广州离散制造企业MES系统数据采集方式

离散制造业的生产数据采集导读：生产的数据准确、及时、自动的采集是工业互联的基础车间，可以为用户营造一个可视、实时、精细、可追溯的制造环境，因此近10年来在国际上得到迅速发展。

如果把工厂比喻为人，那么生产数据就相当于人的血液系统。

离开生产数据采集，生产管理部门不能及时、准确地得到工件生产数量;不能自动获得机床开工状况和主轴运转情况;不能准确分析设备利用率等瓶颈问题;无法准确、科学地制定生产计划;无法实现生产管理协同。

可见，只有有效的实现生产数据，才能从根本上解决车间管理中计划跟踪迟滞、设备利用率低、产品质量难以提升等问题。

1.离散制造企业中的生产数据采集的特点由于连续工业生产与离散工业生产在设备、物料和产品特点的差异。

导致了两种类型的工业生产在制造管理中存在诸多差异。

离散制造企业的车间执行过程中的生产数据采集体现出以下特点：(1)随着企业竞争加剧，越来越多的离散制造企业实现多品种小批量订单生产方式。

如航天制造企业，产品品种多达上千种，每种产品的批量较小，多的几十件到上千件，少到几件甚至单件(研制生产)。

这给企业的生产数据采集带来挑战。

(2)离散制造企业多品种、多型号的机床并存，导致难以预先设定较为准确设备产能。

许多企业员工的能力参差不齐，缺乏—批稳定的技工。

生产计划在各种因素的影响下，插单现象频繁(如大型发动机制造)，突发事件多，这加剧了生产数据采集的复杂性。

(3)相对流程制造企业，离散型制造企业设备功能冗余度大，往往拥有大量的机床和数控设备。

这些机床和数控设备种类多、品牌杂、新老并存(国有企业这种隋况尤甚)。

设备的协议与接口种类差别很大，通讯接口之间兼容性差。

有些数控设备没有网络接口、只提供软驱或串行口，因此数据采集难度大。

(4)由于每个操作可能涉及不同的物料、设备、工具及文档等资源，这些资源离散地分布在企业中。

因此在异步、并发的离散流程中，需要采集的生产数据种类多，彼此之间关联性高。

(5)许多离散制造企业产品零部件的加工工艺复杂、质量要求高。

离散制造业MES生产数据采集技术探讨MES要完成与自动化生产设备的接口以实现数据的采集期间，需要基于电子资产进行数据集成与信息采集，即通过传感器采集等多种方式，将自动化生产设备中的实时数据更新至MES系统中。

并且在此过程中，应完成过程中涉及的各种数据。

为了完成数据采集，通常需要在MES系统中定义与生产过程相关的数据模型和数据结构，以便将数据收集和组织成有用的信息。

常见的数据包括：生产计划数据：MES系统中的计划部分是最主要的数据，通常包括生产订单、工单和生产计划等。

生产过程数据：生产过程数据指任何涉及正在进行的生产活动的数据。

这包括正在运行的机器的输出、员工的生产记录、工作站上的工件数量等。

产品追溯性数据：生产过程会涉及产品追溯性，包括用于跟踪和记录原材料、半成品和最终产品的关键指标，例如关键过程参数、生产记录以及检验结果等。

从技术层面，和数据采集相关的技术主要有以下几种：传感器技术：这里的传感器技术主要是指用来采集过程数据的传感器技术，例如安装在机器上的传感器，可以用来测量温度、压力、位移等指标，并将这些数据传输至MES系统。

RFID技术：RFID技术一般用于产品追溯性方面的数据采集，利用RFID标签可以记录某个产品的所有关键指标，这种技术可以实现产品全程的追踪，从而提高产品的质量问题的发现和处理能力。

