在工業4.0的推動下，製造執行系統（MES）在越來越多的傳統制造企業中得到利用，作業管理工藝規程自動化正隨著數字化設計和製造水平的提升，將設計和工藝資料流應用於現場生產，在離散型車間實現無紙化工藝得到越來越多的關注。
MES無紙化技術基於已有的MES系統，增加無紙化功能來實現生產文件的自動高效傳遞和管理，採用大屏顯示對生產資訊的視覺化進行有效展示和監控，配置可觸控顯示終端配以解決視覺化問題。這樣大大提高了工作效率，降低了成本，進一步提升了生產現場管理水平。
連續型生產實現無紙化生產主要是依賴自動化的流水線；離散型生產實現無紙化生產主要是依賴工人，需要工人能夠在無紙化環境中順利工作，其難度要大得多。在這種模式下，勢必需要改變工人在車間生產中的角色，工人是車間中唯一增值活動（即生產）的主體，這點與醫院的外科大夫是相似的，增值最大化的結果是將大部分的生產管理者都逐步轉變為生產輔助人員，這點與醫院的護士是相似的。
一般認為MES系統軟體是位於上層計劃管理系統與底層工業控制之間的、面向車間層的管理資訊系統，為操作人員、管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源（人、裝置、物料、客戶需求等方面）的當前狀態的資訊。MES系統軟體的資訊整合對於企業的資訊整合是具有決定性的。“紙”是資訊互動的最傳統媒介，也是各孤島資訊系統之間交換資訊的主要途徑，因此可以認為，無紙化MES系統軟體不僅意味著生產模式的根本變革，還體現了整個企業資訊系統整合的最高水平。
無紙化MES系統軟體劃分為9部分：車間計劃管理、生產準備管理、工人現場作業管理、裝置執行管理、質量作業管理、視覺化看板管理、工時管理、生產履歷管理和例外管理。
無紙化MES系統軟體各部分具體功能：
（1）車間計劃管理：接收ERP下達的車間訂單，將其分解為工序作業計劃，將作業任務派工到現場。這是傳統MES系統軟體 應當具備的功能。
（2）生產準備管理：對工裝工具、車間二級庫存和在製品進行管理，根據工序作業計劃和派工的要求，將這些生產資源配送到現場。
（3）工人現場作業管理：圍繞著工人門戶開展現場作業，工人在工人門戶上接收工作指導書，報工序開完工，填寫加工和檢測記錄。從國外無紙化生產的應用來看，工人門戶和電子工作指導書是離散車間實現無紙化MES系統軟體的最關鍵因素。
（4）裝置執行管理：管理裝置維修和保養過程，完整記錄裝置執行狀態，掌握裝置可用性以支援排產。
（5）質量作業管理：管理現場檢驗過程，檢驗資料的採集，以及不合格品處理過程。
（6）視覺化看板管理：用於生產現場的各類大螢幕看板，以及為管理提供視覺化查詢功能。
（7）工時管理：管理定額工時和工人的實際加工工時，以及工時報表的自動生成。其中，工時資料的採集有現場作業模組完成，工時資料的確認由質量作業模組完成。
（8）生產履歷管理：在上述模組的支援下，形成加工過程“人機料法環”的完整履歷。
（9）例外管理：處理各類例外事件，及其對生產計劃造成的影響，提高系統對生產例外事件的適應能力和處理能力。
無紙化MES系統軟體的實施不單純是一個軟體系統的實施，還需要包括工藝和硬體水平的提升作為基礎，有時候一種新的產品型號就代表著一種全新的設計和製造模式。因此，建設無紙化MES系統軟體需要考慮不同產品型號和不同應用階段的問題。
車間一般存在多型號的產品混線生產，使用同一套MES系統軟體適應不同成熟度的資料成為必然的選擇，尤其是現場使用的工作門戶需要接收不同產品的工作指導書。因此，在無紙化MES系統軟體的設計中，需要特別強調工人門戶和工作指導書的標準化，提高工人門戶的功能柔性和可配置性。
無紙化MES系統軟體的實現不僅需要管理模式的改變，還需要許多軟硬體技術作為支援：
（1）物料資訊
MES系統支援從第三方系統或自建物料資訊，透過自動化資料採集裝置，操作人員可以透過桌面系統、現場觸控操作屏、手持移動裝置調閱物料資訊，系統自動根據操作人員的工作角色，遮蔽多餘資訊，只呈現生產現場需要的內容。
（2）製造BOM
MES系統支援從PLM系統中匯入生產製造BOM，以樹形結構靈活展示BOM結構，當調整製造BOM的同時，可以透過介面將實際變動傳遞給PLM系統。系統支援在生產現場透過PAD調閱CAD設計圖紙和PDF工藝圖。
（3）工藝/工序
