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企业MES系统的物联网架构作用

2020-09-14 15:17:31 图文:

          

        随着科技的不断更新迭代,MES系统也越发强大,逐渐的为企业带来价值。


       目前,大多数企业MES系统实现的主要功能是信息管理的能力弱和“上传和传输”实时监控实时生产状况和产品生命周期的物流配送系统和生产过程,也有一个差距系统信息管理和实时更新的信息。随着互联网技术的发展,物联网所能依赖的各种技术也随之发展起来,如大规模感知信息处理技术、云计算技术等,人们对物联网的兴趣趋于降低。MES系统设计基于物联网技术可以实现实时监控和全面管理整个生产和制造的企业,从而真正实现“综合管理和控制”,具有重要意义,提高MES系统的功能和组成控制和管理之间的断层。


   精诚MES软件以拖拉机组装厂为背景,结合企业制造执行系统的现状,针对企业物流配送,以及装配过程是薄弱的实时监控和报警系统不完善和信息交互等问题,通过使用过程控制理论和物联网技术,实际调查和分析的基础上,系统改进的目标,提出基于物联网技术的企业制造执行系统的改进方案,即通过增加物流配送管理、现场生产线实时运行状态监测、预防、报警和远程监控模块,完善企业制造执行系统的功能,它可以实现全方位监控生产过程和物流和运输的实时跟踪,从而提高产品质量,实现企业高度信息化、智能化的管理要求。


  MES现状分析及改进目标


  1.1 MES现状分析

  拖拉机总装厂主要生产大功率系列轮式拖拉机,功率覆盖51.45205.8KW70280hp),基础产品200多个,选配车型1000多个。产品生产过程涉及订单、生产计划、装配、物流、营销、质量管理等环节,是典型的工艺制造。流程制造业生产的组织通过一系列的生产方法,包括使用常见的设备,这样每个任务在生产线上有一个稳定的周期时间,根据流程的顺序,产品可以快速和顺利“流”从一个站到下一个。与离散制造的独立控制不同,离散制造的独立控制不仅要实现过程制造中各任务、批次之间的综合控制,还要对关键环节进行实时跟踪,最终实现“一流”生产。

  企业现有的MES系统主要对生产过程中的关键点进行控制。系统的主要功能包括生产计划管理、主机跟踪管理、生产装配指令、关键零部件文件管理、线停管理、LED生产看板、报表管理等。

  现有的MES系统主要实现基础信息的存储和共享,不能满足企业对生产过程的全方位监控管理和物流状态跟踪的需求。首先,装配工厂离零部件供应商很远。此外,拖拉机装配过程复杂,厂外物流配送系统庞大,对整个物流运输有着很高的兴趣。为了保证所发货件的质量,加强了物流运输过程中的质量监督。其次,目前条码技术主要应用于车间流水线的监控。站里的工作人员使用手工逐项扫描和跟踪。整个操作过程中工人的劳动强度高,工作效率低。此外,报警系统并不完美,当一个特定的位置信号安全、现场生产管理很难发现的原因停止线的具体位置,也没有停止线信号的历史,也不能停止线信号及时发送到MES系统,最终导致MES功能足够精力充沛。此外,现有的MES系统没有及时与客户反馈信息交互,导致产品质量问题不能及时处理,严重影响了企业的信誉和市场竞争力。


  2.改进目标分析

  物联网(IOT)是以互联网为基础的网络,利用RFID射频识别(RFID)无线数据通信等技术实现全球货物信息的实时共享。物联网的核心能力是综合感知、可靠传输和智能处置。与MES集成物联网技术,实现物流的实时监控车辆运输依靠物联网视频监控技术,射频识别技术取代条形码技术实现实时在线跟踪在流水线上的物品,减少人工干预在组装过程中,它不仅可以降低工人的劳动强度,同时提高工作效率。将物联网技术应用于装配车间并集成到MES系统中,可以有效实现企业系统的集成和动态监控,满足企业高度信息化的要求。


  通过分析企业MES的现状,结合物联网技术,以达到全方位的监控过程的企业生产管理和物流状态跟踪管理的整体目标,改善原系统的功能,实现物流和非现场物流操作和可视化智能管理,保证产品整个生命周期的质量,具体有以下改进目标:


  ①. 将物流配送系统与物联网技术相结合,对厂内、厂外物流进行实时、全方位的跟踪和管理,确保物流通关,加强运输过程中的产品质量监督;


  ②. 应用物联网技术的流水线车间,替换原来的条码技术与射频识别技术,摆脱手工操作模式,实现生产线的智能数据采集和实时监控和可视化的在制品的数量,减少人工的成本管理,提高生产效率;


  ③改进报警系统。在原有关机管理的基础上,通过物联网将实时数据传输到MES信息中心,对系统进行开发设计,并进行远程监控,显示报警的具体站位,记录报警的历史数据。


  ④. 基于信息化的实施,企业可以根据用户需求通过签订协议的数据传输技术物联网进行远程监控的产品,以便随时发现问题和解决问题,从而确保产品的整个生命周期的质量。


  3.基于物联网技术的系统硬件架构


  根据MES系统和物流配送管理的现状,在原有系统的基础上,充分利用物联网的技术优势,建立了具有网络化技术的柔性MES指挥中心。装配工厂的生产现场配备了摄像头,并使用先进的GPS和卫星系统来实现系统的整体功能。