照相技术：照相技术也是一种常见的数据采集技术之一，它主要用于收集员工的生产记录、工作站上的工件数量等信息。

自动识别技术：自动识别技术是一种能够自动识别生产过程中条形码、二维码等标识的技术，可以帮助MES系统自动记录生产过程中的关键指标和数据等信息。

MES生产数据采集的大数据应用趋势在离散制造业中 MES系统通过实时的数据采集，管理和分析，帮助企业实现全面的转型，提升生产效率。

而如今，随着大数据时代的到来，数字化转型的趋势也日益明显。

MES技术也随之发展，更加注重数据的利用和分析，以实现更快，更高效的生产管理。

MES制造执行系统数据采集方式MES制造执行系统的特点，就是能实时收集生产过程中的各类信息、数据，然后汇集到数据库中，作数据分析及供管理层查询。

如何高效的采集车间的各类数据，是决定一个MES 制造执行系统软件项目实施成败的重要关键环节。

为您简单介绍一下几类常见的数据采集方式。

数据收集是MES制造执行系统业务进行的根本，也是MES制造执行系统进行统计分析的基础。

MES制造执行系统软件应用中根据不同的数据、应用场景、人员能力、设备投入等方面的因素需要采用不同的数据收集方式，选择不同的数据收集设备。

根据各类数据的分类，采用不同的数据采集方式。

1、必须录入的数据必须录入的数据指系统必须直接从外部获得的数据。

系统可以通过规格基础定义功能以及过程数据基础定义功能完全的自行建立属于企业自己的数据收集项目库。

例如产品的编码、产品流程、工序名称、工艺条件目标等。

2、系统自动生成的的数据生产过程中的部分由事件触发的数据可以由系统在过程中自动收集，主要包括：工序开始操作的时间、结束时间、设备状态等。

这一类的数据，可由时间触发之后，根据原本设定的基础数据，由系统自动收集。

3、通过条码采集的方式通过条码收集制造数据的方式是最为普遍的方式之一。

条码收集数据的前提是信息可以以编码的方式表达或与预设的数据通过编码建立对应关系。

条码方式可收集的数据主要包括：产品批号、物料批号、加工资源编号、运输资源编号、人员编号、异常类别、异常现象、设备状态(维修、保养、故障停机等)、作业开始、作业结束等。

条码可以提高数据录入的准确性，提高录入速度，且成本较低。

因此，建议尽可能的将数据进行分类然后编码处理，转化成条码的方式表达以便于现场的数据采集。

4、传感器采集数据某些行业对温度、压力、湿度等的要求有严格要求的，其相关数据来源可以增加各类传感器。

采集模式主要为温度传感器、压力传感器、无线数据采集卡和PC等构成。

5、RFID数据采集在汽车行业中，由于完全依据订单进行生产，并且几乎没有两辆完全一样的订购汽车，因此自动化的物流跟踪是顺利生产的前提条件。

MES对过程控制系统（PCS）的数据采集1 引言随着计算机信息技术的高速发展、软件应用技术的不断普及、企业信息化建设经验的不断积累和计算机信息管理系统应用水平的提高，使企业深刻地认识到走信息集成化道路的重要性。

实施信息集成化技术，已成为企业信息化建设发展的一种必然选择。

在流程制造行业的企业信息化建设中，位于底层车间进行生产控制的是以先进控制、操作优化为代表的过程控制系统（PCS），PCS强调的是通过控制优化，减少人为因素的影响，提高产品的质量与系统的运行效率；而位于上层的企业计划系统（ERP），强调的是企业的计划性。

尽管这两类系统的推广取得了一定效果，但却忽略了两者之间的有效配合，导致企业上层经营管理缺乏有效的实时信息支持、下层控制环节缺乏优化的调度与协调。

为此，将经营计划与生产过程统一起来的生产执行系统（MES）应运而生。

2 MES系统功能及构成MES（Manufacturing Execution System）即制造执行系统，俗称生产执行系统。

MES位于企业信息计划系统（ERP／SCM）和过程控制系统（PCS）的中间位置，过程控制系统包括分散控制系统（DCS）和安全仪表系统（SIS）等。

ERP作为业务管理系统，DCS／SIS属于控制系统，而MES则是生产执行系统。

MES与上层ERP等业务系统和底层DCS等生产设备控制系统一起构成企业的神经系统，一是把业务计划指令传达到生产现场，二是将生产现场的信息及时收集、上传和处理。

MES不单是面向生产现场的系统，而是作为上、下两个层次之间双方信息的传递系统，连结现场层和经营层，通过实时数据库传输基本信息系统的理论数据和工厂的实际数据，并提供企业计划系统与过程控制系统之间的通信功能，是应用于企业的重要信息系统。

其具体功能如下：2.1 资源分配、状态及人力资源管理管理设备、工具、人员物料、以及其他生产实体，满足生产计划的要求对其所作的预定和调度，用以保证生产的正常进行；提供资源使用情况的历史记录和实时状态信息，确保设备能够正确安装和运转。

离散制造业MES生产数据采集技术探讨随着信息化时代的来临，离散制造业已经开始积极地开展 MES（Manufacturing Execution System）系统的应用。

