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方案

智能制造.數(shù)據(jù)采集與制造執(zhí)行系統(tǒng)

制造執(zhí)行系統(tǒng) (manufacturing execution system， 簡(jiǎn)稱MES)旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能，把MRP計(jì)劃同車間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，通過(guò)執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)。這里的現(xiàn)場(chǎng)控制包括PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條型碼、各種計(jì)量及檢測(cè)儀器、機(jī)械手等。制造執(zhí)行系統(tǒng)MES能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)過(guò)程控制、產(chǎn)品質(zhì)量管理、車間庫(kù)存管理、項(xiàng)目看板管理等，提高企業(yè)制造執(zhí)行能力。
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企業(yè)信息化四層架構(gòu)體系

MESA（制造執(zhí)行系統(tǒng)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M(fèi)ES系列的單一功能產(chǎn)品，正是因?yàn)檫@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(yīng)用功能集成模型

自動(dòng)化生產(chǎn)廠家由于具有先天的對(duì)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)的理解和基礎(chǔ)研發(fā)能力使得他們?cè)跀?shù)據(jù)采集方面如魚得水，而對(duì)于管理理論、管理方法輕車熟路的ERP廠商，卻對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集，有著與生俱來(lái)的生疏和規(guī)避。隨著智能工廠的深入建設(shè)，對(duì)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(tǒng)進(jìn)行集成；不僅要求進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，還希望實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)、工藝標(biāo)準(zhǔn)的下達(dá)。這也對(duì)自動(dòng)化設(shè)備提供商和ERP廠商都提出很大的挑戰(zhàn)，企業(yè)資源數(shù)據(jù)來(lái)源于工廠的多個(gè)角度，如工藝資源、制造資源、流程節(jié)點(diǎn)等等正是自動(dòng)化設(shè)備廠商認(rèn)知盲區(qū)，由于兩方各不相讓造成目前智能工廠雖然發(fā)展多年依然發(fā)展緩慢或者產(chǎn)業(yè)規(guī)模根本就沒有起色的真正原因。

重新定義制造執(zhí)行系統(tǒng)功能要素：
1.**車間資源管理**：車間資源是車間制造生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是MES系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，車間資源管理主要對(duì)車間人員、設(shè)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)查詢等功能。提供所有項(xiàng)目信息，查詢指定項(xiàng)目，并展示項(xiàng)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(qū)分任務(wù)所處階段，對(duì)項(xiàng)目任務(wù)時(shí)時(shí)跟蹤。

3.**車間計(jì)劃與排產(chǎn)**：高級(jí)排產(chǎn)工具（APS）結(jié)合車間資源實(shí)時(shí)負(fù)荷情況和現(xiàn)有計(jì)劃執(zhí)行進(jìn)度，能力平衡后形成優(yōu)化的詳細(xì)排產(chǎn)計(jì)劃，提高計(jì)劃員排產(chǎn)效率和生產(chǎn)計(jì)劃準(zhǔn)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(duì)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狀態(tài)，監(jiān)控物料流轉(zhuǎn)過(guò)程，保證物料在車間生產(chǎn)過(guò)程中快速高效流轉(zhuǎn)，并可隨時(shí)查詢。

5.**質(zhì)量管理**：生產(chǎn)制造過(guò)程的工序檢驗(yàn)與產(chǎn)品質(zhì)量管理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工序檢驗(yàn)與產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)程追溯，對(duì)不合格品以及整改過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制。其功能包括：實(shí)現(xiàn)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(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)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(biāo)。根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果，對(duì)出廠產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)

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(jī)床數(shù)據(jù)采集等多種方式實(shí)時(shí)跟蹤計(jì)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(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度，追蹤車間里工作和工件的狀態(tài)，對(duì)于當(dāng)前沒有能力加工的工序可以外協(xié)處理。實(shí)現(xiàn)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)顯示車間現(xiàn)場(chǎng)信息以及任務(wù)進(jìn)展信息等。

7.**生產(chǎn)監(jiān)控**：生產(chǎn)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)度和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等多維度對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)車間報(bào)警信息的管理，包括設(shè)備故障、人員缺勤、質(zhì)量及其他原因的報(bào)警信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、匯報(bào)問題并處理問題，從而保證生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行并受控；

8.**統(tǒng)計(jì)分析**：能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢，分析后形成報(bào)表，為后續(xù)工作提供參考數(shù)據(jù)與決策支持.

隨著時(shí)間推移，市面逐漸推出由專業(yè)數(shù)據(jù)采集設(shè)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(shù)據(jù)的基礎(chǔ)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(tǒng)在企業(yè)落地方面更具有可操作性，在汽車、家電等裝配行業(yè)，企業(yè)基本可以實(shí)現(xiàn)JIT、JIS管理。
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互聯(lián)協(xié)議轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)設(shè)備與服務(wù)器互聯(lián)互通

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食品醫(yī)藥中的數(shù)據(jù)采集

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實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與服務(wù)器數(shù)據(jù)交換

案例展示：
1.汽車電裝公司實(shí)景
地址：四川.成都 產(chǎn)品：汽車各類啟動(dòng)電機(jī)、交流電機(jī)
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生產(chǎn)車間電子看板
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現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度平臺(tái)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行切換和監(jiān)控

亮點(diǎn)：

（1）.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和物流倉(cāng)儲(chǔ)采用大屏幕電子看板實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃和物料需求試試監(jiān)控和有效拉動(dòng)；

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

（3）.每日生產(chǎn)計(jì)劃及時(shí)完成率達(dá)到90%以上，倉(cāng)庫(kù)存貨降低30%，錯(cuò)誤率小于0.5%

2.汽車零部件公司
地址：重慶 產(chǎn)品：壓鑄件
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需要采集的參數(shù)：

（1）.設(shè)備OEE：鑄造時(shí)間、停機(jī)時(shí)間（起）、停機(jī)時(shí)間（止）、停機(jī)原因（設(shè)備因素）；

（2）.生產(chǎn)情況：射壓次數(shù)（起）、射壓次數(shù)（止）、壓力設(shè)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(shù)：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(jī)臺(tái)連接方案及拓?fù)?

通過(guò)在以太網(wǎng)中接入ODOT-MV103數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)。

（1）.數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，然后再通過(guò)與上位機(jī)的連接向上位機(jī)發(fā)布數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了主控制器數(shù)據(jù)的采集。

（2）.針對(duì)一些現(xiàn)場(chǎng)儀表的分散數(shù)據(jù)，ODOT-MV103數(shù)據(jù)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(tǒng)通過(guò)向數(shù)據(jù)采集服務(wù)器發(fā)送含IP地址，端口號(hào)，功能碼，數(shù)據(jù)地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等參數(shù)的報(bào)文，即可取得需要的數(shù)據(jù)。

亮點(diǎn)：

（1）.數(shù)據(jù)采集服務(wù)器預(yù)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(tái)設(shè)備即可滿足多種接口類型，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了實(shí)施難度和硬件成本；

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

人類社會(huì)已經(jīng)發(fā)展到分工協(xié)作高度協(xié)調(diào)階段，整個(gè)供應(yīng)鏈體系需要高效率和高品質(zhì)，企業(yè)要穩(wěn)步發(fā)展必需有合作精神，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)才能做大整個(gè)行業(yè)，推動(dòng)企業(yè)做大做強(qiáng)，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。