離散制造業MES生產數據采集技術探討

劉韓影 吳佳佳 丁華 楊貴林 劉冬梅

摘? ?要：隨著時代的發展，國家對于智能制造類型的企業也提出了一些新的要求，并出臺了有關于離散型制造企業在生產過程中數據采集的有關政策的同時，也提出了一些要求。為了提高離散型制造業對生產過程中的生產數據采集的完整性以及全面性，對于離散型制造企業的信息采集技術的革新刻不容緩，本文對離散型制造企業在生產過程中的數據采集技術進行研究，并且給出一些建議。

關鍵詞：離散型制造企業? 生產數據采集? 采集系統設計? MES系統

中圖分類號：TH166? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（a）-0082-02

隨著時代的不斷進步，我國的工業制造水平也在不斷提高，對于高質量，高效率的生產過程已經逐漸成為了離散型制造企業的發展目標。已經有越來越多的離散型制造企業在生產車間里面安裝部署了MES系統，這個系統的主要作用就是充分利用人力以及物力、現有資源來打造高效合理的生產體系。因此，增加了離散型制造企業的難度，倘若不引進合理的技術和監控系統，這些企業將很難再提高自身的實力。

1? MES系統的應用背景

目前，國內的很多制造企業已經引進了一批對于企業生存有一定幫助的生產管理系統，但是，目前國內所引進的管理系統大多是相關技術不成熟的，還存在著以下幾個問題：（1）不能對生產過程中的情況進行實時監控，不能采集到準實時的數據。（2）企業在制定生產計劃的時候不要完全照搬別人家的，要結合自身的情況，然后制定出一個適合企業發展的生產計劃。（3）企業在開展生產活動的時候，沒有對相關設備做好監控工作，設備出現問題之后不能及時發現。（4）大多數工作情況下需要用到人工來實現，不能完全擺脫人力，并且不能對員工的實時在崗記錄進行有效的記錄。因此需要對國內現有的數據采集管理系統進行完善和改革，對企業的生產過程中產生的數據實時的收集，并且，將采集到的數據存儲統一管理。

2? 離散型制造企業對于生產數據的采集需求

該類型的企業在進行生產的過程中，必須時刻關注生產出來的產品的質量，然后再根據反饋結果對數據進行記錄，通過這種方法可以提升企業柔性化生產能力并隨時做出調整生產計劃達到客戶個性化定制產品的目的;因此數據采集管理系統就能夠提高企業的經濟效益。

2.1 生產加工信息

MES系統主要會收集那些與訂單有關的信息，主要包括訂單的數量和訂單時間等等。

2.2 員工生產信息

MES系統會對企業的每一位員工的操作進行記錄，對加工以及成本信息進行記錄，對消耗的原材料以及能源成本進行收集。

2.3 車間資源信息

通過MES系統可以對生產車間內的物流信息和設備信息進行收集，然后再進行統一處理分析。

2.4 生產質量信息

MES系統對于離散型制造企業生產出來的產品進行合理的抽樣檢測、隨機抽查等，并且判斷產品的質量是否合格，對產品的生產代號、零部件、工序號、生產總數、檢驗總數以及合格數量、次品數量、以及廢品數量等等信息進行統計采集。

2.5 設備運轉實時信息

比如說生產機器的開關機時間信息、功率消耗信息以及機器的運行情況信息等等。

3? 對于生產數據采集系統的設計

MES系統對于數據的采集大致分為數據采集終端、路由器、上位機三部分。數據采集終端的功能主要是創建動態的信息收發平臺，上位機的功能是對數據采集終端的信息進行一定的處理，并且在處理之后將信息存儲起來，為生產過程提供動態數據。其主要模型圖大致如圖1所示。

3.1 數據采集系統的硬件設計

如果要運用MES系統進行數據采集，就必須要采用合適的設備，一般來說，這個設備主要是由電源、LCD顯示器、以太網數據傳輸模塊、USB數據傳輸模塊、存儲器等五個部分所組成的，這五個部分相互配合才可以實現信息采集工作。

3.2 數據采集系統中的軟件設計

很多企業在設計MES系統軟件的時候采用模塊設計的方法，通過這種辦法設計出來的軟件功能性較強。并且包含了很多環節，所以需要不同的人來對這些環節進行管理，這樣才能達到最好的效果。模塊設計主要包括初始化環節、輸入環節、數據儲存環節、信息管理環節四個環節，如果企業要保證產品的質量，首先需要保證這四個環節的穩定性，這樣不僅可以保證生產過程的穩定，而且可以保證系統收集數據的準確性。

3.3 數據采集系統的價值實現

綜上所述，MES系統可以對企業生產過程中涉及到的各種數據進行采集，并且可以為以后的生產工作積累經驗，提供數據，減少以后的生產過程中要多走的彎路。并且以此來評價生產出來的產品好壞的標準，確保產品的質量。

4? MES系統的應用案例以及驗證

結合MES系統對于離散型制造企業的產品生產過程中的生產數據采集進行設計分析，將此種設計方法應用到各領域的企業中，例如：一些加工型企業，并且結合離散型制造企業的生產特點以及產業的結構特征，在這些企業的生產過程中，也可以請有關的技術人員設計出一套適合的數據采集管理系統，這樣既增大企業的生產效率，也可以改良企業管理層的管理水平。并且還可以在一定的程度上給企業的管理人員提供改善管理的方法。

5? 結語

總而言之，MES系統對于離散型制造企業生產過程中的生產數據的采集的準實時性以及準確性，是確保企業能夠不斷發展以及壯大的保障之一。結合上文的分析，離散型制造企業對于MES系統的應用與建設不應該只滿足于現階段的對生產過程中的生產數據采集，而是應該在這個基礎上對原有技術進行改進，加強對于人機之間的結合以及先進技術的應用以及人、機、料、法、環數字化的創新。

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