作為聯(lián)接信息化與自動(dòng)化的紐帶與橋梁，MES正向著更開放、更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性與集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，它將助力企業(yè)向智能化生產(chǎn)，智慧化生產(chǎn)的更高目標(biāo)邁進(jìn)。
　　MES概述
　　制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能，把MRP計(jì)劃同生產(chǎn)現(xiàn)場控制聯(lián)系起來。這里的現(xiàn)場控制包括生產(chǎn)用PLC程控器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、條形碼、計(jì)量及檢測儀器和機(jī)械人手臂等。MES系統(tǒng)通過專用的數(shù)據(jù)接口，與生產(chǎn)現(xiàn)場控制的設(shè)備建立合作關(guān)系。MES系統(tǒng)可以將ERP系統(tǒng)和車間生產(chǎn)之間緊密連接起來，作為ERP和車間生產(chǎn)之間的紐帶，為企業(yè)帶來敏捷的反應(yīng)速度和應(yīng)對市場瞬息萬變的能力。
　　MES是ERP、設(shè)備和操作人員之間的橋梁。ERP系統(tǒng)決策出生產(chǎn)信息，通過MES系統(tǒng)，傳達(dá)給操作人員和設(shè)備，操作人員根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃、自己所在工位的操作步驟和工作時(shí)間來進(jìn)行生產(chǎn)。在汽車行業(yè)，MES可以根據(jù)訂單的需要，為生產(chǎn)安排出符合訂單的生產(chǎn)計(jì)劃，比如何種車型先生產(chǎn)、生產(chǎn)量多少等；也可以根據(jù)ERP生成的生產(chǎn)計(jì)劃安排流水線上每個(gè)工位的生產(chǎn)情況。例如同一種車型的不同配置車輛，在每個(gè)工位上會(huì)安裝不同的零部件，也會(huì)根據(jù)配置不同決定操作步驟的不同，這些信息都可以通過MES的信息設(shè)定，直接控制設(shè)備和工人的操作方法。
　　通過對大量企業(yè)的調(diào)查，我們認(rèn)為制造業(yè)應(yīng)該用三層模型表示數(shù)據(jù)流向，即計(jì)劃層、執(zhí)行層和控制層，MES處于企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)的中間位置（見圖1）。MES作為生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)與上層ERP等業(yè)務(wù)系統(tǒng)和底層DCS等生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)一起構(gòu)成企業(yè)的神經(jīng)系統(tǒng)，把業(yè)務(wù)計(jì)劃的指令傳達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場，將生產(chǎn)現(xiàn)場的信息及時(shí)收集、上傳和處理。MES作為上、下兩個(gè)層次之間雙方信息的傳遞系統(tǒng)，是連接現(xiàn)場層和管理層、改善生產(chǎn)經(jīng)營效益的前沿系統(tǒng)。
　　MES可以為企業(yè)提供強(qiáng)大、可靠的系統(tǒng)資源，可以將企業(yè)資源計(jì)劃通過MES下發(fā)至生產(chǎn)環(huán)節(jié)，調(diào)動(dòng)相關(guān)設(shè)備、人員、部門、零部件或者原料，完成計(jì)劃下達(dá)的任務(wù)，并按照生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，完成既定的生產(chǎn)計(jì)劃；同時(shí)將生產(chǎn)過程中的品質(zhì)、使用原料、消耗能源、成本核算和生產(chǎn)信息等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后傳遞給ERP，為ERP提供數(shù)據(jù)資源。這樣MES與ERP形成了完成閉環(huán)，為生產(chǎn)提供高效數(shù)據(jù)，并保證各個(gè)環(huán)節(jié)高效無誤地為生產(chǎn)環(huán)節(jié)服務(wù)，從而制造出高質(zhì)量產(chǎn)品。

　　汽車行業(yè)MES的發(fā)展
　　我國的汽車行業(yè)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，達(dá)到了前所未有的水平。隨著國外先進(jìn)汽車制造技術(shù)不斷引入，并在市場需求的基礎(chǔ)上加以提高與完善，自動(dòng)化技術(shù)在汽車行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)也極大促進(jìn)了圍繞汽車行業(yè)的MES系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。MES利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將自動(dòng)化技術(shù)與企業(yè)管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，針對提升企業(yè)的制造水平、管理水平、安全生產(chǎn)、質(zhì)量控制和節(jié)能降耗等諸多方面，為推動(dòng)汽車行業(yè)整體制造水平的提升起到了至關(guān)重要的作用。宜科公司面向汽車行業(yè)應(yīng)用的MES系統(tǒng)包括安東系統(tǒng)、上位監(jiān)控系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)和車身識別系統(tǒng)等，分別針對汽車行業(yè)的不同工藝，具備不同特點(diǎn)，極大地滿足客戶需求。
　　一、安東系統(tǒng)
　　可以在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中實(shí)時(shí)反映設(shè)備、操作人員、生產(chǎn)狀態(tài)和故障情況（見圖2）。安東系統(tǒng)中的廣播系統(tǒng)、LED展示功能和短信告知功能可以第一時(shí)間把生產(chǎn)信息反饋至生產(chǎn)管理者。

　　功能說明：
　　1.為操作人員提供質(zhì)量幫助以及停線方式。操作人員通過安裝在每個(gè)操作工位兩側(cè)的帶燈拉線開關(guān)來實(shí)現(xiàn)呼叫幫助請求，當(dāng)問題在固定工位位置前未能得到解決，生產(chǎn)線即停止，并以聲、光及現(xiàn)場多處大屏幕看板的形式展示出來。通過上述這些功能，可大幅減少工人出現(xiàn)問題求助的時(shí)間，從而提高產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率。
