MES系統數據采集方式解析
日期：2018-10-23 / 人氣： / 來(lái)源：未知
1、概述
制造型企業(yè)廣泛應用了DCS和PLC控制系統。但是，這些控制系統由多家廠(chǎng)商提供，相互獨立且信息各自封閉，造成在實(shí)現了生產(chǎn)自動(dòng)化的同時(shí)卻不能共享數據，各工區、分廠(chǎng)和部門(mén)的生產(chǎn)信息無(wú)法及時(shí)交流，極大地阻礙了企業(yè)生產(chǎn)信息化的建設進(jìn)程。實(shí)現生產(chǎn)管理信息的現場(chǎng)采集，實(shí)時(shí)存儲，統一管理，科學(xué)的統計分析是制造企業(yè)生產(chǎn)信息化建設的迫切需要。
MES系統的 數據采集
MES最大的價(jià)值就是數據和信息的轉換。如果把MES比喻為人，那么生產(chǎn)數據就相當于人的血液系統。數據采集和通訊功能保證了信息集成化的實(shí)施。MES不單是面向生產(chǎn)現場(chǎng)的系統，而是作為上、下兩個(gè)層次之間雙方信息的傳遞系統，連結現場(chǎng)層和經(jīng)營(yíng)層，通過(guò)實(shí)時(shí)數據庫傳輸基本信息系統的理論數據和工廠(chǎng)的實(shí)際數據，并提供企業(yè)計劃系統與過(guò)程控制系統之間的通信功能，是應用于企業(yè)的重要信息系統。離開(kāi)生產(chǎn)數據采集，生產(chǎn)管理部門(mén)不能及時(shí)、準確地得到工件生產(chǎn)數量；不能準確分析設備利用率等瓶頸問(wèn)題；無(wú)法準確、科學(xué)地制定生產(chǎn)計劃；無(wú)法實(shí)現生產(chǎn)管理協(xié)同?？梢?jiàn)，只有有效地實(shí)現生產(chǎn)數據的采集，才能使得MES系統從根本上解決車(chē)間管理中計劃跟蹤遲滯、設備利用率低、產(chǎn)品質(zhì)量難以提升等問(wèn)題。
2、制造企業(yè)MES中的生產(chǎn)數據采集的特點(diǎn)
由于流程型制造與離散型制造在設備、物料產(chǎn)品特點(diǎn)的差異，導致了兩種類(lèi)型的企業(yè)在制造管理中存在諸多差異，進(jìn)而決定了MES應用的不同。相比流程制造業(yè)，離散制造業(yè)中MES的生產(chǎn)數據采集更加復雜與困難
1）隨著(zhù)企業(yè)競爭加劇，越來(lái)越多的離散制造企業(yè)采用多品種小批量訂單生產(chǎn)方式。如航天制造企業(yè)，產(chǎn)品品種多達上千種，每種產(chǎn)品的批量較小，這給企業(yè)的生產(chǎn)數據采集帶來(lái)挑戰
2）離散制造企業(yè)往往多品種、多型號的機床并存，導致難以預先設定較為準確的設備產(chǎn)能。許多企業(yè)員工的能力參差不齊，缺乏一批穩定的技工。生產(chǎn)計劃在各種因素的影響下，插單現象頻繁（如大型發(fā)動(dòng)機制造），突發(fā)事件多，這加劇了生產(chǎn)數據采集的復雜性。
3）相對流程制造企業(yè)，離散型制造企業(yè)設備功能冗余度大，往往擁有大量的機床和數控設備。這些機床和數控設備種類(lèi)多、品牌雜、新老并存。設備的協(xié)議與接口種類(lèi)差別很大通訊接口之間兼容性差，因此數據采集難度大
4）由于每個(gè)操作可能涉及不同的物料、設備、工具及文檔等資源，這些資源離散地分布在企業(yè)中。因此在異步、并發(fā)的離散流程中，需要采集的生產(chǎn)數據種類(lèi)多，彼此之間關(guān)聯(lián)性高
5）許多離散制造企業(yè)產(chǎn)品零部件的加工工藝復雜、質(zhì)量要求高。如機械類(lèi)產(chǎn)品，質(zhì)檢工作是生產(chǎn)的重要組成部分，需要對質(zhì)量過(guò)程進(jìn)行全面管理。質(zhì)量數據采集是數踞采集的重要組成部分
