1引言
隨著中國制造2025提出通過信息化、數(shù)字化打通信息流，打造更低成本、更高性能、更大柔性的生產(chǎn)制造能力，實現(xiàn)智能生產(chǎn)制造；作為車間信息管理技術(shù)的載體MES在實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)揮巨大作用。
2 MES信息集成
2.1 ERP/MES/PCS體系架構(gòu)
MES系統(tǒng)架構(gòu)基于AMR的三層信息化集成模型，設(shè)計“三層兩庫”信息化模型，通過管理網(wǎng)和控制網(wǎng)實現(xiàn)信息“自下而上、自上而下”雙向通訊。
2.2信息化集成
通過搭建ERP與MES、MES與PLC、DCS等數(shù)據(jù)接口，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)相互推送。下面通過三層架構(gòu)分析信息化集成：
管理層：ERP為MES推送銷售數(shù)據(jù)，庫存數(shù)據(jù)，采購數(shù)據(jù)，作為MES的數(shù)據(jù)來源，驅(qū)動生成生產(chǎn)計劃和物料需求計劃。
執(zhí)行層：MES把ERP和現(xiàn)場過程控制集成起來，負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行、物料統(tǒng)計、產(chǎn)品追溯、質(zhì)量控制、工藝控制等功能；將信息反饋給管理層和現(xiàn)場層。
現(xiàn)場層：生產(chǎn)過程中實時監(jiān)控設(shè)備的各項工藝參數(shù)，能源數(shù)據(jù)，對異常參數(shù)及時下達(dá)指令操作，反饋信息，達(dá)到設(shè)備安全，產(chǎn)品質(zhì)量提升。
3數(shù)據(jù)采集方案
3.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
采用數(shù)據(jù)采集接口機來采集控制系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，隔離辦公網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)，保障控制系統(tǒng)獨立性、安全性。配備三臺數(shù)據(jù)采集接口機，分別安裝兩塊網(wǎng)卡，一塊是劃入采集網(wǎng)，另一塊劃入辦公網(wǎng)。通過設(shè)置不同IP網(wǎng)段隔離辦公網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)，保證數(shù)據(jù)從過程控制層到MES服務(wù)層單向傳輸?shù)陌踩浴?/p>
3.2數(shù)據(jù)采集方案
MES數(shù)據(jù)采集，對生產(chǎn)現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)的收集、整理工作，是物料跟蹤、生產(chǎn)計劃、產(chǎn)品歷史記錄維護以及其它生產(chǎn)管理基礎(chǔ)。三種數(shù)據(jù)采集方式：人工錄入、條碼系統(tǒng)、系統(tǒng)集成；從原材料到半成品是連續(xù)的，設(shè)備自動化水平高，采用DCS、PLC、各種能源智能儀表應(yīng)用，重點數(shù)據(jù)集成。后續(xù)熟化、分切、涂層等工序是離散的，采用條碼技術(shù)，并結(jié)合人工錄入方式采集工時、設(shè)備、物料、質(zhì)量信息，采集方式間隔較大，人為因素明顯，注意保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
4系統(tǒng)功能分析
企業(yè)生產(chǎn)需求和管理需求提出七大功能模塊：
計劃管理車間制定生產(chǎn)計劃和物料需求計劃，下發(fā)車間排程，跟蹤生產(chǎn)進度。
現(xiàn)場管理對MES詳細(xì)計劃的具體執(zhí)行，促使物流、信息流的順暢流動，完成生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)監(jiān)測等功能，并且針對設(shè)備異常等突發(fā)事件快速響應(yīng)。
樣品管理涵蓋整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程，跟蹤用戶對樣品的反饋信息，依據(jù)反饋信息進行調(diào)整。
庫存管理真實反映庫存情況及在制品信息，便于對庫存物料進行全面的控制和管理；為生產(chǎn)的順暢提供相關(guān)信息；加強庫存分析、成本分析、安全庫存控制等。
設(shè)備管理對設(shè)備運行狀態(tài)及工藝參數(shù)的監(jiān)控，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高設(shè)備利用率，減少設(shè)備故障停機時間、非計劃停車次數(shù)，以達(dá)到支撐建立設(shè)備管理流程，保證生產(chǎn)平穩(wěn)運行的目的；還對設(shè)備的維修、維護、保養(yǎng)、歷史等信息進行管理，合理安排維修計劃及相關(guān)資源與活動，提高設(shè)備可利用率。
實驗室管理涵蓋原材料、半成品到成品整個過程的質(zhì)量控制。根據(jù)生產(chǎn)過程和客戶反饋信息，對企業(yè)的整體生產(chǎn)進行評估和檢測，提出技術(shù)改進，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量并減低損耗及成本。
5 MES整體解決方案
通過層次架構(gòu)的搭建及系統(tǒng)總線的掛接，使得這些工具及組件能夠很好的串接在一起，由應(yīng)用框架進行整體集成，形成企業(yè)自身的信息化解決方案。組件化生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的功能架構(gòu)，中控組件化MES系統(tǒng)是由組件化MES平臺針對項目的行業(yè)特點及業(yè)務(wù)特點配置完成，主要包含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成、工廠模型、組件集合、人機交互4部分組成。
根據(jù)InPlant整體解決方案體系以及企業(yè)的規(guī)劃，首先需要構(gòu)建由實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和綜合信息平臺組成的基礎(chǔ)信息管理平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，然后在此基礎(chǔ)上建設(shè)生產(chǎn)過程監(jiān)控、生產(chǎn)計劃管理、生產(chǎn)現(xiàn)場管理、樣品管理、庫存管理、能源管理、設(shè)備管理、實驗室管理等應(yīng)用功能子系統(tǒng)，同時通過綜合展示平臺實現(xiàn)生產(chǎn)管理信息的圖形化綜合展示，通過統(tǒng)一的報表組態(tài)平臺高效率的以統(tǒng)計報表方式實現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，通過移動應(yīng)用平臺實現(xiàn)移動辦公，從而為信息化建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
6實施效益
實現(xiàn)了從原材料到成品的正追溯和反追溯；使庫存產(chǎn)品和質(zhì)量報告相匹配，實現(xiàn)整個產(chǎn)品生命周期的質(zhì)量追溯；操作標(biāo)準(zhǔn)化、節(jié)約培訓(xùn)時間和資金成本、使之與生產(chǎn)操作穩(wěn)定相平衡；資源信息透明化、事件響應(yīng)快，各業(yè)務(wù)單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動、業(yè)務(wù)聯(lián)動；對大量數(shù)據(jù)進行挖掘和分析、為公司決策提供有力數(shù)據(jù)支撐。
