MES解决方案与系统设计剖析

1、车间的MES系统设计、吴宝举等，中国汽车工程学会焊接学组第七届会议和学术交流会，2020/6/26，2，主要内容，MES系统的需求分析MES系统的网络结构的结论和意义，2020/6/26 主要内容制造执行系统(mes )制造执行系统、计算机生产管理系统(CIMS )计算机集成制造、企业资源(ERP )系统企业资源计划系统现场控制系统(FCS )现场控制系统，CIMS垄断企业的多种经营活动，涉及生产经营管理、工程设计和生产制造各环节，即产品报价、订单到计划、设计、 FMS (柔性制造系统)柔性制造系统，包括通过制造到产品发货和售后服务的全过程，2020/6/26、4、MES系统概述，FCS(ME

2、S )，ERP/CRM/SCM，c 系统系统机构、2020/6/26、6、mes系统概述mes系统完成车间生产过程信息集成管理，实现系统信息资源共享，自动诊断生产线故障，控制产品质量。 制造执行系统(MES ) (制造执行系统)是企业CIMS信息集成的纽带，是实现企业敏捷制造战略和现场生产敏捷化的基本技术手段。 制造执行系统MES是近十年来国际上发展迅速、面向现场层的生产管理信息系统。 目前，国外著名企业利用MES系统已成为普遍现象，国内许多企业也开始采用这种技术来增强企业竞争力。 2020/6/26，7，7，MES系统概要，MES位于计划级和现场自动化系统之间的执行级，主要负责工厂生产管理和

3、计划执行。 2020年6月26日， 8、8、MES系统概述，MES实现了对生产现场生产过程信息的集成管理，实现了系统信息资源共享MES实时监控现场状态，实时将现场生产情况反馈给企业管理层接受产品生产计划的单一大批量生产和多品种的PS的特征，2020/6/26， 9、9、MES系统概要、柔性制造、故障诊断、信息管理、MES功能、物流管理、混线生产、故障点检索、材料需求、管理层、MES系统集成了生产日程、产品跟踪、质量管理、设备故障分析、网络报告等管理功能，建立了统一的数据库系统强调制造过程的整体优化有助于企业实施完全闭环生产，帮助企业建立一体化和实时化的信息系统。2020/6/26、10、MES

4、系统概要、冲压工厂、焊接工厂、最终组装工厂、制止执行系统(MES )、ERP系统、CRM系统、MIS系统、优化指标、现场控制层现场网络、涂装工厂、功率组件间、时间、产量整个工厂的数字连接和建模。 2020/6/26，11，MES系统概述，MES系统以实时数据库和网络为支持平台，全面管理生产过程，它为企业提供必要的基础设施和决策支持工具，打破生产单元之间的信息壁垒使用MES解决方案，企业可以提高产品质量、缩短制造时间、降低制造成本等。 MES系统可以与ERP、CRM、SCM、电子商务进行数据交换。、2020/6/26、12、MES系统需求分析、FMS、客户客户、批次、公司产品/制造商、2020/

5、6/26、13、MES系统需求分析，目前制造企业基本上是企业资源管理系统(ERP )和工厂内的现场控制系统虽然工厂生产是高度自动化的，但是如何根据顾客的订单要求优化生产，如何分析质量，如何面对用户的特殊要求，如何及时向ERP系统传达职场有效的生产数据，如何更有效地控制人才和材料消耗，如何更有效地安排仓库管理和运输2020/6/26，14，对MES系统的需求分析，在企业中，ERP系统和FCS系统都有各自的局限性，在企业范围的信息化过程中上层计划系统和下层控制系统之间的生产执行领域的空白暴露出来了。 2020/6/26、15、MES系统的需求分析、生产现场很多生产线、设备复杂，产品生产经过多道工序

