離散制造業(yè)MES生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集技術(shù)探討

劉韓影 吳佳佳 丁華 楊貴林 劉冬梅

摘? ?要：隨著時(shí)代的發(fā)展，國(guó)家對(duì)于智能制造類型的企業(yè)也提出了一些新的要求，并出臺(tái)了有關(guān)于離散型制造企業(yè)在生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)采集的有關(guān)政策的同時(shí)，也提出了一些要求。為了提高離散型制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的完整性以及全面性，對(duì)于離散型制造企業(yè)的信息采集技術(shù)的革新刻不容緩，本文對(duì)離散型制造企業(yè)在生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)進(jìn)行研究，并且給出一些建議。

關(guān)鍵詞：離散型制造企業(yè)? 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集? 采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)? MES系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TH166? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）11（a）-0082-02

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，我國(guó)的工業(yè)制造水平也在不斷提高，對(duì)于高質(zhì)量，高效率的生產(chǎn)過程已經(jīng)逐漸成為了離散型制造企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。已經(jīng)有越來越多的離散型制造企業(yè)在生產(chǎn)車間里面安裝部署了MES系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的主要作用就是充分利用人力以及物力、現(xiàn)有資源來打造高效合理的生產(chǎn)體系。因此，增加了離散型制造企業(yè)的難度，倘若不引進(jìn)合理的技術(shù)和監(jiān)控系統(tǒng)，這些企業(yè)將很難再提高自身的實(shí)力。

1? MES系統(tǒng)的應(yīng)用背景

目前，國(guó)內(nèi)的很多制造企業(yè)已經(jīng)引進(jìn)了一批對(duì)于企業(yè)生存有一定幫助的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，但是，目前國(guó)內(nèi)所引進(jìn)的管理系統(tǒng)大多是相關(guān)技術(shù)不成熟的，還存在著以下幾個(gè)問題：（1）不能對(duì)生產(chǎn)過程中的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不能采集到準(zhǔn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。（2）企業(yè)在制定生產(chǎn)計(jì)劃的時(shí)候不要完全照搬別人家的，要結(jié)合自身的情況，然后制定出一個(gè)適合企業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)計(jì)劃。（3）企業(yè)在開展生產(chǎn)活動(dòng)的時(shí)候，沒有對(duì)相關(guān)設(shè)備做好監(jiān)控工作，設(shè)備出現(xiàn)問題之后不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。（4）大多數(shù)工作情況下需要用到人工來實(shí)現(xiàn)，不能完全擺脫人力，并且不能對(duì)員工的實(shí)時(shí)在崗記錄進(jìn)行有效的記錄。因此需要對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)進(jìn)行完善和改革，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的收集，并且，將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)統(tǒng)一管理。

2? 離散型制造企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集需求

該類型的企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，必須時(shí)刻關(guān)注生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量，然后再根據(jù)反饋結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，通過這種方法可以提升企業(yè)柔性化生產(chǎn)能力并隨時(shí)做出調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃達(dá)到客戶個(gè)性化定制產(chǎn)品的目的;因此數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)就能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 生產(chǎn)加工信息

MES系統(tǒng)主要會(huì)收集那些與訂單有關(guān)的信息，主要包括訂單的數(shù)量和訂單時(shí)間等等。

2.2 員工生產(chǎn)信息

MES系統(tǒng)會(huì)對(duì)企業(yè)的每一位員工的操作進(jìn)行記錄，對(duì)加工以及成本信息進(jìn)行記錄，對(duì)消耗的原材料以及能源成本進(jìn)行收集。

2.3 車間資源信息

通過MES系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)車間內(nèi)的物流信息和設(shè)備信息進(jìn)行收集，然后再進(jìn)行統(tǒng)一處理分析。

2.4 生產(chǎn)質(zhì)量信息

MES系統(tǒng)對(duì)于離散型制造企業(yè)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品進(jìn)行合理的抽樣檢測(cè)、隨機(jī)抽查等，并且判斷產(chǎn)品的質(zhì)量是否合格，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)代號(hào)、零部件、工序號(hào)、生產(chǎn)總數(shù)、檢驗(yàn)總數(shù)以及合格數(shù)量、次品數(shù)量、以及廢品數(shù)量等等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)采集。

2.5 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)信息

比如說生產(chǎn)機(jī)器的開關(guān)機(jī)時(shí)間信息、功率消耗信息以及機(jī)器的運(yùn)行情況信息等等。

3? 對(duì)于生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

MES系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)的采集大致分為數(shù)據(jù)采集終端、路由器、上位機(jī)三部分。數(shù)據(jù)采集終端的功能主要是創(chuàng)建動(dòng)態(tài)的信息收發(fā)平臺(tái)，上位機(jī)的功能是對(duì)數(shù)據(jù)采集終端的信息進(jìn)行一定的處理，并且在處理之后將信息存儲(chǔ)起來，為生產(chǎn)過程提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。其主要模型圖大致如圖1所示。

3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

如果要運(yùn)用MES系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，就必須要采用合適的設(shè)備，一般來說，這個(gè)設(shè)備主要是由電源、LCD顯示器、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸模塊、USB數(shù)據(jù)傳輸模塊、存儲(chǔ)器等五個(gè)部分所組成的，這五個(gè)部分相互配合才可以實(shí)現(xiàn)信息采集工作。

3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)

很多企業(yè)在設(shè)計(jì)MES系統(tǒng)軟件的時(shí)候采用模塊設(shè)計(jì)的方法，通過這種辦法設(shè)計(jì)出來的軟件功能性較強(qiáng)。并且包含了很多環(huán)節(jié)，所以需要不同的人來對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，這樣才能達(dá)到最好的效果。模塊設(shè)計(jì)主要包括初始化環(huán)節(jié)、輸入環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存環(huán)節(jié)、信息管理環(huán)節(jié)四個(gè)環(huán)節(jié)，如果企業(yè)要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，首先需要保證這四個(gè)環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性，這樣不僅可以保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定，而且可以保證系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的價(jià)值實(shí)現(xiàn)

綜上所述，MES系統(tǒng)可以對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且可以為以后的生產(chǎn)工作積累經(jīng)驗(yàn)，提供數(shù)據(jù)，減少以后的生產(chǎn)過程中要多走的彎路。并且以此來評(píng)價(jià)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品好壞的標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

4? MES系統(tǒng)的應(yīng)用案例以及驗(yàn)證

結(jié)合MES系統(tǒng)對(duì)于離散型制造企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，將此種設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到各領(lǐng)域的企業(yè)中，例如：一些加工型企業(yè)，并且結(jié)合離散型制造企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)以及產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)特征，在這些企業(yè)的生產(chǎn)過程中，也可以請(qǐng)有關(guān)的技術(shù)人員設(shè)計(jì)出一套適合的數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，這樣既增大企業(yè)的生產(chǎn)效率，也可以改良企業(yè)管理層的管理水平。并且還可以在一定的程度上給企業(yè)的管理人員提供改善管理的方法。

5? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，MES系統(tǒng)對(duì)于離散型制造企業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集的準(zhǔn)實(shí)時(shí)性以及準(zhǔn)確性，是確保企業(yè)能夠不斷發(fā)展以及壯大的保障之一。結(jié)合上文的分析，離散型制造企業(yè)對(duì)于MES系統(tǒng)的應(yīng)用與建設(shè)不應(yīng)該只滿足于現(xiàn)階段的對(duì)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，而是應(yīng)該在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)原有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，加強(qiáng)對(duì)于人機(jī)之間的結(jié)合以及先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用以及人、機(jī)、料、法、環(huán)數(shù)字化的創(chuàng)新。

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