品、流程、以及新老产品的产出比例发生变化而不断地有所改变。由于数据库的应用软件实现由过程要求和具体事务的负荷导出的数据模型，所以当过程或产品发生改变，数据模型也必须相应“迁移”。其中包含报表结构和数据关系的规格化，以及增加数据负荷。如果用户在老模型上附加表格，过程的性能将会很快变坏，致使生产线运转速度减慢，于是形成了MES应用的瓶颈。一般地说5年的周期内，MES的应用软件会30-50%的变化。而且MES系统有30%左右的跨多个系统的网络和设备接口需要维护。因此公司必须聘请或培养具有过程控制、IT和管理业务系统工作知识的制造业IT专家。但是这样专业人士很难找。因此，解决维护的矛盾，要求用系统方法通过建立公用的语言、业务过程和协议进行工厂和企业的纵向集成。为降低对工厂侧MES维护所要求的IT专业水平，可把MES分成两个相互依存的层次。
它不存在与设备或系统的接口问题，其功能主要包括有限的生产能力的调度，以及工作流/工作命令管理构件。
其功能包括工厂效率(设备利用率、停产时间及废品跟踪)控制，统计过程控制，法规符合控制，批次/批量生产安排等。这样有助于MES在纵向和横向将数据集结时具有明晰的界线。
由于MES软件正在向Microsoft.NET的基于WEB的结构和Java J2EE标准靠拢，MES的集中层IT技术将变得很普通。但在工厂侧的维护仍需IT专家的支持。
(3) 建立一种共同语言
MES的整合不是轻而易举的。问题出在工厂和企业的应用软件的数据结构不尽相同。企业和MES的应用程序要求共同的规格，以便于在引入新产品和新流程时，能有效地处理业务管理的改变，从而确定标准的工厂侧流程。这是软件维护的矛盾。改变管理是MES在生命周期、低成本和迅速的投资回报等方面获得成功的关键。工厂侧的系统用基于生产、产品的语言予以处理，然后由MES加以分析变换为ERP的术语-工厂最大产量和能力，也为供应链规划和制定生产的时间进度提供相关数据。鉴于一个公司为优化产品制造和形成流水线作业，通过它的综合IT系统和管理流程，对其下属工厂的生产安排的变化有着相当直接的影响，因此为了简化接口，公司必须在许多技术细节方面与其下属的所有工厂和原有的综合系统取得一致。这包括：共同的网络通信协议：共同的数据结构：共同的事件和通报模型：共同的设备接口和应用软件接口：共同的应用程序整合方法：共同的业务间(B2B)信息格式。如果每一个工厂都用相同的操作系统和中间件，上述问题就变得容易了。但是，许多工厂却用了好几种操作系统和好多种组件结构，这样就有待于发展共同是一系列的MIS(计算集成制造系统)的工业标准，从参考模型到目标模型，再到XML纲要和数据模型。这将极大地简化应用软件和接口的设计、维护和管理方法的改变。
(4) 建立一种共同的通信协议
随着新一代以XML为基础的应用软件-可重用基本设计架构(A2F，Application-to-Framework)的企业应用软件接口(EAI)问世，IT的亚结构为建立企业和工厂接口可减少50%的成本。随着技术的成熟，实现MES的成本及MES的维护成本将持续走低。许多当前的整合实践使用了应用软件间(A2A，Application-to-Application)的接口，在整个企业的IT系统中用了许多不同的通信协议和语言。这样，当产品和流程变化，用户需要对MES进行维护。虽然许多公司已安装了A2A EAI软件，建立了接口库存系统和对点对点接口进行变换(mapping)。但使用A2A EAI，如果工厂和企业内外的多个应用软件在运行时，会使任意应用软件之间的相关数据变得复杂化。在A2F EAI软件中，信息独立地在许多不同的系统和应用软件之间传送，而可重用基本设计架构充当解释、翻译和指导。由此可见，采用A2F的技术路线，使公司在实现新的功能性方面得以增进。在此基础上形成的整合架构，为将现有系统升级为性能价格比远高于目前的IT系统创造了前提条件。A2F带来的另一重要优点还表现在，它把工厂和企业的流程从基于应用的限制加以抽象，并首先构成数据模型。于是公司可为获取高年利润率和扩大市场进行最佳决策，而不必顾及个别软件模块的限制。
(5) 建立有效的管理改变机制
为了有效地处理MES的许多改变，需要把一种专门的改变管理机制(CMS，change management system)和指导委员会纳入企业的组织之中。MES指导委员会应进行全面的决策和在规范的基础上使改变活动得到优先处理。
(6) 正确地评估症结所在
在一个企业开始其漫长的管控一体化进程时，最艰巨的任务是在实现MES的第一阶段识别出效率最差的流程。一般来说，工厂人员仅以一种定性而又带有一定的主观臆断的方式了解生产的瓶颈和浪费所在，缺少充分的数据予以验证。为了证明MES项目的可行性和确定投资回报周期，必须对制造过程作定性分析和评估，找出瓶颈和优先解决的范围。如果环境允许，先从小范围起步。在第一和第二阶段，只在二至三个自动化区进行试点，且只与企业管理系统作很少的整合，甚至不作整合。之所以作出这样的折衷，是基于以下的考虑：项目不大，但也能为完整的整合系统提供一个内容广泛的数据模型。因此，可在选择软件要包括哪些必要的功能性方面，为第三阶段及以后的发展作出明智的抉择。如果经济上没有问题，基本上应使整个系统可视化，这样便于对制造过程和是否满足设计要求进行评估。
(7) 对事务负荷和数据模型的要求作出定量分析和配置