6、，几乎不能完全人工进行管理和控制MES是产品的订货、质量、设备， 作为全面动态管理资源等的ERP等业务系统和生产设备的控制系统的神经系统，在信息集成中发挥着重要的作用，它在管理和过程控制系统之间提供了一条通道，在两者之间有机地构成了一个整体。2020/6/26、16、MES系统需求分析，MES作为企业信息化建设的重要组成部分，发挥上下前后贯通的作用，在生产过程中收集大量实时数据，对实时事件进行实时反应和处理，进行生产过程的优化管理， 接收生产实绩数据把生产结果反馈给上层管理系统(ERP )，按上层管理系统的生产指令到达现场管理层(FCS )。 上下联系现场控制设备和企业管理平台，在实现数据无缝

7、连接和共享前后贯穿所有生产线，实现全过程一体化产品的质量跟踪、一体化计划和物流计划、一体化生产控制和管理，形成以MES为核心的企业信息系统。 2020/6/26、17、MES系统的需求分析显示，生产装置和生产线的控制系统规模不同(单个控制系统从数十个I/O到数千个I/O )，控制网络的结构复杂， 因为与管理网络的接口状况不同(软件的接口和硬件的接口)，我们利用先进的实时历史数据库和相关软件、硬件的接口技术，直接从生产线控制系统中现场恢复利用先进的实时数据库技术完成大量数据的有效压缩和安全存储，建立其他实时生产管理系统(生产成本动态跟踪系统、生产实时调度系统、设备故障诊断、经济运行、生产能力优化

8、、质量管理、生产过程可视化等) 消除信息孤岛，实现资源共享、集中指挥。Plant、Manage、Interface、2020/6/26、18、MES系统体系结构、制造现场的信息化体系结构被分为企业经营层、制造执行层和现场管理层三个层。 MES的重点是跟踪产品的生产过程，即产品生产过程，在ERP和FCS之间双向传递信息的管理范围通常是整个工厂或整个生产线。2020/6/26、19、MES系统架构、2020/6/26、20、MES是管理层和控制层之间的执行层，主要服务于企业生产管理和调度指挥。 通过使用统一的数据库，通过网络连接，可以同时为生产部门、质量检查部门、流程部门、物流部门等提供服务。 系

9、统通过强调制造过程的整体优化帮助企业实施完全闭环生产，协助企业建立一体化和实时化的ERP/MES/FCS信息系统。、MES系统架构、2020/6/26、21、MES系统架构、2020/6/26、22、实时数据库不仅将分布在各生产现场的实时信息集成在一起，而且管理员还对整个企业的生产过程进行全面实时监控通过对生产过程数据的再加工处理，可以提取出对生产管理、计划日程、经营决策真正有用的数据，在生产经营管理和实时过程控制之间架设桥梁，实现两者之间的信息交换和紧密集成。 实时数据库作为实时数据的存储工具，与管理系统的关系数据库系统通过开放接口进行数据交换，实现与管理系统的无缝连接，同时利用成熟的压缩、

10、存储技术，实现数据收集MES系统架构、实时数据库、2020/6/26、23、DCS、PLC等系统的生产实时数据和生产管理过程的一部分离线数据，通过对这些数据的加工分析、整理和传输。 把数据保存在实时数据库中。 在控制系统接口中，与控制系统的收集器，系统提供OPC收集器、文件收集器、计算收集器等，并提供一般的标准通信接口(例如OPC、DDE等接口方式和数值、字符串、浮点等各种数据OPC技术是连接现场设备和顶层监视软件的信息通道，提供标准的OLE接口。 通过这些接口，客户可以根据统一的数据访问标准访问不同制造商的硬件产品，使系统集成变得非常简单。 SIACON-SmartOPC是国内第一个OPC服

11、务器的快速开发工具，该软件可以在现场设备中添加OPC接口，与各种流行监视配置软件无缝集成。MES系统架构、数据收集接口、2020/6/26、24、MES系统架构、数据收集接口、2020/6/26、25、MES系统架构、防火墙、管理系统实时数据库、网关、数据流、2020/6/26、26、MES系统网络架构，MES系统将工厂控制层和企业管理层连接到统一网络。 该网络具有节点分布广泛、层次多的特点，这些特征决定了必须具有健全的网络平台，保证各业务的顺利运营。 因此，必须充分考虑工厂内的组织管理模式、基础设施和机关节点的分布、业务流程等进行设计，从实际情况来设计本项目网络系统的整体结构。 所采用的网络

