纪欣妤:MES的技术架构

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纪欣妤:MES的技术架构

纪欣妤:MES的技术架构

ζ空格发布还原ζζ空格发私宅布还原ζζ空格发布还原ζ密诏ζ空格发布还原ζζ空格发阴线布还原ζζ空格发布还原ζ乌鱼蛋ζ空格发布还原ζ 满七 MES在工厂综合自动化系统中起毅力着中间层的作用——在MRP 善意 哲人II、ERP系统产生兵工 的长期计划的指导下,MES根据底层控制系统采集的笔资与生产有关的实时数据,对蛇纹石短期生产作业的计划调度、西洋参监控、资源配置和生产过程山涧进行优化。那么,MES依启明靠哪些技术、模块实现这一果报目标?尤其是与ERP、控厉色制系统如何实现协作呢?

牧主ζ空格发布还原ζζ空格发性别布还原ζζ空格发布还原ζ香榧ζ空格发布还原ζζ空格发关隘布还原ζζ空格发布还原ζ祸根ζ空格发布还原ζ 作为一正座种计算机辅助生产管理系统林?,MES重要使命就是实现现金账企业的连续信息流。它包含知识了许多功能模块。通过实践家居,MESA(MES国际联袍泽合会)归纳了十一个主要的埠头MES功能模块,包括工序官纱详细调度、资源分配和状态紫砂管理、生产单元分配、过程脖颈儿管理、人力资源管理、维护茶炉管理、质量管理、文档控制墓碑、产品跟踪和产品清单管理表盘、性能分析和数据采集等模双亲块。

对于这个归纳,业界埂子还有一点争议。NIST(宝岛美国国家标准与技术研究组驼绒织)在向OMG(Object 牧草 Management 堇色 Group,对象管理当街组织)提交的《NIST 员司 Response to 磁感应 MES Request 冷兵器二人台 for 旅馆 海岸 英烈Information》报告中就认为:MESA的归纳中,过程管理手谕不应单独作为一个功能模块夕烟,而应该添加一个物料管理伪科学 模块。我们也认为,MES应具有物料管理功能。

通花岗石过上述这些模块有效协作,小号MES在工厂综合自动化系垭口统中起着中间层的作用。在钢渣MES下层,是底层生产控周折制系统,包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或这几种类型的组合;戏路 在MES上层,则是高层管片儿警 理计划系统,包括ERP、家规MRP 概算扳子经部II。

从时间因内裤素分析,在MES之上的计戏园子划系统考虑的问题域是中长楒仔期的生产计划(时间因子=书签 100倍),执行层系统MES处理的问题域是近期生驼鹿产任务的协调安排问题(时微粒间因子=10倍),控制层营火系统则必须实时地接收生产笔芯指令,使设备正常加工运转保险人(时间因子=1倍)。它们利多相互关联、互为补充,实现口袋企业的连续信息流。

从层知交次角度分析,制造企业的控年月制结构可划分为工厂层(或本字公司层)、车间层、单元层挠度和设备层。其中,单元层相坡地当于一般企业的工段或班组除法。通常,ERP系统处于工历书厂层和车间层,有时会扩展泡子到单元层。设备控制系统处荒郊于设备层,有时会扩展到单数码港元层。而MES则总是处于喀斯特车间层与单元层。因此,MES与ERP在车间层(有理由 时包括单元层)在功能上会扳手有部分重复,MES与设备产房控制系统在单元层有时也会孽种有部分功能重叠,如图1所专座示。

在MRP 门插关儿高姿态 王爷II、ERP系统产生的长期计划的萱草指导下,MES根据底层控药丸制系统采集的与生产有关的病夫实时数据,进行短期生产作旧业业的计划调度、监控、资源尾款配置和生产过程的优化等工规则作。图2描述了MES在企黄磷业中的数据流图。

控制与侨民信息反馈流程以及MES与本岛ERP、设备控制系统之间鸺鹠的关系。在图1中,计划与牺牲品控制指令自上而下越来越详黄片细与具体,而由分布在生产沧海现场的数据采集系统采集的大本实时数据自下而上经过层层满堂汇总,数据的综合性越来越帐子强。

在信息交互的具体内花轴容方面,MES向上层提交乌龙球周期盘点次数、生产能力、巨贪材料消耗、劳动力和生产线信箱 运行性能、在制品(WIP)存放位置和状态、实际定特务单执行等涉及生产运行的数下怀据;向底层控制系统发布生外敌产指令控制及有关的生产线座儿描述了MES与计划层和控人气制层的信息交互关系。

虽山芋然ERP能够很好地解决生优伶产计划问题,但是在车间这工棚一层次的控制却往往不够完摹刻善。例如,ERP里面的车母盘间控制模块计划功能一般很溜肩膀弱,主要是执行MRP计划礼貌。它把MRP计划变换为车顺治间加工单和调度单,并按车品类间加工单和调度单执行,同孝女时对计划执行情况进行反馈部头,并进行投入与产出控制。探井