一旦完成制造过程评估，在选择软件之前首先要把各种要求加以确定并冻结。在分析数据库事务和数据负载中选择软件，结果导致数据模型的确立。此分析勾画了在最坏的情况时的数据长度、发生最坏情况的次数，以及在一个生产进行过程中同时出现的事务类型，在此时MES不致造成生产周期时间变慢。一般地说，带宽和响应问题主要来自一大批参数数据、测试算法、工作命令，以及在一个单一客户过载问题。一旦确定了数据模型和事务规范，便可以选择软件的体系结构，以使这些规范达到最佳。许多用户跳过数据建模过程，仅基于外在的特性要求就去采购软件。这或许会导致数据库处于很不正常和存取缓慢的状态。
11、MES软件开发及应用市场的两个动向
MES软件开发商和MES的系统集成商正在受到来自两方面的挤压，即ERP软件开发商和系统集成商自上向下的渗透，将其功能扩展到MES来，以及HMI和SCADA软件开发商和系统集成商从下向上的冲击，增加MES的功能。
实力雄厚的自动化系统供应商(如Siemens，Rockwell Automation)都在采取并购一些卓有成效的MES公司，或开发MES软件包来抢占MES的市场。Siemens收购了比利时的Compex IT Plant Solutions公司的MES产品proCX，主要用于制药工业和生物工程。Rockwell Automation 推出了生产管理软件解决方案RSBizware，针对离散制造业和批量生产过程。据了解，Rockwell Automation 还以OEM方式向北京和理时公司提供有关MES的软件。
目前的MES软件产品并不是适合所有行业的，读者若有兴趣可以查阅参考文献[13]所给出的MES软件性能表。
12、结束语
(1) MES在整个企业信息集成系统中承上启下，是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁
不实施MES，管控一体化只是一句空话。对于面向制造加工业和过程工业的ERP，脱离MES将无法根据市场需求去组织、管理和优化生产。
(2) MES技术在过去10年来已显著地成熟
MES的发展和应用是一个过程，而不是一个事件，不可能想象成功的MES实施是可以一蹴而就的。要取得长期的成功，要求改造制造环境，要求获得有组织的支持，要求管理机制作适应性地改变。与此同时，MES软件在改善维护、改善与其它IT管理软件的接口等方面也有待于进一步发展、提高。
(3) 要取得企业信息技术网络的投资迅速回报，从MES入手是一种明智的选择
但是MES的实施需要恰当的规划和细致的分析，可从旨在解决一两个当务之急的工厂生产瓶颈问题着手，逐步地扩大。
参考文献
[1] 黄河清，俞金寿. ERP的兴起与发展：它的理念，平台与应用[A]. 全国先进控制与系统集成学术会议论文集[C]. 2001(11)：23-30.
[2] Definition of MES， 国际MES协会网站，www.mesa.org.
[3] The Control Layer ： Controls Difinition and MES to Contros Data Flow Possibilities，White Paper No.3，国际MES协会网站，www.mesa.org.
[4] Maryanne Steidinger. Extending the Plant with a MES， Industrial Computing， 1999( Feb.)：32.
[5] MES Explained：A High Level Vision，White Paper No.6. 国际MES协会网站，www.mesa.org.
[6] The Benefits of MES：A Report from the Field， White Paper No.1.国际MES协会网站， www.mesa.org.
[7] Dave Harrold. How Manufacturing Benefits by Understanding ERP and IT，Control Engng. ， 2001(Jan).
[8] Dennic L. Brandl. SP95： the Factory-to-Business Link，Industrial Computing， 2000，(June)：16-17.
[9] Charles H. Gifford. Resurgent MES Finds Home in e-Supply Chain ，Industrial Computing， 2000(Aug.)：14-16.
[10] Enterprise Resource Planning(ERP)Software & Services Worldwide Outlook-Market Analysis and Forecast Through 2006， ARC，www.arcweb.com.
[11] 冷杉. ISA 2001的工厂软件[J]. 自动化仪表，2002(5)：1-6.
[12] Charles Gifford. MES： Lower risk (than ERP)， higher reward，InTech， 2002(April)：45-50.
[13] Frank Bayer. Manufaturing Execution Systems： Fur ein Hoechstros an Flexibilities im Productionsbreich， IT und Production， 2001(III+ IV)：37-40.