12、集成方案基于相关的网络互连标准、规范、适当的网络互连技术和产品(包括交换、路由和接入设备)，构建合理、性能良好、安全可靠的网络通信平台，并在此基础上构建高质量的数据还可以实现诸如视频之类的通信服务，并且其可以结合高速千兆位以太网技术来实现提供高质量通信服务的目标。 2020/6/26、27，现场始终是实现工厂自动化和MES系统的基础。 向MES系统数据库提供数据。 也可以接受并执行工厂管理层的生产管理和调度命令。 Foundation Fieldbus，Profibus PA，HART，CAN，Profibus DP，工业以太网，MES系统体系结构，现场总线，2020/6/26，28，MES系

13、统臂实施实时数据库和关系数据库接口设备收集的实时数据存储在实时数据库中，为历史数据的回滚、质量跟踪等分析提供依据，向ERP提供统计数据，非收集数据为关系数据库同时，该系统可以与ERP、MRP、SCM等上级管理系统无缝连接，向这些系统发送基于实时数据的综合生产信息。 两台服务器配置得冗馀。采用集群方式，在两台服务器被冗馀配置的同时，采用美国容错技术有限公司的容错服务器、MES系统架构、数据库服务器、2020/6/26、30，从数据库服务器中获取实时/历史数据、MES系统架构、应用服务器、2020/6/26、31、考虑到各层网络的相对独立性和安全问题，为了防止黑客攻击、人员的未授权操作、病毒入侵、

14、保证系统的运行安全，ERP网络和MES网络在MES网络和PCS网络之间设置了防火墙，入侵检测系统实现了信息的单方面隔离，保证了系统的安全性，不影响信息传输。 查看和搜索MES系统架构、防火墙、客户端和数据，并根据需要进行部署。 C/S结构也可以是B/S结构。 客户访问采用了优先级和认证方法。 系统采用星型拓扑，系统主干使用1000M以太网，主干连接介质采用1000M单模光纤和1000M铜线的核心双工网冗馀机制，保证系统可靠运行为了增强MES系统架构、管理层网络、磁盘阵列和系统的容错性，可以采用双服务器冗馀结构，磁盘阵列可以满足大量数据的存储，每个服务器都内置了诸如RAID 5之类的容错性这些必

15、要的技术手段确保即使一台主机失败，也能继续正常工作。2020/6/26、33、MES系统的网络结构、2020/6/26、34、MES系统功能、生产订单管理、材料管理、焊接过程信息管理、MES系统、AVI系统、监视管理ANDON系统、焊接质量监视、2020/该模块是企业供应链的重要一环，制定生产计划跟踪生产计划的执行情况，随时动态调整生产计划，保证企业随时控制生产情况，有效保障供应链的平滑性，减少内部消费，降低生产成本、MES系统功能、生产订单管理、MES、REQUIRE，存储，2020/6/26，36、车体自动识别(AV1 )系统的英语缩写avi (automaticvehicleidenti

16、fication )是MES系统的重要组成部分AVI通过一系列的自动化和信息机器自动识别监视车身，根据生产计划从车身的意思控制系统中输出数据来确定车身的下一个位置。 MES系统功能，AVI系统，生产过程，零件，整车，AVI，2020/6/26， 37、生产线上设置的ANDON系统，有助于生产线工人在一定的生产节拍内完成质量可靠的组装任务，在生产线上传递信息，提高生产效率。 应该在输送机拉线的各个站点安装软线的每条生产线上设置一张ANDON显示板，在作业人员发现质量问题或请求班长帮助时，在作业人员拉绳子时，操作ANDON，显示板的显示灯是ANDO系统MES系统功能、监视管理ANDON系统、2020/6/26、38、作业人员调用可以在现场的材料呼叫面