  4.系统体系结构


  制造执行系统和物联网技术采用统一的系统接口,实现数据和信息的互联。根据ISO定义的MES功能层次模型,MES软件体系结构分为数据采集层、数据集成平台层和应用层三种功能模式。首先,MES数据采集层利用物联网技术感知层的识别感知技术获取车间实时数据,并通过MES数据集成平台进行智能计算处理和管理。然后借助物联网的网络层,实现决策层传输的数据传输和应用。最后,通过在后台存储信息,通过数据交换实现实时信息共享。数据是物联网和MES的综合媒介。物联网技术是系统实现在线监控和实时监控的手段和支撑力量,制造执行系统是整个系统的核心力量。


  5.系统功能结构


  结合RFID技术、物联网数据传输和智能处理技术,在掌握系统总体目标的前提下,将物联网与MES进行整合,对企业MES功能进行补充和完善。组装工厂MES系统基于物联网技术的系统的功能模块管理、生产计划管理、主机、跟踪管理、生产装配指令,沉重的档案管理,停止线,领导生产看板管理、报告管理、物流管理、生产线运行状态监测、预防、报警和远程监控模块,应用于拖拉机产品全生命周期管理。


  6.系统数据库


  分析了系统设计的总体目标,确定了系统的改进方案,建立了系统数据库。然后设计数据表,包括产品基本情况表、材料主数据表、重件配置表、销售代码、装配配置表、子装配生产表、最终装配线生产表、主要机构重件装配文件表等。


  7.MES系统改进功能模块设计


  为了实现企业的全面监控和管理,结合制造执行系统基于物联网技术的改进,添加到原来的系统功能模块,增加了系统管理模块、物流配送管理模块,生产线,实时运行状态监控模块、预防、报警命令和远程监控模块。


  8.系统管理模块


  系统管理模块是整个企业系统的基础数据部分。可以对系统相关基本信息进行设置、模型配置管理、系统密钥操作日志管理、系统和数据库备份、恢复管理等工作。根据规范的信息对象,虚拟化整个装配车间,建立基于产品、装配设备单元和生产路径的生产流程,并提供与各种外部系统的连接。


  9.物流配送管理模块


  该模块实现了运输车辆运行路线、运行位置和运行状态的动态监控,不仅实现了厂内物流和厂外物流的可视化,而且保证了货物的安全。


  物流配送功能主要是依靠GPS实现首先在物流运输车辆前后摄像头设备,分别由定居在摄像机前面收集交通数据和道路条件,通过全球定位系统GPS终端传输数据到MES指挥中心服务器,在大银幕上,前面的道路和准确的交通信息,然后,基于电子地图的配置等基本信息和车辆旅行时间的历史数据库,数据通过物联网技术将融合形成准确的交通数据,然后计算和预测将根据交通管理软件的处理模式。最后,汽车导航设备和其他通信媒体将用于发布实时路况车辆司机,那司机可以选择正确的运输路线,为了避免高峰和糟糕的道路,减少货物的运输时间,从而确保货物的运输质量。


  此外,MES可以通过摄像头在后面指挥中心的车辆在任何时间检查货物的状态,如果有任何产品转变,损坏或被盗,等等等等,由GPS定位终端将信息立即MES指挥中心,和振动报警指挥系统,基于呼叫中心服务器,及时通知运输车辆的司机停车检查,这样不但保证零件的质量,还可以防止增加物流成本。此外,如果销售部门已经通知客户交货,但客户还没有收到货物,MES指挥中心可以直观地展示车辆的当前位置和其他信息给客户通过电子地图,和客户也可以调用系统中监控车辆的历史信息。


  10.生产线运行状态实时监控模块


  实时运行状态监控生产线主要依靠实时视频采集设备,该设备应安装在每个车间都可以360°旋转视频采集设备,实时监控每个轴承的装配车间,MES指挥中心的更新每隔5 s图片展示,并通过调度中心监控系统的人机界面,PLC系统的现场实时信号,动态显示当前状态的行每一个机会。


  11.防报警指令及远程监控模块


  基于物联网技术的报警是命令模块的功能:停止线的原始的基础上管理的因素,会影响正常生产的特定信息数据库,然后根据客户的需求,与客户签署了一项协议,并通过无线通信线路与客户建立产品售后服务远程监控,利用物联网的大规模数据处理技术,组装生产线诊断,及时发现问题,管理和安排相应的专业人员,防止因重复错误而无法弥补的损失。


  12.结论


  物联网技术的有机结合和MES系统设计起着推动的作用,为企业加快信息化建设的步伐,提高产品质量和生产制造过程的平滑度,同时也为企业提供了一个有力的保障,以提高它们的竞争力。作者通过分析现有拖拉机组装工厂MES系统的研究,提出了改善项目的制造执行系统基于物联网技术,和改善原始MES系统的功能,为企业物流和细线的实时监控、报警系统是不完美的和交互式的信息提供了一个有效的解决问题,如不及时,弥补了企业制造执行系统中实时监控和管理的不足,对提高企业生产控制和管理的效率具有一定的现实意义。

       

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