mes系統在生產企業中的應用場景

mes系統在生產企業中的應用場景：本文闡述了MES系統應用特點、MES系統功能以及實施效益，為更多的行業企業應用MES系統提供參考。

一、MES的定義

①美國先進制造研究機構（AMR）將MES定義為“位于上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的面向車間層的管理信息系統”，它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、設備、物料、客戶需求等）的當前狀態。②制造執行系統協會對MES所下的定義：“MES能通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。當工廠發生實時事件時，MES能對此及時做出反應、報告，并用當前的準確數據對它們進行指導和處理，有效地指導工廠的生產運作過程，從而使其既能提高工廠及時交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產回報率。MES還通過雙向的直接通訊在企業內部和整個產品供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務信息。

二、MES系統體系架構

MES系統自用戶功能匯總層向生產數據采集層一般為五個層面：用戶功能匯總層、功能分析子系統層、功能應用子系統層、生產數據管控層和生產數據采集層。

1.數據層

能夠實現數據的采集、處理以及后續的存儲，其作用分別為：PHD主服務器對于各裝置和系統的數據進行處理和存儲；PHD緩沖服務器主要進行數據采集與處理；Oracle Server保存PHD實時數據庫的配置信息，與PHD主服務器一起作為Web應用平臺的數據源。

2.Web應用層

Web Server裝有基于.NET框架的Workcenter PKS軟件，用來發布裝置流程圖、趨勢圖和報表等生產信息；SQL Server保存Workcenter PKS的配置信息，也用來保存Web應用數據。主域控制器為Web應用提供了基于域的安全管理機制，只有域用戶才具有訪問該Web站點的權限。備份域控制器作為主域控制器的備份，為系統的安全驗證提供雙重保障。

3.客戶層

客戶層提供一個Web界面來實現企業用戶對數據庫的實施訪問，通過IE瀏覽器，企業生產管理、調度以及分廠人員都可以對相應的生產信息加以了解。

三、數據采集

1.控制系統數據采集

制造企業的現場級自動化控制系統所采用的DCS系統及其配套的遠程站的輸入、輸出模塊及通訊元件，使用工業級監控軟件作為人機交互監控軟件。AS控制站、Engineer站和Server站相互之間進行通訊物理連接形成Industrial Ethernet控制網（工業以太網），通訊介質采用光纖和網絡交換機等設備。AS控制站安裝在DCS控制柜內是生產控制系統的主要信號輸入輸出的處理單元，其下級連接的專用輸入、輸出模塊可以完成整個制造過程控制的數據采集和現場設備的動作控制。

2.數據矯正

MES的采集系統是將一級執行單元的集散控制系統（DCS統）、智能電力設備儀器等能采集制造企業的各種生產參數通過通用數據通訊協議（如OPC通用協議）或者選用專用數據硬件采集器采用網關工控機的形式進行信息的接收和上傳，并采用單向傳遞技術給發送至實時數據服務器。實時數據通過網關工控機接口以UDP壓縮數據的方式傳輸到上級的網絡控制層的服務器。

四、MES系統功能

1.生產計劃與排產

為了使客戶需求產品能夠按時交付，并最大水平的發揮產能，MES系統進行有效的計劃編制和產能詳細調度。特別那些按訂單需求生產的企業，由于客戶訂單變化性和多樣性，MES系統可以有效適應訂單、節約成本和產能。

2.數據趨勢管理

相對于現場級的由儀表采集數據的實時趨勢曲線和歷史數據，MES系統更注重現場儀表數據的匯總和分析，MES系統會自動分析某個生產參數通過對比一段時間的某一個或相關某幾個數據變化，分析出該部位工藝生產可以出現的問題對企業管理者的決策提供數據支持。

3.能源管理

能源管理以能源介質為基本對象，通過建立各種介質的能源管網和能源節點，構建企業能源拓撲模型，建立以能源管網為平衡中心的平衡體系，通過核算單元體系進行能源核算，為能耗統計和ERP完工確認提供有效數據支撐。能源管理模塊主要包括企業能源數據采集、能源節點計算、管網產耗平衡、能耗統計和ERP支撐等5項功能。

4.安環管理

MES系統通過建立自身的電能計量臺賬，并對企業總體風水電氣的使用和消耗進行統計，對網絡使用成本進行核算，整體監控企業生產過程和日常經營過程中的能源使用情況，對計量儀表參數進行統計和分析，以周、月、年為周期進行統計并優化能源使用。

5.物料追蹤

通過數據采集會生成產品的出廠時間、地點、生產批次、原料信息、發出者、接收者等大量的信息，若某批次產品出現問題時，方便逆向追蹤或審計，減少制造商的損失，從而提高客戶的滿意度，實現更好的服務。

6.質量管理

為了實現全面質量管理，MES系統可以記錄和分析從供應商、原料到售后服務的整個產品的生產和生命周期，并可以嚴格控制整個生產過程中的質量問題，使不良品率能有效地降低。

五、結束語

如今在生產制造業中MES系統已經有了廣泛的應用，生產對系統的依賴度也有所提高，該系統在企業發展中具有良好的發展前景，但是目前MES系統還存在一些問題，比如信息化程度不高，通用性差等，而且隨著信息技術的發展，對于信息計劃系統的要求越來越高，因此未來將學科滲透以及系統集成度開發將成為企業發展趨勢。