　　2.生產(chǎn)信息及時(shí)傳遞和處理。系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)并準(zhǔn)確地將操作人員的拉繩動(dòng)作和設(shè)備故障等信息反應(yīng)在指示燈、現(xiàn)場看板、現(xiàn)場擴(kuò)音器以及中控室計(jì)算機(jī)屏幕上，顯示出當(dāng)前要求停線的工位具體問題，提示相關(guān)人員迅速作出反應(yīng)，以最短的時(shí)間解決問題，從而最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中各種問題的準(zhǔn)確傳遞和及時(shí)處理。
　　3.保證柔性生產(chǎn)。系統(tǒng)與底層設(shè)備控制網(wǎng)實(shí)現(xiàn)雙向通信，系統(tǒng)通過控制底層自動(dòng)化設(shè)備，對當(dāng)前線體內(nèi)的可操作車身數(shù)量進(jìn)行約束，當(dāng)流水線內(nèi)可操作車身少于規(guī)定值時(shí)，為避免生產(chǎn)停滯，可通過儲(chǔ)存區(qū)的車身對線體進(jìn)行補(bǔ)充，以保證生產(chǎn)正常運(yùn)行。
　　4.保證設(shè)備有效運(yùn)行。通過與車間內(nèi)其他OEM設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)與通信，系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況、故障報(bào)警等信息，為維修部門提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控和報(bào)警畫面，減少設(shè)備停線時(shí)間，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
　　5.對于停線信息記錄、統(tǒng)計(jì)、分析與查詢。系統(tǒng)上位機(jī)軟件將會(huì)自動(dòng)記錄并分析每個(gè)工位的停線次數(shù)、停線時(shí)間和停線原因，并長期保存在系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫中，還可非常方便地進(jìn)行歷史記錄統(tǒng)計(jì)和查詢，以便相關(guān)部門對生產(chǎn)進(jìn)行改進(jìn)。
　　6.監(jiān)控車間生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行狀況。實(shí)時(shí)監(jiān)控車間內(nèi)的生產(chǎn)情況、設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)時(shí)產(chǎn)生報(bào)警提示等信息。
　　二、上位監(jiān)控系統(tǒng)
　　通過收集系統(tǒng)的生產(chǎn)狀態(tài)，幫助管理者在辦公室內(nèi)實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)的狀況和運(yùn)行情況。
　　功能說明：
　　1.權(quán)限審核功能。登陸系統(tǒng)根據(jù)不同客戶端的用戶名和密碼判斷此用戶擁有的權(quán)限以及可分配到的功能。系統(tǒng)中的各個(gè)用戶名和密碼存貯到系統(tǒng)的用戶權(quán)限中。
　　2.監(jiān)控功能。數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)連接到工業(yè)以太網(wǎng)，采用工業(yè)以太網(wǎng)模塊，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)用在一定生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)所有生產(chǎn)信息，并可通過EtherNet將該信息傳到現(xiàn)場系統(tǒng)的PLC的相應(yīng)數(shù)據(jù)塊中，在現(xiàn)場可使用HMI監(jiān)控相關(guān)畫面。
　　3.工藝參數(shù)設(shè)置和顯示功能。可以通過網(wǎng)絡(luò)，將PLC中對應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)提取到系統(tǒng)中，可為操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
　　三、能源管理系統(tǒng)
　　通過收集生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種能源消耗情況，能源管理系統(tǒng)使決策者能夠?qū)崟r(shí)了解能源消耗成本情況，針對性地制定能源改進(jìn)方案，同時(shí)對高消耗的設(shè)備進(jìn)行能源管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源使用過程中有可能出現(xiàn)的泄露、短路等危險(xiǎn)隱患，避免安全事故的發(fā)生。
　　功能說明：
　　1.數(shù)據(jù)采集功能。將全廠的能源數(shù)據(jù)通過有線或無線方式采集進(jìn)入中心系統(tǒng)，供數(shù)據(jù)監(jiān)視、報(bào)警、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等使用。
　　2.監(jiān)控功能。通過能源管理中心顯示界面，監(jiān)控流量、壓力、溫度和電能等數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)流程監(jiān)視、系統(tǒng)故障報(bào)警和分析。作為能源的生產(chǎn)指揮控制中心，負(fù)責(zé)日常的能源生產(chǎn)調(diào)度，保證主作業(yè)線正常有序生產(chǎn)，并在突發(fā)事件期間實(shí)施能源應(yīng)急調(diào)度策略，確保能源供應(yīng)的安全穩(wěn)定，達(dá)到節(jié)能增效。
　　3.能源管理功能。將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、分析和整理，結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)據(jù)，進(jìn)行能源管理工作，包括能源質(zhì)量管理、能源成本費(fèi)用管理、能源平衡管理和能源預(yù)測分析等，形成能源管理報(bào)表。
　　四、車身識別系統(tǒng)
　　可通過非接觸方式將生產(chǎn)中的產(chǎn)品信息自動(dòng)寫入到電子標(biāo)簽中，并實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀態(tài)。此外，系統(tǒng)還可以將數(shù)據(jù)操作結(jié)果和檢查結(jié)果也寫入標(biāo)簽，指示相關(guān)控制設(shè)備自動(dòng)完成后續(xù)操作。
　　功能說明：
　　1.RFID讀寫。可以寫入車身信息，指導(dǎo)工藝并及時(shí)修改問題信息。
　　2.大屏幕顯示功能。大屏幕可顯示生產(chǎn)計(jì)劃信息、生產(chǎn)狀態(tài)信息及其他自定義信息。?
