MES系統(tǒng) 軟件是為了防止上層計劃管理與底層車間信息數(shù)據(jù)的斷層而產(chǎn)生的，MES系統(tǒng)軟件能通過信息傳遞，對從訂單下達到產(chǎn)品完成整個的生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理，并根據(jù)當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對車間進行指導(dǎo)和處理，在整個企業(yè)信息化集成系統(tǒng)中起到承上啟下的作用。然而MES系統(tǒng)軟件存在很多數(shù)據(jù)無法挖掘獲取并有效利用的問題，使生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)實時更新以及歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面存在管理缺陷，因此對這些數(shù)據(jù)的有效管理是關(guān)鍵部分，可視化管理可幫助企業(yè)更直觀的挖掘隱藏的數(shù)據(jù)并有效管理企業(yè)。“制造物聯(lián)”是MES系統(tǒng)軟件更高階段的必然表現(xiàn)形式。



“制造物聯(lián)”與MES系統(tǒng)軟件的側(cè)重：

（1）MES側(cè)重生產(chǎn)業(yè)務(wù)管理，制造物聯(lián)更關(guān)注產(chǎn)品要素與制造活動管理；
（2）MES側(cè)重提升過程管理能力，制造物聯(lián)更側(cè)重提升制造交付能力；
（3）MES側(cè)重制造環(huán)節(jié)，制造物聯(lián)則擴展到售后、再制造等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)；
（4）MES表現(xiàn)形式多為“系統(tǒng)”，制造物聯(lián)表現(xiàn)為“平臺”；
（5）MES立足企業(yè)，制造物聯(lián)則強化了企業(yè)間協(xié)同。

MES系統(tǒng)軟件擁有企業(yè)制造過程的實時和歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量大，維度多，質(zhì)量信息也難以有效、直觀地表示。為了提高MES系統(tǒng)軟件的交互性和可視性，引入可視化技術(shù)和制造物聯(lián)技術(shù)，設(shè)計面向制造物聯(lián)的MES系統(tǒng)軟件 可視化系統(tǒng)，使管理者有效管理生產(chǎn)車間，幫助企業(yè)減少成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。

1、MES系統(tǒng)軟件需求

隨著企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，企業(yè)產(chǎn)品種類趨向多樣化，客戶需求趨向個性化、對產(chǎn)品的質(zhì)量要求高，客戶及企業(yè)間的需求信息、響應(yīng)信息動態(tài)變換快，這些信息貫穿于產(chǎn)品的描述、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售以及回收過程中，如得不到準(zhǔn)確有效地管理和控制，給企業(yè)和客戶都會造成損失，為了更好的滿足客戶需求、實現(xiàn)企業(yè)信息化，目前企業(yè)制造過程中主要還存在以下需求：

（1）數(shù)據(jù)可視化方面。MES系統(tǒng)軟件之所以能有效的監(jiān)控整個車間的生產(chǎn)過程，主要是通過對制造過程中的原材料、車間設(shè)備、工藝狀態(tài)、生產(chǎn)進度和質(zhì)量等生產(chǎn)信息進行實時管理實現(xiàn)的，面對動態(tài)變化的大量數(shù)據(jù)信息，之前系統(tǒng)顯示的結(jié)果比較抽象，難以發(fā)現(xiàn)隱含信息，而像質(zhì)量管理過程和生產(chǎn)管理過程等子系統(tǒng)都要根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息進行篩選、分析和控制，因此，利用可視化技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為圖表、圖像和表格等形式展示，便于管理者有效分析、控制和管理。

（2）可視化交互方面。車間的裝配質(zhì)量管理系統(tǒng)和過程控制管理系統(tǒng)交互性差，只能管理者單方面的接收問題并解決后才可繼續(xù)運行生產(chǎn)，影響企業(yè)生產(chǎn)效率。

（3）實時處理方面。企業(yè)客戶數(shù)量大，產(chǎn)品種類多，質(zhì)量信息變化快且來源多，生產(chǎn)過程、工藝流程和工時數(shù)據(jù)動態(tài)變化快，管理者如不能及時地接收這些信息，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營將蒙受損失。所以企業(yè)能及時正確地傳達和響應(yīng)這些生產(chǎn)過程、設(shè)備和質(zhì)量信息。

針對上述需求，結(jié)合物聯(lián)技術(shù)，研究MES系統(tǒng)軟件可視化系統(tǒng)，通過部署多個傳感器節(jié)點，利用RFID標(biāo)簽定位技術(shù)，追蹤物料單品在生產(chǎn)線上的裝配制造過程，設(shè)計交互界面，使企業(yè)實現(xiàn)車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)在各方面應(yīng)用的可視化管理，為企業(yè)節(jié)約成本、創(chuàng)造更多的價值。

2、MES系統(tǒng)軟件架構(gòu)

針對MES系統(tǒng)軟件在制造業(yè)車間的應(yīng)用情況及反應(yīng)出的問題，結(jié)合物聯(lián)技術(shù)，提出了基于物聯(lián)技術(shù)的MES系統(tǒng)軟件可視化系統(tǒng)基本架構(gòu)。系統(tǒng)的層次主要分為3 大部分：車間現(xiàn)場控制層、執(zhí)行監(jiān)控層和車間可視化管理層。