因此，離散制造企業(yè)的生產(chǎn)數據采集實(shí)施不同于一般的信息化軟件系統的實(shí)施，它是一件工程實(shí)踐性很強的工作。它不僅與MEs應用模塊需要的數據類(lèi)型相關(guān)，還與車(chē)間設備配置、產(chǎn)品類(lèi)型、實(shí)施成本等因素相關(guān)。此外，在實(shí)施過(guò)程中，還需要涉及設備選型、布線(xiàn)、安裝調試、整合PLC控制設備、連接電子看板等諸多細節
3、制造企業(yè)MES中數據采集內容
MES的數據采集功能是通過(guò)數據采集接口來(lái)獲取并更新與生產(chǎn)管理功能相關(guān)的各種數據和參數，包括產(chǎn)品跟蹤、維護產(chǎn)品歷史記錄以及其它參數；帶有時(shí)標的生產(chǎn)過(guò)程數據；帶有時(shí)標的報警、消息、生產(chǎn)事件信息；手工實(shí)驗數據（如果各種理化檢測指標）；計量數據（如稱(chēng)重數據）；批次信息（如批次號碼，批次執行狀態(tài)等）。概括起來(lái)包括連續數據的采集和離散的數據采集
4、制造企業(yè)MES中典型的離散數據采集方式
現場(chǎng)數據，可以從車(chē)間手工方式錄入或由各種自動(dòng)方式獲取。具體的數據采集方式如下:DNC網(wǎng)卡方式?？刹杉綑C床各類(lèi)實(shí)時(shí)信息，包括:操作信息、設備運行狀態(tài)、故障報告、數控設備的開(kāi)機時(shí)間、機床用效率、零件加工工時(shí)等所需要的各類(lèi)機床信息PLC通信方式。利用PLC通RS232485與機床通信，可以用從PLC直接讀取機床加工日志文件的形式，采集各種所需的機床數據及其機床參數。然后再通過(guò)PLC的以太網(wǎng)絡(luò )接口轉換信息給數據庫PLC采集方式。利用PLC直接采集機床的10點(diǎn)，然后將信息傳遞給數據庫。這種方法信息集成的內容非常有限RFID采集方式。利用射頻自動(dòng)識別技術(shù)（RFID）采集手工實(shí)驗數據、計量數據、物料由于流程型制造與離散型制造在設備、物料產(chǎn)品特點(diǎn)的差異，導致了兩種類(lèi)型的企業(yè)在制造管理中存在諸多差異，進(jìn)而決定了MES應用的不同。相比流程制造業(yè)，離散制造業(yè)中MES的生產(chǎn)數據采集更加復雜與困難
1）隨著(zhù)企業(yè)競爭加劇，越來(lái)越多的離散制造企業(yè)采用多品種小批量訂單生產(chǎn)方式。如航天制造企業(yè)，產(chǎn)品品種多達上千種，每種產(chǎn)品的批量較小，這給企業(yè)的生產(chǎn)數據采集帶來(lái)挑戰
2）離散制造企業(yè)往往多品種、多型號的機床并存，導致難以預先設定較為準確的設備產(chǎn)能。許多企業(yè)員工的能力參差不齊，缺乏一批穩定的技工。生產(chǎn)計劃在各種因素的影響下，插單現象頻繁（如大型發(fā)動(dòng)機制造），突發(fā)事件多，這加劇了生產(chǎn)數據采集的復雜性
3）相對流程制造企業(yè)，離散型制造企業(yè)設備功能冗余度大，往往擁有大量的機床和數控設備。這些機床和數控設備種類(lèi)多、品牌雜、新老并存。設備的協(xié)議與接口種類(lèi)差別很大通訊接口之間兼容性差，因此數據采集難度大
4）由于每個(gè)操作可能涉及不同的物料、設備、工具及文檔等資源，這些資源離散地分布在企業(yè)中。因此在異步、并發(fā)的離散流程中，需要采集的生產(chǎn)數據種類(lèi)多，彼此之間關(guān)聯(lián)性高
5）許多離散制造企業(yè)產(chǎn)品零部件的加工工藝復雜、質(zhì)量要求高。如機械類(lèi)產(chǎn)品，質(zhì)檢工作是生產(chǎn)的重要組成部分，需要對質(zhì)量過(guò)程進(jìn)行全面管理。質(zhì)量數據采集是數踞采集的重要組成部分。