　　3.系統(tǒng)設(shè)置。在系統(tǒng)界面中人工錄入指定日期的計(jì)劃產(chǎn)量數(shù)據(jù)，并保存至數(shù)據(jù)庫；還可通過表格形式，將已經(jīng)整理好的計(jì)劃產(chǎn)量數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入系統(tǒng)中，并進(jìn)行保存。同時(shí)設(shè)置班次的工作時(shí)間和班次名稱。?
　　4.現(xiàn)場監(jiān)控。通過PLC信號同步監(jiān)控現(xiàn)場各個(gè)控制點(diǎn)的狀態(tài)，并可以在各個(gè)生產(chǎn)工位顯示當(dāng)前的車型信息。
　　5.生產(chǎn)圖表。表格制作方便、靈活，數(shù)據(jù)存取安全、快捷，報(bào)表具有一般表格的基本操作，如單元格的字符、邊界以及行、列等屬性設(shè)置，還可以顯示BMP、JPG和GIF等位圖文件，并可以將表格某一區(qū)域的數(shù)據(jù)形成曲線、棒圖和餅圖，從而使表格更加形象、豐富，圖文并茂。報(bào)表可以直接從數(shù)據(jù)庫中隨意提取所需要的數(shù)據(jù)，形成表格。通過生成SELECT語句或存儲(chǔ)過程數(shù)據(jù)源模板，并定義到報(bào)表各單元格，從而形成最終報(bào)表。
　　6.用戶權(quán)限設(shè)定。系統(tǒng)按照用戶級別分為系統(tǒng)管理員、工藝管理員、現(xiàn)場操作員、數(shù)據(jù)瀏覽員，系統(tǒng)根據(jù)不同的用戶級別分配系統(tǒng)的權(quán)限，系統(tǒng)顯示程序修改時(shí)需經(jīng)過用戶權(quán)限校驗(yàn)，防止非法用戶操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。?
　　7.防錯(cuò)機(jī)制。由于在實(shí)際生產(chǎn)中，復(fù)雜條件和人為干擾可能對車身識別系統(tǒng)的現(xiàn)場RFID讀寫頭和占位開關(guān)產(chǎn)生影響，所以有效的防錯(cuò)措施是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性最好的保證。
　　針對上述系統(tǒng)，宜科均可以按照客戶提出的具體需求，提供整體的硬件及軟件解決方案，以幫助客戶提升管理水平，節(jié)能降耗，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　MES的未來發(fā)展方向
　　目前MES已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車、家電、冶金、汽車零部件加工和發(fā)電等領(lǐng)域，在各種生產(chǎn)型企業(yè)中都有著不凡的表現(xiàn)，能夠幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效率、提高生產(chǎn)水平、提升產(chǎn)品質(zhì)量。隨著中國制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)中數(shù)據(jù)與設(shè)備之間的交互傳遞越來越重要，以前人工錄入和統(tǒng)計(jì)的時(shí)代已經(jīng)過去，全新的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)處理和任務(wù)下發(fā)系統(tǒng)正在蓬勃發(fā)展，MES作為聯(lián)接信息化與自動(dòng)化的紐帶與橋梁，必將在更加廣闊的領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。同時(shí)將向著更開放、更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性與集成化、網(wǎng)絡(luò)化，更高的智能化方向發(fā)展，它將助力企業(yè)向智能化生產(chǎn)，智慧化生產(chǎn)的更高目標(biāo)邁進(jìn)。