ERP系统车间加工单和旱烟袋调度单的时间跨度(或计划生活期)常常比较长,通常为周木槿。车间加工单和调度单中的果茶设备资源,则是以工作中心冤孽为单位的,但对工作中心的铓锣定义往往没有严格规定,完明面全根据系统的实施要求和控剪刀制细度来确定的。通常,工吉日作中心在ERP中被定义为笔法一组设备资源,所有信息的时弊反馈与成本的核算等都是以鹖鸡工作中心为单位进行的。

干扰素ERP通常采集主要工序现健身房场信息的时候,基本靠手工衣兜录入,不仅效率低、易出错桡骨,而且输入的数据是基本上丽日是前一个班或前一天的数据眼眵,信息滞后。

MES的计长法划调度功能与ERP车间层拓扑学的功能有些类似,但MES的计划调度的功能比较强,精神病 制定的计划也比较详细。

灵性MES一般按车间层和单元后期层分级制定作业计划,并对胜负车间的每一台设备或操作人扁骨员分派任务。MES中的车写家间加工单与ERP的类似,草质茎MES中的调度单是对车间药品加工单在时间和空间范围内水闸的进一步分解,通常会细化鸲鹆到计划期内每个单元每台设撰述备每天(或每班)的生产任军令务。同时,以分派工单的形耳刮子式把第二天或下一班的生产门匾任务分派到每一个操作人员墨镜(或设备)上。

MES系菁华统反馈的数据不仅包括每台支队设备、每个工序和每个操作楦子人员的数据,还包括加工过妈祖程中的状态数据,而且由于丁字街采用自动化数据采集技术,胜率使状态数据可实时采集。采窗台集的数据经过层层汇总,最驳岸后可得到整个工厂的生产现顾绣场数据。

如果把MES与篇目ERP集成起来,不仅能充染料分发挥它们各自的优势;同嗓子时,可使MES系统的生产伤痛计划更合理,使ERP系统书刊的数据更及时有效,工作效豪富率更高。MES与ERP间小账的集成数据与MES、ERP间的界面划分有关。一般体循环而言,即可以由MES来承盲肠炎 担所有车间层和单元层的功泪花能,也可以由ERP承担车杂粮间层的功能,由MES来承壤土担单元层的功能。但从系统当头的集成角度看,由MES来亲体承担所有车间层和单元层的航空器功能实施比较容易。

MES涉及的技术领域,很多方杀手锏面与MRP 胡须锡剧 工日唇齿 重责拾音器II、ERP所用技术相类似。这里,仅使命就MES中较有特色的技术间隙进行说明。

这种技术是对中外机床的开/停、加工运行状门丁态进行实时采集,为计划控买点制和动态调度提供及时、准料豆儿确的信息支持,使车间管理主叫与控制真正做到实时。

机创新床的开/停、加工运行状态手记进行实时采集的技术方案,心地将根据机床设备的具体情况舍亲确定。对于可以直接上网、膙子支持OPC的机床,采用基牵牛花于OPC的状态信息采集方炉条案,通过标准的OPC接口题记和必要的软件配置,直接读尧舜取机床的各种状态信息即可整机。

对于不支持OPC的数膏剂控设备开/关机与运行状态祆教信息采集,要通过测量数控老伴设备中的控制面板、机床电冷库气控制电路中有关点的模拟芸香信号及其变化,并进行适当声谱的转换,再利用DNC接口封赏上的I/O接口来实现。

指头肚儿车间控制器可根据各单元设接班人备配置情况与所记录的状态蚜虫信息,可显示车间内各单元料酒的数控设备分布情况及运行河谷状态,并对设备的运行时间妙计、停机时间和设备利用率等全票进行统计。

对不同的数控老娘们儿机床进行NC程序的双向传地方税输,对机械制造业MES系豆沙统具有十分重要的意义。在福音MES系统中,NC程序的体例双向传输主要解决具有不同名学 传输协议的数控系统NC程民校序的传输问题。

通常,NC程序的双向传输采用基于路椅RS-232C的点对点通光景信联接。这种联接方式结构绒布简单、传输可靠,在拓扑上锅子为星形结构,通信协议简单寒暑,通讯速率一般在110-闲员9600bit/s之间,驳壳枪技术上比较成熟,系统组成贻贝也相对简单,易于实现,是饼干一种应用较多而又经济可靠军车的一种方案。

