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离散制造业是如何通过MES系统进行数据采集的!

制造型企业普遍存在的一个问题就是生产信息各自封闭,不能共享数据,各工厂、分厂和部门之间的信息也无法及时交流,这给企业建设生产信息化造成了很大的阻碍。因此,实现数字化管理、信息自动采集、实时存储、统计分析是制造企业信息化建设中迫切需要的。

MES系统最大的价值就是数据和信息的转换,数据自动化采集和通讯保证了信息集成化的实施。MES不是只面向生产现场的系统,还是作为上下两个层次之间双方信息的传递系统,连接现场和经营层,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,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。

离开生产数据采集,生产管理部门就不能及时、准确地得到产品的生产数量;不能准确分析设备利用率等瓶颈问题;不能准确、科学地制定生产计划;还无法实现生产管理协同。由此可见,MES对制造企业的重要性。

在制造业又分为流程型和离散型,两者之间在生产管理、设备、物料和产品特点都存在着差异,因而也使得MES系统分为:流程型MES和离散型MES。相比流程制造业,离散业的MES在数据采集方面更加复杂与困难。

1. 随着企业之间竞争越来越激烈,有很多离散型企业采用多品种小批量订单生产方式。如整车厂,产品品种繁多,每个产品的批量大小不同,这个企业采集生产数据带来挑战。

2. 离散型企业往往是多品种、多型号并存,导致难以预先设定较为准确的设备产能。而且企业员工的能力参差不齐,缺乏稳定的技工。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. 离散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。设备的协议与接口种类差别很大,通讯接口之间的兼容性差,这也使数据采集难度增大。

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. 在零部件加工企业中,生产工艺复杂、质量要求高,因此对质量过程需要全面的管控,质量数据采集便是其重要的组成部分。

离散制造企业的生产数据采集实施不同于一般的信息化软件系统的实施,它是一件工程实践性很强的工作。不仅与MES应用模块需要的数据类型相关,还与车间设备配置、产品类型、实施成本等因素相关。而且,在实施过程中,还涉及设备选型、布线、安装调试、整合PLC控制设备、连接电子看板等。

离散制造业数据采集的方式

(1)PLC通信方式

利用PLC通过RS232/485与设备通信,可以用从PLC直接读取设备工作日志文件,采集各种所需的设备数据及参数。再通过PLC的以太网接口转换信息给数据库。

(2)LLC采集方式

用PLC直接采集设备的I/O点,然后将信息传递给数据库。这种方法信息集成的内容非常有限。

(3)DNC网卡方式

可采集到设备各类实时信息,如操作信息、设备运行状态、故障报告、开机时间、零件加工工时等。

(4)RFID采集方式

通过射频自动识别技术(RFID)采集手工实现数据,计量数据、物料数据等。

(5)条码扫描方式

将常用信息:操作员、产品种类、设备等打印在信息卡上,现场操作员在需要输入信息时,通过条码扫描器就可以直接读取。

(6)手持终端方式

通过专用的手持终端,根据设备运行及生产的状态利用该终端输入信息,并通过以网络传递给数据库。这种方式适用于没有数控系统的老旧设备上。