因此，離散制造企業(yè)的生產(chǎn)數據采集實(shí)施不同于一般的信息化軟件系統的實(shí)施，它是一件工程實(shí)踐性很強的工作。它不僅與MEs應用模塊需要的數據類(lèi)型相關(guān)，還與車(chē)間設備配置、產(chǎn)品類(lèi)型、實(shí)施成本等因素相關(guān)。此外，在實(shí)施過(guò)程中，還需要涉及設備選型、布線(xiàn)、安裝調試、整合PLC控制設備、連接電子看板等諸多細節
3、制造企業(yè)MES中數據采集內容
MES的數據采集功能是通過(guò)數據采集接口來(lái)獲取并更新與生產(chǎn)管理功能相關(guān)的各種數據和參數，包括產(chǎn)品跟蹤、維護產(chǎn)品歷史記錄以及其它參數；帶有時(shí)標的生產(chǎn)過(guò)程數據；帶有時(shí)標的報警、消息、生產(chǎn)事件信息；手工實(shí)驗數據（如果各種理化檢測指標）；計量數據（如稱(chēng)重數據）；批次信息（如批次號碼，批次執行狀態(tài)等）。概括起來(lái)包括連續數據的采集和離散的數據采集。
4、制造企業(yè) MES系統 中典型的離散數據采集方式
現場(chǎng)數據，可以從車(chē)間手工方式錄入或由各種自動(dòng)方式獲取。具體的數據采集方式如下:DNC網(wǎng)卡方式?？刹杉綑C床各類(lèi)實(shí)時(shí)信息，包括:操作信息、設備運行狀態(tài)、故障報告、數控設備的開(kāi)機時(shí)間、機床用效率、零件加工工時(shí)等所需要的各類(lèi)機床信息PLC通信方式。利用PLC通過(guò)RS232485與機床通信，可以用從PLC直接讀取機床加工日志文件的形式，采集各種所需的機床數據及其機床參數。然后再通過(guò)PLC的以太網(wǎng)絡(luò )接口轉換信息給數據庫PLC采集方式。利用PLC直接采集機床的10點(diǎn)，然后將信息傳遞給數據庫。這種方法信息集成的內容非常有限RFID采集方式。利用射頻自動(dòng)識別技術(shù)（RFID）采集手工實(shí)驗數據、計量數據、物料管理。
制造型企業(yè)廣泛應用了DCS和PLC控制系統。但是，這些控制系統由多家廠(chǎng)商提供，相互獨立且信息各自封閉，造成在實(shí)現了生產(chǎn)自動(dòng)化的同時(shí)卻不能共享數據，各工區、分廠(chǎng)和部門(mén)的生產(chǎn)信息無(wú)法及時(shí)交流，極大地阻礙了企業(yè)生產(chǎn)信息化的建設進(jìn)程。實(shí)現生產(chǎn)管理信息的現場(chǎng)采集，實(shí)時(shí)存儲，統一管理，科學(xué)的統計分析是制造企業(yè)生產(chǎn)信息化建設的迫切需要。
MES系統的 數據采集
MES最大的價(jià)值就是數據和信息的轉換。如果把MES比喻為人，那么生產(chǎn)數據就相當于人的血液系統。數據采集和通訊功能保證了信息集成化的實(shí)施。MES不單是面向生產(chǎn)現場(chǎng)的系統，而是作為上、下兩個(gè)層次之間雙方信息的傳遞系統，連結現場(chǎng)層和經(jīng)營(yíng)層，通過(guò)實(shí)時(shí)數據庫傳輸基本信息系統的理論數據和工廠(chǎng)的實(shí)際數據，并提供企業(yè)計劃系統與過(guò)程控制系統之間的通信功能，是應用于企業(yè)的重要信息系統。離開(kāi)生產(chǎn)數據采集，生產(chǎn)管理部門(mén)不能及時(shí)、準確地得到工件生產(chǎn)數量；不能準確分析設備利用率等瓶頸問(wèn)題；無(wú)法準確、科學(xué)地制定生產(chǎn)計劃；無(wú)法實(shí)現生產(chǎn)管理協(xié)同?？梢?jiàn)，只有有效地實(shí)現生產(chǎn)數據的采集，才能使得MES系統從根本上解決車(chē)間管理中計劃跟蹤遲滯、設備利用率低、產(chǎn)品質(zhì)量難以提升等問(wèn)題。
2、制造企業(yè)MES中的生產(chǎn)數據采集的特點(diǎn)
