离散制造业MES生产数据采集技术探讨

刘韩影 吴佳佳 丁华 杨贵林 刘冬梅

摘   要：随着时代的发展，国家对于智能制造类型的企业也提出了一些新的要求，并出台了有关于离散型制造企业在生产过程中数据采集的有关政策的同时，也提出了一些要求。为了提高离散型制造业对生产过程中的生产数据采集的完整性以及全面性，对于离散型制造企业的信息采集技术的革新刻不容缓，本文对离散型制造企业在生产过程中的数据采集技术进行研究，并且给出一些建议。

关键词：离散型制造企业  生产数据采集  采集系统设计  MES系统

中图分类号：TH166                                 文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）11（a）-0082-02

随着时代的不断进步，我国的工业制造水平也在不断提高，对于高质量，高效率的生产过程已经逐渐成为了离散型制造企业的发展目标。已经有越来越多的离散型制造企业在生产车间里面安装部署了MES系统，这个系统的主要作用就是充分利用人力以及物力、现有资源来打造高效合理的生产体系。因此，增加了离散型制造企业的难度，倘若不引进合理的技术和监控系统，这些企业将很难再提高自身的实力。

1  MES系统的应用背景

目前，国内的很多制造企业已经引进了一批对于企业生存有一定帮助的生产管理系统，但是，目前国内所引进的管理系统大多是相关技术不成熟的，还存在着以下几个问题：（1）不能对生产过程中的情况进行实时监控，不能采集到准实时的数据。（2）企业在制定生产计划的时候不要完全照搬别人家的，要结合自身的情况，然后制定出一个适合企业发展的生产计划。（3）企业在开展生产活动的时候，没有对相关设备做好监控工作，设备出现问题之后不能及时发现。（4）大多数工作情况下需要用到人工来实现，不能完全摆脱人力，并且不能对员工的实时在岗记录进行有效的记录。因此需要对国内现有的数据采集管理系统进行完善和改革，对企业的生产过程中产生的数据实时的收集，并且，将采集到的数据存储统一管理。

2  离散型制造企业对于生产数据的采集需求

该类型的企业在进行生产的过程中，必须时刻关注生产出来的产品的质量，然后再根据反馈结果对数据进行记录，通过这种方法可以提升企业柔性化生产能力并随时做出调整生产计划达到客户个性化定制产品的目的;因此数据采集管理系统就能够提高企业的经济效益。

2.1 生产加工信息

MES系统主要会收集那些与订单有关的信息，主要包括订单的数量和订单时间等等。

2.2 员工生产信息

MES系统会对企业的每一位员工的操作进行记录，对加工以及成本信息进行记录，对消耗的原材料以及能源成本进行收集。

2.3 车间资源信息

通过MES系统可以对生产车间内的物流信息和设备信息进行收集，然后再进行统一处理分析。

2.4 生产质量信息

MES系统对于离散型制造企业生产出来的产品进行合理的抽样检测、随机抽查等，并且判断产品的质量是否合格，对产品的生产代号、零部件、工序号、生产总数、检验总数以及合格数量、次品数量、以及废品数量等等信息进行统计采集。

2.5 设备运转实时信息

比如说生产机器的开关机时间信息、功率消耗信息以及机器的运行情况信息等等。

3  对于生产数据采集系统的设计

MES系统对于数据的采集大致分为数据采集终端、路由器、上位机三部分。数据采集终端的功能主要是创建动态的信息收发平台，上位机的功能是对数据采集终端的信息进行一定的处理，并且在处理之后将信息存储起来，为生产过程提供动态数据。其主要模型图大致如图1所示。

3.1 數据采集系统的硬件设计

如果要运用MES系统进行数据采集，就必须要采用合适的设备，一般来说，这个设备主要是由电源、LCD显示器、以太网数据传输模块、USB数据传输模块、存储器等五个部分所组成的，这五个部分相互配合才可以实现信息采集工作。

3.2 数据采集系统中的软件设计

很多企业在设计MES系统软件的时候采用模块设计的方法，通过这种办法设计出来的软件功能性较强。并且包含了很多环节，所以需要不同的人来对这些环节进行管理，这样才能达到最好的效果。模块设计主要包括初始化环节、输入环节、数据储存环节、信息管理环节四个环节，如果企业要保证产品的质量，首先需要保证这四个环节的稳定性，这样不仅可以保证生产过程的稳定，而且可以保证系统收集数据的准确性。

3.3 数据采集系统的价值实现

综上所述，MES系统可以对企业生产过程中涉及到的各种数据进行采集，并且可以为以后的生产工作积累经验，提供数据，减少以后的生产过程中要多走的弯路。并且以此来评价生产出来的产品好坏的标准，确保产品的质量。

4  MES系统的应用案例以及验证

结合MES系统对于离散型制造企业的产品生产过程中的生产数据采集进行设计分析，将此种设计方法应用到各领域的企业中，例如：一些加工型企业，并且结合离散型制造企业的生产特点以及产业的结构特征，在这些企业的生产过程中，也可以请有关的技术人员设计出一套适合的数据采集管理系统，这样既增大企业的生产效率，也可以改良企业管理层的管理水平。并且还可以在一定的程度上给企业的管理人员提供改善管理的方法。

5  结语

总而言之，MES系统对于离散型制造企业生产过程中的生产数据的采集的准实时性以及准确性，是确保企业能够不断发展以及壮大的保障之一。结合上文的分析，离散型制造企业对于MES系统的应用与建设不应该只满足于现阶段的对生产过程中的生产数据采集，而是应该在这个基础上对原有技术进行改进，加强对于人机之间的结合以及先进技术的应用以及人、机、料、法、环数字化的创新。

参考文献

[1] 张浩，余凤莲.基于智能对象的SMT车间制造执行系统研究[J].工业工程，2015，18（2）：142-150.

[2] 马连博，胡琨元，朱云龙，等.面向离散制造业的过程监控管理系统设计与实现[J].小型微型计算机系统，2010，31（2）：377-380.

[3] 王猛，唐敦兵，顾文斌，等.基于RFID离散制造业车间生产过程控制系统研究与开发[J].中国制造业信息化，2012，41（11）：13.17.