智能化生产管理技术MES系统设计方法 .pdfVIP

智能化生产管理技术MES系统设计方法

摘要：随着我国经济的不断发展，智能化生产管理技术应用也逐渐广泛。

本文主要介绍了智能化生产管理技术MES系统平台的设计目标，并分析了MES

系统在生产企业信息化系统的部署架构，对此进行了MES系统功能组件模块设

计和MES系统选型，希望能对读者有参考意义。

关键词：MES；智能制造；生产管理；信息化

近年来，智能制造已成为传统制造业创新升级的潮流，其中MES系统生产

管理信息化技术已成为企业信息化管理转型升级的关键技术之一。它是是继生

产装备自动化（PLC/DCS控制技术）和企业决策管理信息化（ERP）技术之后，

新兴的一项生产管理领域的智能信息化技术。MES系统是将生产管理由粗放低

效的传统人工管理方式改进为智能信息化方式，切实实现了企业生产的提质增效

和节能降耗目标。

1MES系统平台设计目标

实现设备关键生产环节的智能化控制，建立设备运行及维护在线信息平台，

实现设备在线故障诊断预警，实现设备检修信息化，提高设备的生产能力和综合

效率。

实现生产流程的数字化。建立原料、中间产品，最终产品的全过程质量检

验识别信息平台，实现生产流程在线动态监测管理，实现产品全过程质量管理

智能追溯。

实现生产管理信息化。建立工艺、质量、分析检测、能耗等生产管理的信

息平台。

实现生产数据的集中管理与共享标准体系，构建生产统计分析数据平台，实

现调度指挥信息化，实现生产管理在线运营。

2MES系统在生产企业信息化系统的部署架构

2.1过程控制层

过程控制层是各生产线、生产装置及生产设备通过DCS、PLC等自控系统

接入工业控制网络，计量仪表、在线检测仪通过采集网关接入工业控制网络。为

了保证工业控制网络的安全性，使用工业隔离网关进行安全隔离。过程控制层

一方面接受来自生产执行层下达的作业指令和操作指令；另一方面把生产线、

装置、设备及智能仪表、在线检测仪产生的生产实时数据，通过DCS、PLC等自

控系统及采集网关与实时数据库进行交互。

2.2生产执行层

生产执行层是整个生产过程的管控中心，也是生产数据的处理中心。部署

在工业控制网络上的实时数据库、报警服务器、MES服务器、关系数据库、视频

服务器等，一方面负责生产实时数据的存储、加工与处理，另一方面对整个生产

执行过程进行管控。生产调度相关部门可以通过SCADA工作站、工程师站、

生产调度管理终端等监视、控制生产过程，并对异常情况进行及时处理。

2.3企业管理层

企业管理层是整个企业资源计划与协调的中心，部署关系数据库、Web服务

器、ERP服务器、办公服务器等。对内进行生产资源计划管理、设备资产管理、

原料库存管理、质量管理等；对外进行客户关系管理、供应链跟踪管理等。企

业管理网通过防火墙接入因特网，通过手机、Pad等移动终端，实现方便、快捷

的远程及移动办公。

3MES系统功能组件模块设计

3.1实时数据数据采集与监控模块

将各中控室数据采集至调度中心集中监控;对生产线上关键设备，如感应炉、

精密铸造炉、雾化制粉设备，卧式高真空热处理炉等设备联网通讯，将设备数据

传送至工艺控制室；可实现在线设备监测或远程控制。将各设备的PLC、

Scada和DCS系统统一采集至调度中心的ForceControl数据平台上。调度中

心的集中监控平台实现集中的画面监控、报警管理、实时数据显示和历史数据

存储。

3.2能源管理模块

主要针对产品单耗指标以有其它能源管理基本功能模块。现有的待计量和

管理的能耗测点主要为单点仪表，按照50台考虑。需要在车间部署足够数量

的串口服务器，串口服务器通过RS232/485将能耗表计设备接入，并转换为以

太网接口，接入现场的工业交换机（车间级工控网络已部署）通过光纤将数据传

输至调度中心的服务器上。现场能源表计→Moxa串口服务器→现场交换机→光

纤→调度中心交换机→数据服务器。

3.3设备管理模块

设备台账管理需人工录入信息。设备运行监控包括：停开机时间（可分日、

月、年等）、停开机次数频率、设备负荷状况、设备故障记录、设备故障简单预

警等。设备检修及维保计划包括：设备故障检修或正常维护检修计划生成→下发

检修计划→派工单走流程检修班组执行检修→检修记录和结果回馈。设备巡检

点检由智能手持终端通过扫描完