由于流程型制造與離散型制造在設備、物料產(chǎn)品特點(diǎn)的差異，導致了兩種類(lèi)型的企業(yè)在制造管理中存在諸多差異，進(jìn)而決定了MES應用的不同。相比流程制造業(yè)，離散制造業(yè)中MES的生產(chǎn)數據采集更加復雜與困難
1）隨著(zhù)企業(yè)競爭加劇，越來(lái)越多的離散制造企業(yè)采用多品種小批量訂單生產(chǎn)方式。如航天制造企業(yè)，產(chǎn)品品種多達上千種，每種產(chǎn)品的批量較小，這給企業(yè)的生產(chǎn)數據采集帶來(lái)挑戰
2）離散制造企業(yè)往往多品種、多型號的機床并存，導致難以預先設定較為準確的設備產(chǎn)能。許多企業(yè)員工的能力參差不齊，缺乏一批穩定的技工。生產(chǎn)計劃在各種因素的影響下，插單現象頻繁（如大型發(fā)動(dòng)機制造），突發(fā)事件多，這加劇了生產(chǎn)數據采集的復雜性。
3）相對流程制造企業(yè)，離散型制造企業(yè)設備功能冗余度大，往往擁有大量的機床和數控設備。這些機床和數控設備種類(lèi)多、品牌雜、新老并存。設備的協(xié)議與接口種類(lèi)差別很大通訊接口之間兼容性差，因此數據采集難度大
4）由于每個(gè)操作可能涉及不同的物料、設備、工具及文檔等資源，這些資源離散地分布在企業(yè)中。因此在異步、并發(fā)的離散流程中，需要采集的生產(chǎn)數據種類(lèi)多，彼此之間關(guān)聯(lián)性高
5）許多離散制造企業(yè)產(chǎn)品零部件的加工工藝復雜、質(zhì)量要求高。如機械類(lèi)產(chǎn)品，質(zhì)檢工作是生產(chǎn)的重要組成部分，需要對質(zhì)量過(guò)程進(jìn)行全面管理。質(zhì)量數據采集是數踞采集的重要組成部分
因此，離散制造企業(yè)的生產(chǎn)數據采集實(shí)施不同于一般的信息化軟件系統的實(shí)施，它是一件工程實(shí)踐性很強的工作。它不僅與MEs應用模塊需要的數據類(lèi)型相關(guān)，還與車(chē)間設備配置、產(chǎn)品類(lèi)型、實(shí)施成本等因素相關(guān)。此外，在實(shí)施過(guò)程中，還需要涉及設備選型、布線(xiàn)、安裝調試、整合PLC控制設備、連接電子看板等諸多細節
3、制造企業(yè)MES中數據采集內容
MES的數據采集功能是通過(guò)數據采集接口來(lái)獲取并更新與生產(chǎn)管理功能相關(guān)的各種數據和參數，包括產(chǎn)品跟蹤、維護產(chǎn)品歷史記錄以及其它參數；帶有時(shí)標的生產(chǎn)過(guò)程數據；帶有時(shí)標的報警、消息、生產(chǎn)事件信息；手工實(shí)驗數據（如果各種理化檢測指標）；計量數據（如稱(chēng)重數據）；批次信息（如批次號碼，批次執行狀態(tài)等）。概括起來(lái)包括連續數據的采集和離散的數據采集
4、制造企業(yè)MES中典型的離散數據采集方式
現場(chǎng)數據，可以從車(chē)間手工方式錄入或由各種自動(dòng)方式獲取。具體的數據采集方式如下:DNC網(wǎng)卡方式?？刹杉綑C床各類(lèi)實(shí)時(shí)信息，包括:操作信息、設備運行狀態(tài)、故障報告、數控設備的開(kāi)機時(shí)間、機床用效率、零件加工工時(shí)等所需要的各類(lèi)機床信息PLC通信方式。利用PLC通RS232485與機床通信，可以用從PLC直接讀取機床加工日志文件的形式，采集各種所需的機床數據及其機床參數。然后再通過(guò)PLC的以太網(wǎng)絡(luò )接口轉換信息給數據庫PLC采集方式。利用PLC直接采集機床的10點(diǎn)，然后將信息傳遞給數據庫。這種方法信息集成的內容非常有限RFID采集方式。利用射頻自動(dòng)識別技術(shù)（RFID）采集手工實(shí)驗數據、計量數據、物料由于流程型制造與離散型制造在設備、物料產(chǎn)品特點(diǎn)的差異，導致了兩種類(lèi)型的企業(yè)在制造管理中存在諸多差異，進(jìn)而決定了MES應用的不同。相比流程制造業(yè)，離散制造業(yè)中MES的生產(chǎn)數據采集更加復雜與困難
