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方案

智能制造.數據采集與制造執行系統

制造執行系統 (manufacturing execution system， 簡(jiǎn)稱(chēng)MES)旨在加強MRP計劃的執行功能，把MRP計劃同車(chē)間作業(yè)現場(chǎng)控制，通過(guò)執行系統聯(lián)系起來(lái)。這里的現場(chǎng)控制包括PLC程控器、數據采集器、條型碼、各種計量及檢測儀器、機械手等。制造執行系統MES能夠幫助企業(yè)實(shí)現生產(chǎn)計劃管理、生產(chǎn)過(guò)程控制、產(chǎn)品質(zhì)量管理、車(chē)間庫存管理、項目看板管理等，提高企業(yè)制造執行能力。
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企業(yè)信息化四層架構體系

MESA（制造執行系統協(xié)會(huì )）提出的MES功能組件和集成模型包括11個(gè)功能，最初定義MES的時(shí)候提出，只要具備功能之中的某一個(gè)或幾個(gè)也屬MES系列的單一功能產(chǎn)品，正是因為這樣的定義，引發(fā)了諸多的矛盾和尷尬。
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MESA定義的MES應用功能集成模型

自動(dòng)化生產(chǎn)廠(chǎng)家由于具有先天的對設備、網(wǎng)絡(luò )的理解和基礎研發(fā)能力使得他們在數據采集方面如魚(yú)得水，而對于管理理論、管理方法輕車(chē)熟路的ERP廠(chǎng)商，卻對現場(chǎng)控制系統、數據采集，有著(zhù)與生俱來(lái)的生疏和規避。隨著(zhù)智能工廠(chǎng)的深入建設，對于MES的要求提出更高的要求，MES不僅與ERP集成，還要求與控制系統進(jìn)行集成；不僅要求進(jìn)行數據采集，還希望實(shí)現控制參數、工藝標準的下達。這也對自動(dòng)化設備提供商和ERP廠(chǎng)商都提出很大的挑戰，企業(yè)資源數據來(lái)源于工廠(chǎng)的多個(gè)角度，如工藝資源、制造資源、流程節點(diǎn)等等正是自動(dòng)化設備廠(chǎng)商認知盲區，由于兩方各不相讓造成目前智能工廠(chǎng)雖然發(fā)展多年依然發(fā)展緩慢或者產(chǎn)業(yè)規模根本就沒(méi)有起色的真正原因。

重新定義制造執行系統功能要素：
1.**車(chē)間資源管理**：車(chē)間資源是車(chē)間制造生產(chǎn)的基礎，也是MES系統運行的基礎，車(chē)間資源管理主要對車(chē)間人員、設備、工裝、物料和工時(shí)等進(jìn)行管理，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，并提供資源使用情況的歷史記錄和實(shí)時(shí)狀態(tài)信息。

2.**生產(chǎn)任務(wù)管理**：包括生產(chǎn)任務(wù)接收與管理、任務(wù)進(jìn)度展示和任務(wù)查詢(xún)等功能。提供所有項目信息，查詢(xún)指定項目，并展示項目的全部生產(chǎn)周期及完成情況。提供生產(chǎn)進(jìn)度展示，以日、周和月等展示本日、本周和本月的任務(wù)，并以顏色區分任務(wù)所處階段，對項目任務(wù)時(shí)時(shí)跟蹤。

3.**車(chē)間計劃與排產(chǎn)**：高級排產(chǎn)工具（APS）結合車(chē)間資源實(shí)時(shí)負荷情況和現有計劃執行進(jìn)度，能力平衡后形成優(yōu)化的詳細排產(chǎn)計劃，提高計劃員排產(chǎn)效率和生產(chǎn)計劃準確性是優(yōu)化生產(chǎn)流程以及改進(jìn)生產(chǎn)管理水平；

4.**物料跟蹤**：通過(guò)條碼技術(shù)對生產(chǎn)過(guò)程中的物流進(jìn)行管理和追蹤，物料在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)條碼掃描跟蹤物料在線(xiàn)狀態(tài)，監控物料流轉過(guò)程，保證物料在車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程中快速高效流轉，并可隨時(shí)查詢(xún)。

5.**質(zhì)量管理**：生產(chǎn)制造過(guò)程的工序檢驗與產(chǎn)品質(zhì)量管理，能夠實(shí)現對工序檢驗與產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)程追溯，對不合格品以及整改過(guò)程進(jìn)行嚴格控制。其功能包括：實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵要素的全面記錄以及完備的質(zhì)量追溯，準確統計產(chǎn)品的合格率和不合格率，為質(zhì)量改進(jìn)提供量化指標。根據產(chǎn)品質(zhì)量分析結果，對出廠(chǎng)產(chǎn)品進(jìn)行預防性維護

6.**生產(chǎn)過(guò)程管理**：生產(chǎn)過(guò)程中采用條碼、觸摸屏和機床數據采集等多種方式實(shí)時(shí)跟蹤計劃生產(chǎn)進(jìn)度，生產(chǎn)過(guò)程管理旨在控制生產(chǎn)，實(shí)施并執行生產(chǎn)調度，追蹤車(chē)間里工作和工件的狀態(tài)，對于當前沒(méi)有能力加工的工序可以外協(xié)處理。實(shí)現工序派工、工序外協(xié)和齊套等管理功能，可通過(guò)看板實(shí)時(shí)顯示車(chē)間現場(chǎng)信息以及任務(wù)進(jìn)展信息等。

