1.MES系統的研究現狀
隨著MES應用系統在工業企業越來越廣泛的推廣，工業企業發現MES能夠提高計劃的實時性和靈活性，改善生產線的運行效率。同時，美國先進制造研究機構AMR調查發現：現有的企業生產管理系統普遍由以ERP/MRPII為代表的企業管理軟件，以SCADA.HMI為代表的生產過程監控軟件和以支持企業全面集成的MES軟件群組成。根據調查結果，提出了三層的企業集成模型。
MES可以對來自MRPII/ERP軟件的生產管理信息細化、分解，將操作指令傳遞給底層控制;可以實時監控底層設備的運行狀態，采集設備、儀表的狀態數據，經過分析與處理，從而方便、可靠地將控制系統與信息系統聯系在一起，并將生產狀況及時反饋給計劃層。進入二十一世紀，現代集成制造系統通過追蹤生產信息流來實現對企業的全面控制和管理，它的系統結構已經逐步擺脫了完全按照物理層次劃分并配置系統的傳統模式，向著更加簡單合理的綜合模式發展。
雖然MES的發展歷史較短，但它能有效地實現以時間為關鍵的制造思想，因而在發達國家推廣的非常迅速，并給工廠帶來了巨大的經濟效益，對國外的管理界也產生了深遠的影響。
從國內看，CIMS、MES、ERP等概念進入我國都比較早，但只以DCS為代表的底層自動化和以ERP為代表的管理系統普及速度較快。雖然在觀念上已經開始轉變，有一些公司在加快開發中國式的MES產品或應用國外的MES產品，而且勢頭較好，但我國工業企業的信息孤島和缺損環鏈現象比國外更為突出，對MES層的認識相對落后。國內學者對車間層、單元層的研究大都著重于控制模型的研究，很少從應用出發來研究和開發面向制造過程的集成化管理和控制軟件。因此，加強對MES的研究和推廣應用，探索MES的發展道路，對于提高我國企業的管理水平，增強制造業的競爭實力具有重要的意義。
2.企業MES系統功能架構
企業MES為一系列管理功能，而非一套軟件系統，它完全可以是各種生產管理的功能軟件集合。主要的MES功能模塊包括：①資源配置與狀態跟蹤;②工序大于細節調度;③生產計劃和調度;④文檔控制;⑤數據采集和獲取;⑥人力資源管理;⑦質量管理;⑧過程管理;⑨維護管理;⑩產品跟蹤與記錄;性能分析。
3.MES系統設計
企業信息系統一般采用C/S(Client/Server)和B/S(Brower/Server)兩種架構模式。因為受到生產現場的條件約束，CIS模式的使用需要較高的系統硬件配置和相對大的成本，并且相比較與B/S，C/S具有較大的維護工作量，復雜而又繁瑣的系統升級，以及相對高的系統開發與維護成本，基于此，系統選用了B/S體系結構，其主要開發工具是C#與.NET，后臺數據庫使用SQL Server。開發完成的系統及數據庫安裝在WEB服務器，通過IIS發布到互聯網上，生產車間和上層管理人員在辦公室通過企業內部網絡瀏覽器向WEB服務器發出請求，WEB服務器上的IIS服務再根據用戶請求，執行相應的操作，并將結果生成HTML文件發送到客戶端。
3.1 硬件環境按照某研究所規定的數據傳輸與處理的需求，及數據處理量的要求結合企業實際數據處理量、現有的硬件資源和部門特點，為企業設計的系統硬件結構。系統部署在管理大樓的系統服務器上。管理大樓中的終端用戶能夠經過中心交換機對系統服務器進行直接地訪問，廠房里的終端用戶可經過中心交換機和前置交換級的級聯，繼而實現對系統服務器的訪問。
系統通過采集與反饋每個生產單元的數據，構成覆蓋全部門的開放式以太網絡，旨在實現閉環管理的需求。系統主要圍繞數據庫服務器，對實時數據進行比照與存取，從而形成不同的統計分析報表，達到監視和控制生產信息以及管理生產流程的目的，提供規范的網際網絡的瀏覽查詢與資料索取。