車間現(xiàn)場控制層主要利用OPC 技術(shù)、PLC 技術(shù)和條碼/RFID 識別技術(shù)等物聯(lián)技術(shù)實現(xiàn)I/O 控制、數(shù)據(jù)采集和設(shè)備集成等功能。

執(zhí)行控制層可以實時監(jiān)控各工位設(shè)備的運行狀態(tài)，設(shè)備出現(xiàn)故障可以立即發(fā)出警告，提示生產(chǎn)現(xiàn)場管理人員及時排除故障；也可以接收工作站反饋的質(zhì)量控制、性能分析的結(jié)果信息，指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員進行改進生產(chǎn)作業(yè)，執(zhí)行詳細工序計劃的指令，安排生產(chǎn)線準(zhǔn)時完成生產(chǎn)任務(wù)。

車間可視化管理層利用可視化技術(shù)、SPC技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制、質(zhì)量控制，后在管理層以圖表、圖像形式將過程控制數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制數(shù)據(jù)、實時更新的數(shù)據(jù)和歷史統(tǒng)計的數(shù)據(jù)可視化展示，讓管理者更直觀地管理生產(chǎn)現(xiàn)場。后，可通過接口管理平臺實現(xiàn)與ERP，MES系統(tǒng)軟件，PDM，CAPP等系統(tǒng)信息集成與共享。

3、可視化MES系統(tǒng)軟件的功能模型

通過對上述系統(tǒng)架構(gòu)圖的分析，并結(jié)合裝配車間的現(xiàn)場情況，將MES系統(tǒng)軟件可視化系統(tǒng)的功能模型總結(jié)。

3.1 生產(chǎn)控制可視化
生產(chǎn)控制可視化可以用來查看生產(chǎn)進度，防止生產(chǎn)事故，監(jiān)測流水線的生產(chǎn)情況，阻止生產(chǎn)線因異常情況而停止流轉(zhuǎn)，并可查詢和追溯當(dāng)時操作人員的詳細信息，提高生產(chǎn)效率，具體可有生產(chǎn)工序可視化、生產(chǎn)工時可視化、車間布局可視化和工藝流程可視化等功能模塊組成。

3.2 質(zhì)量控制可視化
質(zhì)量控制可視化由質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可視化、質(zhì)量檢測可視化和質(zhì)量追溯可視化組成，通過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對采集數(shù)據(jù)進行自動判斷，異常情況進行報警，并追溯檢測問題根源，及時控制并合理改善管理，實現(xiàn)質(zhì)量的實時在線觀察和控制。

3.3 數(shù)據(jù)實時更新
利用數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實時采集設(shè)備數(shù)據(jù)、物料數(shù)據(jù)和人員信息數(shù)據(jù)等，并通過構(gòu)建數(shù)據(jù)軟硬件平臺系統(tǒng)，實時更新展示數(shù)據(jù)，方便管理人員有效管理裝配過程。

3.4 歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計
企業(yè)數(shù)據(jù)庫存儲車間現(xiàn)場的所有數(shù)據(jù)，對歷史數(shù)據(jù)有效統(tǒng)計，以圖表或圖像形式展示，便于管理人員直觀查詢和統(tǒng)計、分析設(shè)備狀況、人員信息狀態(tài)狀況和物料狀況等信息，出現(xiàn)問題時可利于追溯查詢問題根源。

4、MES系統(tǒng)軟件實現(xiàn)

SOA是一種通過使用和組裝構(gòu)建模塊來概念化、設(shè)計和構(gòu)建應(yīng)用程序的方法，每個構(gòu)建模塊被表示為一個可重用的服務(wù)，通過SOA技術(shù)的應(yīng)用，將提高軟件的可重用性，改善MES系統(tǒng)軟件過于個性化和升級困難的問題，提高系統(tǒng)的構(gòu)件速度，降低構(gòu)件成本。所以本系統(tǒng)采用SOA 架構(gòu)。采用C#，開發(fā)，企業(yè)數(shù)據(jù)庫采用ORACLE數(shù)據(jù)庫管理，利用GDI+、OWC等繪圖工具和Dundas數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，完成交互圖形圖表的繪制和數(shù)據(jù)可視化的呈現(xiàn)，用可視化的方式高效管理車間裝配過程。

5 、結(jié)語

本文分析了制造業(yè)中MES系統(tǒng)軟件存在的不足，引入物聯(lián)技術(shù)，提出了基于物聯(lián)技術(shù)的 MES系統(tǒng)軟件 可視化系統(tǒng)，通過系統(tǒng)架構(gòu)分析系統(tǒng)的功能模型，使裝配車間的生產(chǎn)控、質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)實時更新和歷史統(tǒng)計都可視化展示，改進了生產(chǎn)過程中組裝線和工藝流程的混亂、質(zhì)量反饋問題的滯后和交互，使管理者有效管理車間，使企業(yè)降低成本，高效高質(zhì)量生產(chǎn)。

原文來源于杭州匠興科技