1）隨著(zhù)企業(yè)競爭加劇，越來(lái)越多的離散制造企業(yè)采用多品種小批量訂單生產(chǎn)方式。如航天制造企業(yè)，產(chǎn)品品種多達上千種，每種產(chǎn)品的批量較小，這給企業(yè)的生產(chǎn)數據采集帶來(lái)挑戰
2）離散制造企業(yè)往往多品種、多型號的機床并存，導致難以預先設定較為準確的設備產(chǎn)能。許多企業(yè)員工的能力參差不齊，缺乏一批穩定的技工。生產(chǎn)計劃在各種因素的影響下，插單現象頻繁（如大型發(fā)動(dòng)機制造），突發(fā)事件多，這加劇了生產(chǎn)數據采集的復雜性
3）相對流程制造企業(yè)，離散型制造企業(yè)設備功能冗余度大，往往擁有大量的機床和數控設備。這些機床和數控設備種類(lèi)多、品牌雜、新老并存。設備的協(xié)議與接口種類(lèi)差別很大通訊接口之間兼容性差，因此數據采集難度大
4）由于每個(gè)操作可能涉及不同的物料、設備、工具及文檔等資源，這些資源離散地分布在企業(yè)中。因此在異步、并發(fā)的離散流程中，需要采集的生產(chǎn)數據種類(lèi)多，彼此之間關(guān)聯(lián)性高
5）許多離散制造企業(yè)產(chǎn)品零部件的加工工藝復雜、質(zhì)量要求高。如機械類(lèi)產(chǎn)品，質(zhì)檢工作是生產(chǎn)的重要組成部分，需要對質(zhì)量過(guò)程進(jìn)行全面管理。質(zhì)量數據采集是數踞采集的重要組成部分。
因此，離散制造企業(yè)的生產(chǎn)數據采集實(shí)施不同于一般的信息化軟件系統的實(shí)施，它是一件工程實(shí)踐性很強的工作。它不僅與MEs應用模塊需要的數據類(lèi)型相關(guān)，還與車(chē)間設備配置、產(chǎn)品類(lèi)型、實(shí)施成本等因素相關(guān)。此外，在實(shí)施過(guò)程中，還需要涉及設備選型、布線(xiàn)、安裝調試、整合PLC控制設備、連接電子看板等諸多細節
3、制造企業(yè)MES中數據采集內容
MES的數據采集功能是通過(guò)數據采集接口來(lái)獲取并更新與生產(chǎn)管理功能相關(guān)的各種數據和參數，包括產(chǎn)品跟蹤、維護產(chǎn)品歷史記錄以及其它參數；帶有時(shí)標的生產(chǎn)過(guò)程數據；帶有時(shí)標的報警、消息、生產(chǎn)事件信息；手工實(shí)驗數據（如果各種理化檢測指標）；計量數據（如稱(chēng)重數據）；批次信息（如批次號碼，批次執行狀態(tài)等）。概括起來(lái)包括連續數據的采集和離散的數據采集。
4、制造企業(yè) MES系統 中典型的離散數據采集方式
現場(chǎng)數據，可以從車(chē)間手工方式錄入或由各種自動(dòng)方式獲取。具體的數據采集方式如下:DNC網(wǎng)卡方式?？刹杉綑C床各類(lèi)實(shí)時(shí)信息，包括:操作信息、設備運行狀態(tài)、故障報告、數控設備的開(kāi)機時(shí)間、機床用效率、零件加工工時(shí)等所需要的各類(lèi)機床信息PLC通信方式。利用PLC通過(guò)RS232485與機床通信，可以用從PLC直接讀取機床加工日志文件的形式，采集各種所需的機床數據及其機床參數。然后再通過(guò)PLC的以太網(wǎng)絡(luò )接口轉換信息給數據庫PLC采集方式。利用PLC直接采集機床的10點(diǎn)，然后將信息傳遞給數據庫。這種方法信息集成的內容非常有限RFID采集方式。利用射頻自動(dòng)識別技術(shù)（RFID）采集手工實(shí)驗數據、計量數據、物料管理。
作者：hzjuxadmin
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