MES系統支援多版本工藝/工序管理，企業可以為同類產品建立基礎工藝/工序資料，然後利用版本複製功能快速建立多種相似產品的生產工藝/工序，並可以透過調整基礎工藝/工序資料，迅速變化同類產品的工藝/工序。
（4）生產現場終端技術
生產現場終端用於顯示工作指令和工作指導書，操作者可以在終端上察看工作任務、報開工和完工；如果條件具備，還可以在終端上察看圖紙、工藝規程和數字化模型。
國外的相關應用已經表明行動式的無線終端或離線終端的使用正在成為MES系統軟體應用的重要方向。尤其是符合航空軍工生產保密安全要求的、具有無線加密傳輸功能的終端技術將成為航空MES系統軟體的關鍵技術。
無紙化車間的現場終端配置數量應該能夠滿足無紙化生產的需要，原則上應當做到一臺裝置或者一個操作者配置一個終端。
（5）物流標識技術
MES系統軟體強調對物流的控制，準確和快速的物流管理往往都需要採用標識技術，包括：條碼、RFID等。物流標識技術的應用在無紙化的情況下又顯得更為迫切。
（6）人機互動技術
MES系統軟體管理製造的執行過程，製造的執行過程是充滿變化和例外的，該問題在失去紙作為記錄載體的情況下尤其突出。這也是人機互動技術對於無紙化MES系統軟體非常重要的原因。
人機互動技術一般需要物流標識技術和自動化資料採集技術（尤其是測試資料自動採集）作為支撐，能夠實現對選取錯誤批次序列號的零元件進行提示，對BOM和工藝補充檔案的技術狀態進行驗證和報警，對測量結果進行自動打包和分析。國外的電子裝配MES系統軟體 中已經有了人機互動的工程應用。
在傳統的製造中，需要人工統計調取資料，手工計算並將結果錄入報表系統，效率不高，操作複雜，耗費人力卻非常容易出錯，而是用了無紙化MES系統，整個製造流程中的所有生產裝置資料全部有MES系統進行管理排程，對產裝置的生產狀態進行進行實時監控，所有的生產情況一目瞭然，節省了大量的人工成本和時間成本。同時對於企業管理者來說，不需要直接到生產現場瞭解生產情況，直接透過電腦或著生產看板就能掌控生產進度，更加便利。
在工業4.0的推動下，製造執行系統（MES）在越來越多的傳統制造企業中得到利用，作業管理工藝規程自動化正隨著數字化設計和製造水平的提升，將設計和工藝資料流應用於現場生產，在離散型車間實現無紙化工藝得到越來越多的關注。
MES無紙化技術基於已有的MES系統，增加無紙化功能來實現生產文件的自動高效傳遞和管理，採用大屏顯示對生產資訊的視覺化進行有效展示和監控，配置可觸控顯示終端配以解決視覺化問題。這樣大大提高了工作效率，降低了成本，進一步提升了生產現場管理水平。
無紙化生產是一種新的生產模式連續型生產實現無紙化生產主要是依賴自動化的流水線；離散型生產實現無紙化生產主要是依賴工人，需要工人能夠在無紙化環境中順利工作，其難度要大得多。在這種模式下，勢必需要改變工人在車間生產中的角色，工人是車間中唯一增值活動（即生產）的主體，這點與醫院的外科大夫是相似的，增值最大化的結果是將大部分的生產管理者都逐步轉變為生產輔助人員，這點與醫院的護士是相似的。
無紙化生產正在改變MES系統軟體的概念一般認為MES系統軟體是位於上層計劃管理系統與底層工業控制之間的、面向車間層的管理資訊系統，為操作人員、管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源（人、裝置、物料、客戶需求等方面）的當前狀態的資訊。MES系統軟體的資訊整合對於企業的資訊整合是具有決定性的。“紙”是資訊互動的最傳統媒介，也是各孤島資訊系統之間交換資訊的主要途徑，因此可以認為，無紙化MES系統軟體不僅意味著生產模式的根本變革，還體現了整個企業資訊系統整合的最高水平。
無紙化MES系統軟體的功能框架無紙化MES系統軟體劃分為9部分：車間計劃管理、生產準備管理、工人現場作業管理、裝置執行管理、質量作業管理、視覺化看板管理、工時管理、生產履歷管理和例外管理。
無紙化MES系統軟體各部分具體功能：
（1）車間計劃管理：接收ERP下達的車間訂單，將其分解為工序作業計劃，將作業任務派工到現場。這是傳統MES系統軟體 應當具備的功能。
（2）生產準備管理：對工裝工具、車間二級庫存和在製品進行管理，根據工序作業計劃和派工的要求，將這些生產資源配送到現場。