7.**生產(chǎn)監控**：生產(chǎn)監控實(shí)現從生產(chǎn)計劃進(jìn)度和設備運轉情況等多維度對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監控，實(shí)現對車(chē)間報警信息的管理，包括設備故障、人員缺勤、質(zhì)量及其他原因的報警信息，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題、匯報問(wèn)題并處理問(wèn)題，從而保證生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行并受控；

8.**統計分析**：能夠對生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的數據進(jìn)行統計查詢(xún)，分析后形成報表，為后續工作提供參考數據與決策支持.

隨著(zhù)時(shí)間推移，市面逐漸推出由專(zhuān)業(yè)數據采集設備提供商與ERP研發(fā)企業(yè)聯(lián)合研制的”ERP+MES的精益制造解決方案“，打破兩個(gè)行業(yè)各不相讓的尷尬局面，ERP研發(fā)商在大數據的基礎上將精益生產(chǎn)管理思想進(jìn)一步滲入企業(yè)管理，精益生產(chǎn)管理思想得到進(jìn)一步升華。相比單純的ERP或者M(jìn)ES，精益制造管理系統在企業(yè)落地方面更具有可操作性，在汽車(chē)、家電等裝配行業(yè)，企業(yè)基本可以實(shí)現JIT、JIS管理。
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互聯(lián)協(xié)議轉換器實(shí)現設備與服務(wù)器互聯(lián)互通

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食品醫藥中的數據采集

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實(shí)現現場(chǎng)數據與服務(wù)器數據交換

案例展示：
1.汽車(chē)電裝公司實(shí)景
地址：四川.成都 產(chǎn)品：汽車(chē)各類(lèi)啟動(dòng)電機、交流電機
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生產(chǎn)車(chē)間電子看板
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現場(chǎng)調度平臺對生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行切換和監控

亮點(diǎn)：

（1）.生產(chǎn)現場(chǎng)和物流倉儲采用大屏幕電子看板實(shí)現生產(chǎn)計劃和物料需求試試監控和有效拉動(dòng)；

（2）.線(xiàn)邊庫存保持在一小時(shí)用量，每日完工后線(xiàn)邊庫存剛好消耗完畢，整個(gè)現場(chǎng)干凈有序，整體效率提升30%；

（3）.每日生產(chǎn)計劃及時(shí)完成率達到90%以上，倉庫存貨降低30%，錯誤率小于0.5%

2.汽車(chē)零部件公司
地址：重慶 產(chǎn)品：壓鑄件
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需要采集的參數：

（1）.設備OEE：鑄造時(shí)間、停機時(shí)間（起）、停機時(shí)間（止）、停機原因（設備因素）；

（2）.生產(chǎn)情況：射壓次數（起）、射壓次數（止）、壓力設定、升壓閥、壓鑄壓力、升壓時(shí)間、料餅厚度、壓射速度 1、壓射速度2、壓射速度3、壓射速度4、加速位置、減速位置、鋁液溫度；

（3）.質(zhì)量參數：生產(chǎn)模次時(shí)間、鑄造壓力、澆鑄溫度、噴淋時(shí)間、循環(huán)時(shí)間、鎖模力（MN）；
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單機臺連接方案及拓撲

通過(guò)在以太網(wǎng)中接入ODOT-MV103數據采集服務(wù)器，即可實(shí)現設備數據的聯(lián)網(wǎng)。

（1）.數據采集服務(wù)器通過(guò)通訊協(xié)議與主控制器建立連接，從主控制器獲取數據，然后再通過(guò)與上位機的連接向上位機發(fā)布數據，從而實(shí)現了主控制器數據的采集。

（2）.針對一些現場(chǎng)儀表的分散數據，ODOT-MV103數據采集服務(wù)器有RS-232,RS-485和以太網(wǎng)多種接口支持。

（3）.MES系統通過(guò)向數據采集服務(wù)器發(fā)送含IP地址，端口號，功能碼，數據地址和數據長(cháng)度等參數的報文，即可取得需要的數據。

亮點(diǎn)：

（1）.數據采集服務(wù)器預留2路串口和1路RS232接口及一路CAN口，可接入其他儀表或控制器；

（2）.一臺設備即可滿(mǎn)足多種接口類(lèi)型，簡(jiǎn)化了系統結構，降低了實(shí)施難度和硬件成本；

（3）.現有網(wǎng)絡(luò )及設備改動(dòng)小，實(shí)施方便，無(wú)需修改PLC和HMI程序，不影響設備售后。

人類(lèi)社會(huì )已經(jīng)發(fā)展到分工協(xié)作高度協(xié)調階段，整個(gè)供應鏈體系需要高效率和高品質(zhì)，企業(yè)要穩步發(fā)展必需有合作精神，優(yōu)勢互補才能做大整個(gè)行業(yè)，推動(dòng)企業(yè)做大做強，固步自封，短時(shí)的技術(shù)壁壘一旦被打破將面臨淘汰出局。