隨著人工智能（AI）技術(shù)的飛速發(fā)展，制造業(yè)正迎來一場深刻的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）作為制造業(yè)的核心系統(tǒng)，如何在AI的浪潮中找到新的定位，成為2B產(chǎn)品經(jīng)理和工業(yè)企業(yè)共同關(guān)注的焦點(diǎn)。本文深入探討了MES在AI時代的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和未來趨勢，分析了國產(chǎn)MES的技術(shù)融合、行業(yè)滲透和生態(tài)化發(fā)展，同時也指出了當(dāng)前MES在技術(shù)實施、應(yīng)用深度和行業(yè)特定問題上的不足。

MES全稱Manufacturing Execution System，即制造執(zhí)行系統(tǒng)，對于2B的產(chǎn)品經(jīng)理來說一定不陌生。

隨著DeepSeek低成本AI模型的火熱，對于傳統(tǒng)的MES而言，在這場AI的盛宴中，該如何去調(diào)整產(chǎn)品的定位，讓MES更符合工業(yè)企業(yè)的需求呢？

一、MES的現(xiàn)狀

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0概念的崛起，以及物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和ABC（AI人工智能、BigData大數(shù)據(jù)、Cloud云技術(shù)）等技術(shù)，推動國內(nèi)MES發(fā)展由“跟隨”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)新”，以政策為牽引、需求為導(dǎo)向，逐步形成自主技術(shù)體系，支撐中國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

1. 國產(chǎn)MES的幾個特性

當(dāng)前國產(chǎn)MES主要表現(xiàn)以下幾個特性：

1）技術(shù)融合深化

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI、數(shù)字孿生等技術(shù)加速與MES融合，實現(xiàn)生產(chǎn)全流程的實時監(jiān)控與智能優(yōu)化。

云MES和邊緣計算普及，降低部署成本，支持分布式生產(chǎn)管理（如多工廠協(xié)同）。

2）行業(yè)滲透擴(kuò)展

從傳統(tǒng)汽車、電子制造向新能源（鋰電、光伏）、半導(dǎo)體、生物醫(yī)藥等高精尖領(lǐng)域延伸。

中小制造企業(yè)逐步引入輕量化MES（如SaaS模式），推動市場下沉。

3）生態(tài)化與平臺化

MES與ERP、PLM、SCADA等系統(tǒng)深度集成，形成制造運(yùn)營管理（MOM）平臺。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（如海爾COSMOPlat、樹根互聯(lián)）將MES功能模塊化，提供行業(yè)級解決方案。

2. 當(dāng)前的不足與挑戰(zhàn)

當(dāng)然也凸顯出較多的不足與挑戰(zhàn)

1）技術(shù)與實施瓶頸

系統(tǒng)集成復(fù)雜：MES與老舊設(shè)備（“啞設(shè)備”）、異構(gòu)系統(tǒng)（ERP/PLM）的接口開發(fā)難度高，數(shù)據(jù)孤島普遍存在。

標(biāo)準(zhǔn)化不足：不同行業(yè)需求差異大，缺乏統(tǒng)一的MES功能模塊標(biāo)準(zhǔn)，定制化開發(fā)成本高。

【隨著MES過去多年的發(fā)展，我們也發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象：至今仍然沒有出現(xiàn)一家或幾家MES服務(wù)商獨(dú)大的情況。不像ERP，在國內(nèi)呈現(xiàn)以用友、金蝶、鼎捷等本土廠商為主導(dǎo)的格局。究其原因，還是因為MES需求復(fù)雜度高，定制化太嚴(yán)重，哪怕是同個細(xì)分行業(yè)的MES，不同工業(yè)企業(yè)的需求也有較大偏差，從而導(dǎo)致MES實施成本大、周期長、風(fēng)險高?！?/p>

2）應(yīng)用深度局限

智能化水平待提升：多數(shù)MES仍以數(shù)據(jù)采集和記錄為主，AI驅(qū)動的預(yù)測性維護(hù)、工藝優(yōu)化尚未普及。

中小微企業(yè)覆蓋不足：傳統(tǒng)MES部署周期長、費(fèi)用高，中小企業(yè)在預(yù)算和IT能力上存在門檻。

3）行業(yè)特定問題

流程制造：連續(xù)生產(chǎn)場景下，實時數(shù)據(jù)處理的延遲可能影響工藝調(diào)整時效性。

離散制造：多品種小批量生產(chǎn)模式下，動態(tài)排程的算法優(yōu)化能力不足，難以平衡效率與靈活性。

二、MES系統(tǒng)的趨勢及設(shè)計方向

隨著DeepSeek低成本AI在工業(yè)領(lǐng)域的快速推進(jìn)，MES將面臨哪些挑戰(zhàn)，產(chǎn)品經(jīng)理們又該從哪些方面去思考、設(shè)計MES的趨勢呢？

