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工业4.0为智能制造提供了参考标准，智能制造需要MES系统的创新升级才能实现。
结合企业应用MES管理系统的过程，总结了MES深化应用五级成熟度模型，简称MES五级修炼。
一、初始级
初步实现生产现场的闭环管理，建立了围绕以生产任务单为核心的信息化管理，包括生产计划的下达、生产过程控制、完工等都已经纳入信息系统管理，但管理还仅限于物料、设备等关键性资源。如：
- 应用了数据采集工具，能够及时反馈生产计划的完工情况
- 应用了质量管理系统，能够对生产过程中的质量进行实时的把控
- 应用了部分车间生产作业管理，能够清晰的知道生产任务的详细进度
- 实现了对关键件的追溯管理
二、规范级
生产车间的各项核心资源都覆盖了信息化管理，如设备、技术文件、工装、人员等，生产人员能够清晰的把控车间各项核心资源的使用情况、空闲情况等，使车间作业中的各项要素能够得以有效的配合与管理。如：
- 实现了对设备、人员、工装、能源等多项资源的自动化数据采集
- 与设备集成，实现了对设备实时状态的管理，如停机、维修等可实时的反馈到系统中
- 初步应用了生产排程系统，能够得出初步优化的生产计划并指导生产
- 根据不同的行业特点实现了生产作业过程的管理，如电子行业的上料防错等
- 建立了完善的生产追溯管理体系
- 建立了覆盖生产过程的文档管理体系
三、精细级
生产车间的主要资源已经都纳入了信息化系统管理之中，实现了集成化的管理，以及主要资源的精细化管理，并能根据现有资源情况，初步进行优化。如：
- 能根据现有的资源情况，优化得出排产到分钟的生产计划，并建立了与其他资源的集成关系，如得出排产计划的同时，下达工装计划、设备作业计划等
- 在生产准备阶段，实现了对技术文件、物料、设备、工艺工装、人员、能源等与生产任务单的集成化管理
- 设备等方面管理更加深入，对设备维修的管理，包括维修计划、维修任务、维修成本等都纳入了系统管理
- 建立了生产现场多方面的预警管理与电子看板管理体系
四、优化级
在精细级的基础上，实现了对各项资源的优化利用，系统能够有效的指导现场生产作业，如：
- 在设备上，实现了设备与能力计划部分集成，如能力计划运算时考虑设备的维修计划，得出最优化的生产计划
- 在人员上，能够根据车间员工的资质、生产能力等因素，自动化进行生产排班
- 在能源上，能够对能源进行优化，降低能源成本
五、智能级
建立了覆盖底层设备、过程控制、车间执行、管理控制等无缝一体化的信息系统，实现了从生产计划的下达、排产、生产加工、完工反馈等过程的无人化或少人化。如：
- 应用了适用于自动化生产的设备，包括数控机床、机器人、自动寻址装置、存储装置、柔性自动装夹具、检具、交换装置及更换装置、接口等
- 应用了联线技术，可以根据工艺设计，将各种设备联线，形成一个自动化生产的有机整体，包括FCS、FMS、FML、FA等，实现了与设备、与MES系统的实时通讯与控制
- 应用了自动化控制和管理技术，包括分布式数字控制技术、生产规则和动态调度控制技术、生产系统仿真技术等
- 在智能制造工厂中，MES系统对每一个与制造相关的指令能够调度、发送、跟踪、监控其中可能影响生产的过程，是实现车间制程智能化的基本技术手段
- 同时，MES系统还会收集、整合整个智能工厂中的业务数据，通过工业大数据的分析，使全产业链实现可视化，达到生产优化、流程简化、效率大化成本低化和质量优化
- 另外，与传统MES系统相比，未来的MES系统不仅在于提供实时数据，而且需要对实时指令进行及时自我学习和柔性调度
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