MES是一個復雜的系統，所有做MES公司都面臨著一個巨大的困境，就是定制化實在是太強了，也都在想各種各樣的辦法在尋求解決之道。模塊化是首先映入人們頭腦當中的一種方法，但這種方法對于mes來說，其實還是非常困難的。
從ISA-95關于MES所提的規范角度來說，MES有11個功能模塊，但是模塊化的意思肯定不是限定在這些業務功能模塊角度或層次。否則的話，從這個角度來說，所有的MES都是模塊化的和也都是相似的，但這個和實際的需求以及實際的應用是啊。存在巨大差距的。
MES本質上來說是制造要素和制造流程相關聯的制造執行過程管理，這些關聯關系構成了一個復雜的協作運行網絡，也是MES精細化管理的具體體現。因此，MES的模塊化就是圍繞著制造要素和制造過程這兩個角度來進行展開，而這兩個角度的模塊化思路是完全不一樣的。
（1）針對制造要素，從降維的角度盡量的聚類，尋求制造要素的相似性，將這種高度共性的東西進行模塊化處理，是第1個思路
MES當中的各種各樣的制造要素是模塊化的切入點，比如我們所提到的人機料法環測等等。這些都滿足共性的基本特點。
對于人來說這個是肯定可以獨立管理的，每一個人都是一個獨立的個體，可以對每一個個體進行單獨的管理與控制，所謂的小組或班組等等都是在這個基礎之上進行的邏輯構建或組織。獨立的每一個人和班組小組之間的對應關系一定是一對多的，小組和班組內部也可以根據管理實際需求進行分層次的管理，也就是看你小組或者半組的范圍而已。
對于機來說，最普遍的就是加工設備。同樣的道理，每一臺監控設備都可以獨立的管理，都可以有它的業務工作范圍或者說規格競爭尺寸以及可以達到的精度要求等等。
對于料來說，主要涉及到各種各樣的物料，包括工件的毛坯和刀夾量輔具等等。從這些本身的角度來說，也是可以進行獨立的管理的。從模塊化的角度來說，可以針對每一件獨立的料或者工具進行單獨的管理控制，也可以根據分類進行單獨的管理控制。
對于法來說，主要是指工藝流程或者工藝路線。對任何一個制造企業及所生產的產品相對來說還是比較聚焦的，雖然零部件的種類數量都很多，但是還是有限的。這個從模塊化的角度來說，是應該進行模板化的管理，針對具體的訂單實現工藝流程的復用，這種做法一般對于品種非常多的那種生產模式是比較適用的。如果從另外一個模塊化的角度來說，不是從一個訂單類工藝流程模板的角度來進行整體管理，而是對其中的每一道工具來進行單獨的管理。所謂的一個訂單的工藝流程，就是有這些標準的工序來組成的，這個一般來說對于批量型的企業相對比較適用的。
（2）針對制造流程，從升維的角度盡量的離散，尋求制造過程的最小粒度，將這種最小的粒度進行模塊化處理，是第2個思路
對于MES來說其內部的主線主要有兩條，一條是訂單本身狀態變化主線，一般是訂單創建-工藝準備-生產準備-下發控制-執行監控-完工入庫，另外一條是訂單工藝流程執行主線，就是按照訂單的工藝流程進行展開。
這個方面的模塊化需求相對來說比較另類，但是是企業在進行制造過程組織當中非常頭疼的一個問題，最核心最典型的就是動態柔性的分批組織。
其實對于一個訂單來說，我們可以這么來看待它，存在著兩個極端：一是這訂單從來不做任何的拆分與合并，而是作為一個整體的形式來進行周轉，這是典型的離散化整體是周轉運行方式，這個本身就是一個模塊化的東西就不需要多作闡述。二是獨立的看待訂單中的每一個工件，所謂的一個訂單，它所具有的數量就是由各個獨立看待的工件號邏輯上所組成的一個整體，這種思路適用于訂單制造執行過程當中任何階段或者狀態下的分批與合批等柔性組織過程。
其實國外關于制造執行系統以及柔性排產調度方面的專業論述里面，一直都是這么認為的。只是國內不管是從高校的教學、專業書籍的編寫、以及企業的實踐，都沒有看透這個本質。有時候想想感覺還是挺悲哀的，也許我們心里太急迫了，使得我們沒有時間靜下心來思考制造運行組織的本質。但沒有這方面的認識和理解無疑為我們的思維認識、系統開發和應用實施都帶來了極大的難度和困惑。
這是一種升維的思維模式，這種模式是以一種極端的細粒度來應對任何的中間組合狀態。
（3）MES模塊化與微服務的關系
其實目前一直在力推的工業互聯網，其關于數字化業務管控系統所提出的微服務架構，首先是應該建立在模塊化的基礎上，才有可能實現這種架構的落實和運行。
服務互聯的目的其實就是建立制造要素的模塊和制造流程的模塊之間的銜接和關聯關系。這個過程就相當于建立一個金字塔一樣總最細粒度的關聯到邏輯上的各種組合。就可以保證MES形成一個有序協調的制造執行運行效果。
服務互聯的核心應該是建立基于服務接口的制造運行過程邏輯的配置與管理，本質上是一種服務的編排。在工業互聯網的語境下，表現為MES運行的核心引擎。
（4）MES模塊化與數據/業務中臺，或者數字主線的關系
關于數據中臺，各種文章討論了很多，其實詬病也很多，尤其是在工業互聯網的這個角度，認為數據中臺并不適用于工業場景。這個有一定的道理，但是數據中臺有些思維模式還是挺好的。
制造要素的模塊化沉積，其實是建立了一系列分門別類的微服務池，而微服務池的核心，其實從制造要素的角度來說，與數據中臺的核心特點是相似的。這些微服務化的制造要素只是一種面向應用的表達而已，其運用一定要和制造流程相結合或者說需要綁定在制造流程中才是其目的。從這個角度來說，這些制造要素微服務池，同樣需要進行服務的分發、更新等各種事件響應。與傳統的數據中臺肯定是不一樣的，但是傳統的數據中臺的一些思想是可以借鑒的。
基于服務化架構的MES，其所建立的服務配置及管理引擎，與所謂的業務中臺具有相似的內涵。這種服務配置及管理引擎，其目的就是在一定程度上解決MES定制化的問題。希望通過底層的模塊化，以配置的方式實現快速的定制來滿足企業的個性化需求。從最本質的角度來說，企業的個性化需求與模塊化的粒度也具有很大的關系。
其實也不必要非得刻意的來提及數據或業務中臺，其實這個思路與數字主線的內涵基本上是完全一致。因此，筆者感覺在工業互聯網關于基于服務化架構的數字化業務管控系統的技術架構中，其中應該具有數字主線的內涵與特點。
作者信息：王愛民，北京理工大學數字化制造研究所所長，長期從事MES、APS等技術研究、系統開發與實施應用。
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