MES的未來將圍繞技術(shù)普惠化、智能化深度、行業(yè)垂直化三大核心展開，具體方向及實施路徑分析如下：

1. 低代碼/無代碼平臺：從“開發(fā)”到“配置”的范式革新

【技術(shù)路徑】

• 模塊化功能庫：將MES功能拆解為更小的面向場景的模塊（如工單管理、設(shè)備監(jiān)控），支持用戶通過拖拽式界面組合業(yè)務(wù)流程，以滿足企業(yè)個性化需求的快速響應(yīng)。
• 規(guī)則引擎與可視化工具：內(nèi)置行業(yè)通用邏輯（如藥品批次合規(guī)規(guī)則、汽車裝配防錯流程），用戶僅需配置參數(shù)即可適配業(yè)務(wù)需求，讓工業(yè)應(yīng)用開發(fā)周期更短。
• AI輔助設(shè)計：基于歷史項目數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，自動推薦模塊組合與參數(shù)設(shè)置（如半導(dǎo)體行業(yè)晶圓生產(chǎn)的潔凈度控制邏輯）。

【價值分析】

• 降低實施門檻：中小型企業(yè)可自主完成80%基礎(chǔ)功能配置，縮短交付周期 。
• 動態(tài)適應(yīng)能力：支持產(chǎn)線快速調(diào)整（如疫情后轉(zhuǎn)產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備），減少二次開發(fā)成本。

2. AI與數(shù)字孿生深度結(jié)合：從“監(jiān)控”到“自優(yōu)化”的智能躍遷

【技術(shù)路徑】

實時數(shù)字孿生：

• 多源數(shù)據(jù)融合：整合MES、IoT傳感器、CAD模型數(shù)據(jù)，構(gòu)建高保真虛擬產(chǎn)線（如汽車焊裝車間孿生體誤差<0.1mm）。
• 動態(tài)仿真引擎：基于物理模型（如熱力學(xué)、流體力學(xué)）實時模擬工藝變化，預(yù)測設(shè)備異常（如化工反應(yīng)釜壓力突變）。

AI驅(qū)動決策閉環(huán)：

• 工藝參數(shù)自優(yōu)化：通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)（如注塑成型溫度、注塑速度），提升良品率。
• 預(yù)測性維護(hù)2.0：結(jié)合設(shè)備歷史數(shù)據(jù)與外部環(huán)境（如濕度、電壓波動），預(yù)測故障并自動觸發(fā)維修工單。

【價值分析】

• 零缺陷制造：半導(dǎo)體行業(yè)晶圓加工良率提升3%-5%，減少千萬級損失。
• 能效優(yōu)化：鋼鐵企業(yè)通過數(shù)字孿生模擬高爐燃燒過程，可實現(xiàn)降低能耗8%-12%。

【挑戰(zhàn)與對策】

數(shù)據(jù)質(zhì)量與算力瓶頸：

• 部署邊緣計算節(jié)點(diǎn)，就近處理高并發(fā)傳感器數(shù)據(jù)（如1000+點(diǎn)位/秒）。
• 采用聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)，在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私前提下聯(lián)合多工廠訓(xùn)練AI模型。

跨學(xué)科人才短缺：

• 需培養(yǎng)“制造+AI+仿真”復(fù)合型團(tuán)隊，或與高校/研究院共建生態(tài)。

3. 輕量化與云化：從“重資產(chǎn)”到“服務(wù)化”的商業(yè)模式重構(gòu)

【技術(shù)路徑】

云原生架構(gòu)：

• 微服務(wù)化：將MES拆解為獨(dú)立服務(wù)（如質(zhì)量追溯、設(shè)備管理），支持按需訂閱。
• 容器化部署：基于Kubernetes實現(xiàn)彈性擴(kuò)縮容，應(yīng)對訂單峰值（如“雙十一”期間產(chǎn)能激增）。
• 多租戶模式：MES面向工業(yè)企業(yè)時一定會有個性化需求。需要通過多租戶方式為客戶適量需求定制提供支持，而不是標(biāo)準(zhǔn)化SaaS產(chǎn)品。

混合云策略：

核心數(shù)據(jù)（如配方、工藝參數(shù)）部署于私有云，非敏感功能（如報表分析）托管至公有云，平衡安全與成本。

【市場價值】

• 成本革命：中小型企業(yè)年費(fèi)降至10萬元以內(nèi)（傳統(tǒng)部署需50萬+），實現(xiàn)“用多少付多少”。
• 全球化協(xié)同：跨國集團(tuán)通過云MES統(tǒng)一管控多國工廠（如中國總部監(jiān)控東南亞分廠實時產(chǎn)能）。

4. 行業(yè)解決方案深化：從“通用”到“專精”的價值升維

【技術(shù)路徑】

行業(yè)專用功能引擎：

• 半導(dǎo)體：晶圓Lot控制、光刻機(jī)利用率優(yōu)化、缺陷模式分析（基于計算機(jī)視覺）。
• 新能源：電池化成工藝優(yōu)化、電極涂布厚度閉環(huán)控制、梯次利用追溯鏈。
• 生物制藥：細(xì)胞培養(yǎng)過程PAT（過程分析技術(shù)）集成、無菌灌裝電子批記錄自動化。

知識圖譜驅(qū)動：

構(gòu)建行業(yè)工藝知識庫（如化工反應(yīng)路徑、藥品雜質(zhì)關(guān)聯(lián)規(guī)則），輔助MES自動生成管控策略。

【市場價值】

• 壁壘構(gòu)建：在細(xì)分領(lǐng)域形成技術(shù)護(hù)城河（如半導(dǎo)體MES國產(chǎn)化率從10%提升至30%）。
• 高附加值服務(wù)：通過行業(yè)Know-How綁定客戶（如為鋰電企業(yè)提供“MES+工藝咨詢”打包方案）。