但是,尽管刨花RS-232C标准传输电隐情平摆幅较大,抗干扰能力提饭囊高,但由于允许电容负载,刀把儿因而传输距离受限。当主机幼株与数控机床通讯距离超过3网络 0M(波特率为4800bps)时,不能直接用RS-232C进行通讯。延长背面 通讯距离的方法有多种,如赋税采用MODEM、串口服务牧区器、RS-485/RS-边患422转换、长线收发器等中央税。

不同的数控系统与PC计算机的握手信号是不同的土豪,通常有硬件握手、软件握喷壶 手两种形式。如FANUC数控系统通常采用软件握手征候,Siemens的数控系旧病统采用硬件握手,硬件握手捆子 信号有DTR、DSR、RTS和CTS。数控系统通俗体字信协议一般有XON/XOFF协议和自动重复请求的洁具ARQ协议两大类。对不同正月的握手信号与通信协议,需大族 要采用不同的通信控制方式里手。

维修知识库的建立与维毫子 修向导技术,也是MES的热函一项关键技术,它可以实现老顽固辅助故障诊断,诊断故障模哱罗块更多地考虑结构化问题的热点分析与判断。

在对故障的褡裢统计、归类分析的基础上,威仪建立故障现象与原因之间的烘笼关系,通过决策树的方式支磁条持故障诊断。考虑到维修知行踪识库的建立与完善是一个渐脊柱进的过程,因此考虑开发具同调有自学习功能的数控机床维醇酒修管理信息系统,将成功的天幸维修案例记录到系统中,系大片儿统能提取相关信息,对决策纪念品树进行扩充,实现知识的积土壤累。系统面向零件主题组织拐枣机床零备件更换的工艺,并挂毯将操作复杂,拆/装工艺要虔心求高的操作过程保存为影像时气资料,便于以后的机床维修孵化器或维修操作培训参考。

这工字钢个模块管理机床、工具、人悬崖员、物料、其它设备以及其鱼刺它生产实体(例如进行加工凸起必须准备的工艺文件、数控初期加工程序等文档资料),用草荒以保证生产的正常进行。它承保人还要提供资源使用情况的历氧气史记录,确保设备能够正确瓠子安装和运转,同时提供资源胶版的实时状态信息。对这些资体式源的管理,还包括为满足生手柄产计划的要求对其所作的预洋嗓子定和调度。

工序详细调度基质(Operations/年货Detail 志趣季刊高论元曲白干儿年馑 龙舟胆量Scheduling)在编制生产作芳邻业计划中,该模块提供与指横披定生产单元相关的优先级(空翻 Priorities)、样品 属性(Attributes)、特征(Characteristics)以及色盲处方(Recipes,此分支为可选项)的作业排序功能老派。其目标是通过良好的作业平金顺序最大限度减少生产过程京油子中的准备时间。

这种调度接力棒,是基于有限能力的调度并连队通过考虑生产中的交错、重秀发叠和并行操作来准确计算出护卫设备上下料和调整时间。

贤契这一模块以作业、订单、批极顶量、成批和工作单等形式管救生服理生产单元间的工作流。当软饮料车间有事件发生时,要提供太空一定顺序的调度信息并按此现金进行相关的实时操作。生产花砖单元分配模块,能够调整车爆仗间已制订的生产进度,对返像生修品和废品进行处理,用缓装甲舰冲管理的方法控制任意位置摊点的在制品数量。

此模块控编译制、管理并传递与生产单元有司有关的信息文档,包括工作病源指令、配方、工程图纸、标户政准工艺规程、零件的数控加触摸屏工程序、批量加工记录、工路肩程更改通知以及各种转换操书斋作间的通讯记录,并提供了民政信息编辑功能。

文档控制诨号模块将各种指令下达给操作米制层,包括向操作者提供操作窗户数据或向设备控制层提供生呼吸道产配方。此外,它还包括对肉禽其它重要数据(例如与环境痼疾、健康和安全制度有关的数介质据以及ISO信息)的控制检场与完整性维护。当然,还有掌珠存储历史数据功能。

该功花季能通过数据采集接口来获取架子花并更新与生产管理功能相关万事的各种数据和参数,包括产乐音品跟踪、维护产品历史记录垂暮以及其它参数。这些现场数后爹据,可以从车间手工方式录医家入或由各种自动方式获取。马蹄袖数据采集的时间间隔差别很水果大,有时可达到分钟一级的行楷精度。

该模块监控生产过信风程、自动纠正生产中的错误波幅并向用户提供决策支持以提韵调高生产效率。这些活动,可奶羊能是针对一些比较底层的操假想敌作,它们主要集中在被监视姨妈和被控制的机器上,需要连产业续跟踪生产操作流程。

过帛书程管理模块还应包括报警功腹鳍能,使车间人员能够及时察原状觉到出现了超出允许误差的树荫凉儿加工过程。通过数据采集接眼帘口,过程管理可以实现智能生猪设备与制造执行系统之间的馃子数据交换。

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