MES系统的核心是生产数据的采集与管理，它能够帮助生产企业实现从生产计划的制定到生产执行的全面管理和监控，提高生产过程的效率和质量。

本文将对离散制造业MES生产数据采集技术进行深入的探讨。

一、数据采集技术的分类MES系统的生产数据采集技术主要包括以下三类：1.手动输入采集手动输入采集是一种传统的数据采集方式，即由操作员在工作站上手动输入相关信息。

这种方式的优点是简单易行，适用范围广，但它也存在一些缺点，如易出错、易造假、耗时等问题。

2.自动化采集自动化采集是现代化生产中使用的一种先进的数据采集方法，它采用各类自动化设备（如传感器、控制器、扫描枪等）对生产过程中的数据进行处理和采集。

这种方式具有高效、准确、可靠、无误的特点，但它需要大量的设备投入，成本相对较高。

很多企业会采用两种方法相结合的方式，既手动输入，又自动化采集。

3.远程采集远程采集是一种通过网络将分散在不同地点的数据集中到一个集中地点进行处理和管理的数据采集方法。

这种方式通常会结合自动化采集方式，通过网络将采集好的数据传输到公司总部的MES系统中进行处理和管理，提高了数据处理效率，但在成本上也需要投入较多的资源。

1.生产计划管理MES系统可以通过采集生产计划数据来确定生产订单的进度，同时可以通过优化生产计划来提高生产效率和减少生产成本。

2.生产过程监控MES系统可以采集生产过程的各种数据，包括生产线产能、产量、生产质量等等，通过对生产数据进行分析和监控，可以及时发现并解决生产中的问题，提高生产效率和产品质量。

3.生产数据报告4.生产追溯MES系统可以采集生产过程中的各种数据，并保存下来，以便以后进行追溯，了解生产过程中的问题和不足，并采取适当的措施加以改进。

MES系统可以采集生产材料的数量、质量和供应情况等数据，以便管理人员能够了解生产材料的情况并作出相应的管理决策。

因为制造企业有大量的生产设备，并且生产设备的品牌和种类也比较多，通信方法多样，数据采集量大，使印刷企业MES系统的数据采集变得十分复杂，针对不同设备会对接多个不同接口，造成数据转换繁琐，信息交换延迟。

MES生产管理系统采集数据有主动式和交互式，主动式是MES系统自己访问PLC的CPU相关内存M （该内存区经双方沟通作为数据存储器），另一种是MES系统发送数据沟通请求, PLC按照规定格式把数据发送给MES系统。

1、MES系统直连设备PLC数据采集MES系统与设备直连，首先确认设备是否具备条件，对于具备网络接口的自动化生产线或设备MDC （无数据控制器），系统直接通过网络与设备的PLC （可编程逻辑控制器）进行数据交换，可以采集到生产线或设备的工作状态（运行和停止等）。

同时上层生产管理实现对底层设备的监控，使车间管理透明化，获得相关生产信息，如：生产数量、速度、停机次数及时间等，可以形成直观形象的图形界面，为管理人员提供现场实时信息，为维修工程师快速定位和分析现场故障、确定解决方案提供有效的帮助。

2、MES系统通过设备加装（传感器+悟联网关）数据采集不能连接PLC的设备，采集运行状态需要加装速度、数量传感器。

印刷生产环境对温度、湿度等有严格要求，其采集模式主要为温、湿度传感器，设备辅助采集需要加装润版液PH值、导电率传感器等。

无线数据采集卡、悟联网关等采用的传感器一般是反射式红外线传感器或对射式红外传感器。

3、MWS接收条码扫描枪或RFID发送的数据（在WIFI网络环境下）条码扫描一般在仓储管理使用较多，生产物料的管理如品名、数量、批次、生产日期、货仓位置等使用较多；RFID 一般用在场内物流管理，如半成品数量、成品仓储位置、半成品名称、加工物料编号、半成品货位、开始时间、结束时间等。

MES系统与设备对接，使生产过程更加透明化，管理人员根据生产状态能够及时优化生产, 使生产效率得到很大提升。

生产线MES设备数据采集技术要求生产线MES（制造执行系统）设备数据采集是指通过采集设备的相关数据，包括设备运行状态、生产数据、工艺参数等，以实时监控和控制生产过程，提高生产线的效率和质量。

为了满足生产线MES设备数据采集的要求，以下是一些技术方面的要求：1.设备接口标准化：生产线中通常存在多种类型的设备，如机器、传感器、PLC等，需要制定通用的接口标准，支持不同设备的数据采集和通信。