（3）工人現場作業管理：圍繞著工人門戶開展現場作業，工人在工人門戶上接收工作指導書，報工序開完工，填寫加工和檢測記錄。從國外無紙化生產的應用來看，工人門戶和電子工作指導書是離散車間實現無紙化MES系統軟體的最關鍵因素。
（4）裝置執行管理：管理裝置維修和保養過程，完整記錄裝置執行狀態，掌握裝置可用性以支援排產。
（5）質量作業管理：管理現場檢驗過程，檢驗資料的採集，以及不合格品處理過程。
（6）視覺化看板管理：用於生產現場的各類大螢幕看板，以及為管理提供視覺化查詢功能。
（7）工時管理：管理定額工時和工人的實際加工工時，以及工時報表的自動生成。其中，工時資料的採集有現場作業模組完成，工時資料的確認由質量作業模組完成。
（8）生產履歷管理：在上述模組的支援下，形成加工過程“人機料法環”的完整履歷。
（9）例外管理：處理各類例外事件，及其對生產計劃造成的影響，提高系統對生產例外事件的適應能力和處理能力。
無紙化MES系統軟體的實施不單純是一個軟體系統的實施，還需要包括工藝和硬體水平的提升作為基礎，有時候一種新的產品型號就代表著一種全新的設計和製造模式。因此，建設無紙化MES系統軟體需要考慮不同產品型號和不同應用階段的問題。
車間一般存在多型號的產品混線生產，使用同一套MES系統軟體適應不同成熟度的資料成為必然的選擇，尤其是現場使用的工作門戶需要接收不同產品的工作指導書。因此，在無紙化MES系統軟體的設計中，需要特別強調工人門戶和工作指導書的標準化，提高工人門戶的功能柔性和可配置性。
MES系統無紙化是怎樣實現的？無紙化MES系統軟體的實現不僅需要管理模式的改變，還需要許多軟硬體技術作為支援：
（1）物料資訊
MES系統支援從第三方系統或自建物料資訊，透過自動化資料採集裝置，操作人員可以透過桌面系統、現場觸控操作屏、手持移動裝置調閱物料資訊，系統自動根據操作人員的工作角色，遮蔽多餘資訊，只呈現生產現場需要的內容。
（2）製造BOM
MES系統支援從PLM系統中匯入生產製造BOM，以樹形結構靈活展示BOM結構，當調整製造BOM的同時，可以透過介面將實際變動傳遞給PLM系統。系統支援在生產現場透過PAD調閱CAD設計圖紙和PDF工藝圖。
（3）工藝/工序
MES系統支援多版本工藝/工序管理，企業可以為同類產品建立基礎工藝/工序資料，然後利用版本複製功能快速建立多種相似產品的生產工藝/工序，並可以透過調整基礎工藝/工序資料，迅速變化同類產品的工藝/工序。
（4）生產現場終端技術
生產現場終端用於顯示工作指令和工作指導書，操作者可以在終端上察看工作任務、報開工和完工；如果條件具備，還可以在終端上察看圖紙、工藝規程和數字化模型。
國外的相關應用已經表明行動式的無線終端或離線終端的使用正在成為MES系統軟體應用的重要方向。尤其是符合航空軍工生產保密安全要求的、具有無線加密傳輸功能的終端技術將成為航空MES系統軟體的關鍵技術。
無紙化車間的現場終端配置數量應該能夠滿足無紙化生產的需要，原則上應當做到一臺裝置或者一個操作者配置一個終端。
（5）物流標識技術
MES系統軟體強調對物流的控制，準確和快速的物流管理往往都需要採用標識技術，包括：條碼、RFID等。物流標識技術的應用在無紙化的情況下又顯得更為迫切。
（6）人機互動技術
MES系統軟體管理製造的執行過程，製造的執行過程是充滿變化和例外的，該問題在失去紙作為記錄載體的情況下尤其突出。這也是人機互動技術對於無紙化MES系統軟體非常重要的原因。
人機互動技術一般需要物流標識技術和自動化資料採集技術（尤其是測試資料自動採集）作為支撐，能夠實現對選取錯誤批次序列號的零元件進行提示，對BOM和工藝補充檔案的技術狀態進行驗證和報警，對測量結果進行自動打包和分析。國外的電子裝配MES系統軟體 中已經有了人機互動的工程應用。
無紙化MES系統給企業帶來了什麼？在傳統的製造中，需要人工統計調取資料，手工計算並將結果錄入報表系統，效率不高，操作複雜，耗費人力卻非常容易出錯，而是用了無紙化MES系統，整個製造流程中的所有生產裝置資料全部有MES系統進行管理排程，對產裝置的生產狀態進行進行實時監控，所有的生產情況一目瞭然，節省了大量的人工成本和時間成本。同時對於企業管理者來說，不需要直接到生產現場瞭解生產情況，直接透過電腦或著生產看板就能掌控生產進度，更加便利。