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MES系統數據采集方式解析

RIQI:2018-10-23 / RENQI: / LAIYUAN:WEIZHI

1、概述

制造型企業廣泛應用了DCS和PLC控制系統。但是,這些控制系統由多家廠商提供,相互獨立且信息各自封閉,造成在實現了生產自動化的同時卻不能共享數據,各工區、分廠和部門的生產信息無法及時交流,極大地阻礙了企業生產信息化的建設進程。實現生產管理信息的現場采集,實時存儲,統一管理,科學的統計分析是制造企業生產信息化建設的迫切需要。

MES系統的 數據采集

MES系統數據采集

MES最大的價值就是數據和信息的轉換。如果把MES比喻為人,那么生產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施。MES不單是面向生產現場的系統,而是作為上、下兩個層次之間雙方信息的傳遞系統,連結現場層和經營層,通過實時數據庫傳輸基本信息系統的理論數據和工廠的實際數據,并提供企業計劃系統與過程控制系統之間的通信功能,是應用于企業的重要信息系統。離開生產數據采集,生產管理部門不能及時、準確地得到工件生產數量;不能準確分析設備利用率等瓶頸問題;無法準確、科學地制定生產計劃;無法實現生產管理協同。可見,只有有效地實現生產數據的采集,才能使得MES系統從根本上解決車間管理中計劃跟蹤遲滯、設備利用率低、產品質量難以提升等問題。

2、制造企業MES中的生產數據采集的特點

由于流程型制造與離散型制造在設備、物料產品特點的差異,導致了兩種類型的企業在制造管理中存在諸多差異,進而決定了MES應用的不同。相比流程制造業,離散制造業中MES的生產數據采集更加復雜與困難

1)隨著企業競爭加劇,越來越多的離散制造企業采用多品種小批量訂單生產方式。如航天制造企業,產品品種多達上千種,每種產品的批量較小,這給企業的生產數據采集帶來挑戰

2)離散制造企業往往多品種、多型號的機床并存,導致難以預先設定較為準確的設備產能。許多企業員工的能力參差不齊,缺乏一批穩定的技工。生產計劃在各種因素的影響下,插單現象頻繁(如大型發動機制造),突發事件多,這加劇了生產數據采集的復雜性。

3)相對流程制造企業,離散型制造企業設備功能冗余度大,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多、品牌雜、新老并存。設備的協議與接口種類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中。因此在異步、并發的離散流程中,需要采集的生產數據種類多,彼此之間關聯性高

5)許多離散制造企業產品零部件的加工工藝復雜、質量要求高。如機械類產品,質檢工作是生產的重要組成部分,需要對質量過程進行全面管理。質量數據采集是數踞采集的重要組成部分
因此,離散制造企業的生產數據采集實施不同于一般的信息化軟件系統的實施,它是一件工程實踐性很強的工作。它不僅與MEs應用模塊需要的數據類型相關,還與車間設備配置、產品類型、實施成本等因素相關。此外,在實施過程中,還需要涉及設備選型、布線、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MES中數據采集內容

MES的數據采集功能是通過數據采集接口來獲取并更新與生產管理功能相關的各種數據和參數,包括產品跟蹤、維護產品歷史記錄以及其它參數;帶有時標的生產過程數據;帶有時標的報警、消息、生產事件信息;手工實驗數據(如果各種理化檢測指標);計量數據(如稱重數據);批次信息(如批次號碼,批次執行狀態等)。概括起來包括連續數據的采集和離散的數據采集

4、制造企業MES中典型的離散數據采集方式

現場數據,可以從車間手工方式錄入或由各種自動方式獲取。具體的數據采集方式如下:DNC網卡方式。可采集到機床各類實時信息,包括:操作信息、設備運行狀態、故障報告、數控設備的開機時間、機床用效率、零件加工工時等所需要的各類機床信息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PLC的以太網絡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,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。利用射頻自動識別技術(RFID)采集手工實驗數據、計量數據、物料由于流程型制造與離散型制造在設備、物料產品特點的差異,導致了兩種類型的企業在制造管理中存在諸多差異,進而決定了MES應用的不同。相比流程制造業,離散制造業中MES的生產數據采集更加復雜與困難

1)隨著企業競爭加劇,越來越多的離散制造企業采用多品種小批量訂單生產方式。如航天制造企業,產品品種多達上千種,每種產品的批量較小,這給企業的生產數據采集帶來挑戰

2)離散制造企業往往多品種、多型號的機床并存,導致難以預先設定較為準確的設備產能。許多企業員工的能力參差不齊,缺乏一批穩定的技工。生產計劃在各種因素的影響下,插單現象頻繁(如大型發動機制造),突發事件多,這加劇了生產數據采集的復雜性

3)相對流程制造企業,離散型制造企業設備功能冗余度大,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多、品牌雜、新老并存。設備的協議與接口種類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中。因此在異步、并發的離散流程中,需要采集的生產數據種類多,彼此之間關聯性高

5)許多離散制造企業產品零部件的加工工藝復雜、質量要求高。如機械類產品,質檢工作是生產的重要組成部分,需要對質量過程進行全面管理。質量數據采集是數踞采集的重要組成部分。
因此,離散制造企業的生產數據采集實施不同于一般的信息化軟件系統的實施,它是一件工程實踐性很強的工作。它不僅與MEs應用模塊需要的數據類型相關,還與車間設備配置、產品類型、實施成本等因素相關。此外,在實施過程中,還需要涉及設備選型、布線、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MES中數據采集內容

MES的數據采集功能是通過數據采集接口來獲取并更新與生產管理功能相關的各種數據和參數,包括產品跟蹤、維護產品歷史記錄以及其它參數;帶有時標的生產過程數據;帶有時標的報警、消息、生產事件信息;手工實驗數據(如果各種理化檢測指標);計量數據(如稱重數據);批次信息(如批次號碼,批次執行狀態等)。概括起來包括連續數據的采集和離散的數據采集。

4、制造企業 MES系統 中典型的離散數據采集方式

現場數據,可以從車間手工方式錄入或由各種自動方式獲取。具體的數據采集方式如下:DNC網卡方式。可采集到機床各類實時信息,包括:操作信息、設備運行狀態、故障報告、數控設備的開機時間、機床用效率、零件加工工時等所需要的各類機床信息PLC通信方式。利用PLC通過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PLC的以太網絡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,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。利用射頻自動識別技術(RFID)采集手工實驗數據、計量數據、物料管理。




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