3.2 軟件架構在開發時，系統使用基于.NET的B/S軟件構架，整個系統為了達到數據格式統一化、軟件功能模塊化以及模塊接口標準化，采用數據訪問層、WEB表現層以及業務邏輯層三層體系架構。
數據訪問層的任務是處理后臺數據庫和系統間的交互，數據訪問模塊與業務數據構成本層。前者對數據庫的詳細操作進行封裝，接收業務處理模塊的數據訪問請求，同時把操作結果通過業務數據的方式返還給業務處理模塊;WEB表現層作為系統功能的顯示界面，并且是給予系統和用戶交互的接口。該層由安全認證模塊以及頁面顯示模塊組成。前者的任務是認證用戶的身份以及訪問權限，避免用戶越界工作，而后者由ASPX或者HTML頁面構成，其職責為對用戶的請求和輸入數據進行接收。整個WEB表現層使用XML描述，在程序運行的過程中進行解析，便于將來修改;業務邏輯層的控制機制將有限狀態自動機引入，以此對業務流的流動執行進行控制，取得了對業務流的順序性以及邏輯性的控制的良好效果。其為制造執行系統的主要構成部分，具體達到制訂并執行產品的生產計劃、跟蹤和處理產品數據(如圖6)。
3.3 數據訪問數據庫SQLServer2000容納了系統里所有的數據，在對數據庫進行訪問與操作時，使用適用于多層應用程序的ADO.NET，在當前信息系統應用程序中，是常見的體系結構。相比于傳統的ADO數據訪問形式，ADO.NET同其的根本區別在于ADO采用OLEDB接口，同時以COM技術為基礎，ADO.NET具備自身的接口，以Microsoft公司的.NET體系架構為基礎。構成ADO.NET的類型有兩類：為.NET數據提供對象以及用戶對象。當中，提供對象的任務是將一些現實操作，例如數據從數據源的讀取與寫入完成等，在存儲介質讀到數據之后，然后通過用戶對象進行數據的訪問與操作。DataAdapter、Connection以及CommandBuilderden等等均可作為提供對象;而DataRelation、DataSet以及Datallow等等是用戶對象。
3.4 報表設計Crystal Reports能夠及時地創建擁有專業外觀以及演示文稿質量的復雜的交互式報表，其特點有：方便的操作、較強的功能以及相對穩定的性能。系統的數據庫應用程序與Crystal Reports報表處理功能相整合，這樣一來，實現了用戶的需要，同時應用程序節省了開發時間。Crystal報表專家在Visual Studio. Net IDE里，能夠依據實際需求快速方便地設計報表。利用Crystal Reports Designer設計報表，第一，應明確報表的數據源，借助于報表設計選項卡，設置報表里應顯示的數據，同時把報表保存成報表文件；第二，在頁面要顯示報表的位置增加CrystalReportViewer控件;第三，如果要顯示報表，應利用程序代碼把控件和需要顯示的報表進行綁定。使用Crystal Reports不僅使系統報表設計的流程簡化，同時利用其所給予的其它功能，有利于滿足頁面導航和報表打印等一些需要。
3.5 權限設計用戶表由設定系統的管理員進行維護，各用戶的用戶名和密碼均在用戶表中設定，用戶在登錄的時候必須提供合法有效的帳號，以此保證系統的安全性。并且由系統管理員對用戶擔任的角色進行分配，每個角色都有不一樣的作用，系統能按照用戶擔任的角色自行加載用戶擁有的菜單，菜單意味著不一樣的功能權限，進而實現控制權限。
4.結論
MES管理系統一方面能夠健全企業的信息化建設；另一方面可以使車間的生產效率得到提高，降低原料與能源量消耗，同時減少產品庫存量，加強產能。然而，我國對于開發與應用MES還處在起步階段，選擇和研發適當的MES開發工具，并與我國企業的MES軟件產品相適應，滿足企業信息系統的緊密集成目的，繼而提出我國企業MES的實施標準和技術規范，其重要意義不僅在于我國企業信息化水平的提高，更在于同國際先進企業競爭力的增強。