常见的标准包括OPC（开放式生产控制）和MODBUS（现场总线）等。

2.设备数据采集方式：数据采集可以通过各种方式进行，如传感器、监控仪表、无线通信等。

选取合适的采集方式，考虑到设备的特性、成本和数据采集的精度要求。

3.设备数据实时性：生产线MES需要实时监控和控制设备的运行状态和生产数据，因此数据采集的实时性十分重要。

采用高速的数据采集技术，如高速传感器、高频采样等，确保数据的准确性和实时性。

4.数据采集的精度和准确性：生产线MES设备数据采集需要确保数据的精度和准确性，以保证后续的数据分析和决策的可靠性。

对于一些关键的生产参数，如温度、压力等，需要采用高精度的传感器和仪表进行数据采集。

5.数据传输和存储安全性：生产线MES设备数据采集需要确保数据的安全性，避免数据丢失或被恶意篡改。

采用安全的数据传输协议，如SSL （安全套接层）、VPN（虚拟私人网络）等，同时将数据进行加密和备份，确保数据的安全存储。

6.数据采集与生产线管理系统的集成：生产线MES设备数据采集需要与生产线管理系统实现无缝集成，实现数据的实时采集、分析和可视化展示。

通过与生产线管理系统的集成，可以实现对生产过程的全面控制和优化。

7.数据采集的灵活性和扩展性：生产线MES设备数据采集需要具备一定的灵活性和扩展性，能够适应不同生产线的需求和变化。

采用模块化设计思想，可以方便地进行功能的扩展和升级。

8.数据采集的可视化展示：生产线MES设备数据采集需要将采集到的数据进行可视化展示，提供生产过程的实时监控和数据分析。

离散制造业MES生产数据采集技术探讨随着工业自动化程度越来越高，离散制造业MES（Manufacturing Execution System）系统已经成为制造企业信息化管理的重要组成部分。

MES系统是指以生产过程数据为主要基础，支持现场生产管理、生产数据采集、生产计划调度等工作，实现制造全过程的监控与管理。

在离散制造业MES系统中，生产数据采集是一个非常重要的环节。

生产数据采集是指通过各种传感器、仪器、设备和系统采集生产现场相关的数据，并将这些数据传递给MES 系统进行分析、计算和处理。

通过生产数据采集技术，可以实现对生产全过程的实时监控与管理，提高生产效率和产品质量，从而提高企业的竞争力。

现阶段，常见的生产数据采集技术主要有以下几种：一、PLC（Programmable Logic Controller）PLC是一种专门用于控制工业自动化系统的可编程逻辑控制器。

PLC具有高可靠性、实时性和良好的扩展性，可以采集生产现场的各种数据，如生产过程参数、设备状态、产品数量等。

PLC作为生产数据采集技术的主要手段之一，具有广泛的应用前景。

二、DCS（Distributed Control System）DCS是针对工业生产控制和自动化管理的一种分散式控制系统。

DCS具有高可靠性、智能化、可扩展性等优势，可以快速采集生产数据，实现现场操作控制和数据监控。

DCS能够有效降低生产成本，提高生产效率，是MES系统中生产数据采集技术的重要手段之一。

四、RFID（Radio Frequency Identification）RFID是一种基于无线电波技术的射频识别系统。

RFID系统能够实现对物品、人员和设备的追踪、识别和管理。

在MES系统中，通过RFID技术可以实现对生产现场的设备、产品和物料等进行标识和追踪，从而实现对生产过程的实时管理和控制。

总之，离散制造业MES系统是现代企业信息化管理的重要组成部分，生产数据采集是其关键环节之一。

离散制造业MES智能化生产协同管理系统方案
一、背景
离散制造业MES智能化生产协同管理系统可以有效改进传统生产模式，加快产线的拉动，提高资源利用效率，降低中间对接成本，提升智能化管
理水平，实现准确可靠的数据处理，保障制造业的全流程可信任性，更好
地满足客户的定制需求，更好地推动制造业的发展。

二、MES智能化生产协同管理系统方案分析
1、数据管理
MES通过搭建一个实时、统一的生产信息数据库来管理企业的数据，
支持近百种数据自动取得、存储和分析，非常完美的满足了企业的基础数
据管理需求，有效避免了人工操作和繁琐的数据处理过程，节约了企业的
时间和成本，极大地提高了工作效率。

2、感知网络
MES采用了多种传感器、RFID或NFC等技术，将物料及其他资源的感
知性和追踪性与现实信息相结合，从而实现系统中的实时监控和追踪，提
高物资的使用效率，实现设备的健康管理和能源管理，控制库存水平，有
效保障物料供应和客户需求的及时可靠。