干貨！離散制造MES解決方案詳細(xì)教程
發(fā)表于：2018/6/6 9:05:34??閱讀量：?[關(guān)閉]
1 項(xiàng)目概述
MES系統(tǒng)是一個(gè)企業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的核心作業(yè)平臺(tái)。提供從生產(chǎn)訂單到產(chǎn)品完工的全部生產(chǎn)活動(dòng)的優(yōu)化管理，運(yùn)用及時(shí)、準(zhǔn)確的采集信息，指導(dǎo)、啟動(dòng)、響應(yīng)并記錄管理工廠的生產(chǎn)活動(dòng)，從而能夠?qū)l件的變化做出迅速的響應(yīng)、減少非增值活動(dòng)、提高工廠運(yùn)作過(guò)程的透明度和執(zhí)行效率。MES不但可以改善設(shè)備投資回報(bào)率，而且有助于及時(shí)交貨、加快庫(kù)存周轉(zhuǎn)、提高收益和現(xiàn)金流的績(jī)效，更重要有助于企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提高和持續(xù)改進(jìn)，以便最大限度的提高客戶滿意度，提升企業(yè)品牌形象和核心競(jìng)爭(zhēng)力。
一套完整的MES解決方案包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、業(yè)務(wù)套件按需選擇，包括生產(chǎn)建模、計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)、質(zhì)量管理、物料管理、設(shè)備管理、刀具管理、工裝管控、擴(kuò)展分析應(yīng)用等業(yè)務(wù)管理與分析模塊。使MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向的信息集成，接收ERP下達(dá)的車間生產(chǎn)計(jì)劃，并進(jìn)行詳細(xì)作業(yè)計(jì)劃和任務(wù)分配，向ERP系統(tǒng)反饋生產(chǎn)、質(zhì)量等信息，同時(shí)通過(guò)MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程信息的實(shí)時(shí)采集、管理和反饋，進(jìn)行批次跟蹤，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量追溯，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)物料進(jìn)行管理，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程與管理決策的高時(shí)效集成。
2 設(shè)計(jì)原則
平臺(tái)化：基于平臺(tái)化體系架構(gòu)的增量迭代系統(tǒng)，從而適應(yīng)MES項(xiàng)目快速定制和快速開(kāi)發(fā)特性;
持續(xù)化：軟件的穩(wěn)定性和低維護(hù)成本，以及可持續(xù)化發(fā)展，滿足企業(yè)長(zhǎng)期使用，輕松升級(jí)的要求，是長(zhǎng)遠(yuǎn)化建設(shè)合作考慮;
開(kāi)放性：軟件的擴(kuò)展性和集成性;支持基于軟件組裝的開(kāi)發(fā)模式，滿足企業(yè)的不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求;
擴(kuò)展性：提供高級(jí)二次開(kāi)發(fā)擴(kuò)展到能力，使得企業(yè)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)自己有能力來(lái)配置、開(kāi)發(fā)一些客戶化需求，使得系統(tǒng)具有靈活適應(yīng)性;
一體化：ERP/MES的一體化解決方案，MES遵從ISA-95標(biāo)準(zhǔn)，可以輕松實(shí)現(xiàn)ERP/MES的一體化應(yīng)用;
集成性：MES提供一個(gè)數(shù)據(jù)集成服務(wù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)和第三方系統(tǒng)，包括ERP/SCM等系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)集成，滿足企業(yè)不斷擴(kuò)展到業(yè)務(wù)要求。
MES系統(tǒng)充分采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，系統(tǒng)內(nèi)核采用面向?qū)ο?、組件化設(shè)計(jì)、多層分布式架構(gòu)等多項(xiàng)領(lǐng)先的技術(shù)，保證了軟件的安全性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性、可維護(hù)性、設(shè)計(jì)傳承性和資源重復(fù)利用性。依托先進(jìn)的SOA技術(shù)架構(gòu)，MES可以方便的同微軟OFFICE套件、PDM、ERP等外圍進(jìn)行高度集成。
3 設(shè)計(jì)目標(biāo)
結(jié)合公司整體發(fā)展戰(zhàn)略以及信息化建設(shè)現(xiàn)狀，信息化建設(shè)遵循整體規(guī)劃、分步實(shí)施的原則。預(yù)計(jì)在兩年項(xiàng)目周期里完成MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施上線工作，完成企業(yè)生產(chǎn)管理信息化解決方案的總體目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備、物料、質(zhì)量和人員的全方面管理與控制，為企業(yè)搭建一個(gè)可擴(kuò)展的生產(chǎn)管理信息化平臺(tái)，使得生產(chǎn)過(guò)程透明化、效率化、柔性化、可追溯化、事中控制、高客戶滿意度、低成本運(yùn)行，從而充分提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力;
針對(duì)上述主要需求，確定本解決方案的總體工作目標(biāo)如下：
1) 建立生產(chǎn)制造過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和可視化監(jiān)控的軟硬件平臺(tái);實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、工況、物流和質(zhì)量等信息的實(shí)時(shí)采集、集中監(jiān)控與閉環(huán)反饋，并支持企業(yè)的擴(kuò)展應(yīng)用。
2) 建立基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)調(diào)度模型，以及對(duì)制造資源(設(shè)備、人員、工具、生產(chǎn)物料)的統(tǒng)一管理與合理配置，實(shí)現(xiàn)車間作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度的優(yōu)化和動(dòng)態(tài)管理，提高產(chǎn)品制造過(guò)程的透明化、均衡化和設(shè)備利用率，保證產(chǎn)品的制造周期。
3) 建立制造過(guò)程的產(chǎn)品檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢?shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)(包括加工過(guò)程中自動(dòng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、常規(guī)質(zhì)量檢驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)等多數(shù)據(jù)源)的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)，實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵生產(chǎn)質(zhì)量環(huán)節(jié)，分析制造過(guò)程的質(zhì)量穩(wěn)定性和工序能力，為產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)并及時(shí)采取相應(yīng)的措施提供重要依據(jù)。
4) 完成公司ERP、MES等主要信息化系統(tǒng)的一體化信息流規(guī)劃與全方面動(dòng)態(tài)集成，在此基礎(chǔ)上：
a) 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)制造及管理數(shù)據(jù)的完整閉環(huán)和基于業(yè)務(wù)流程的動(dòng)態(tài)共享，以及基于制造規(guī)劃、作業(yè)調(diào)度與資源運(yùn)控一體化流程中相關(guān)制造數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng);當(dāng)產(chǎn)品和工藝數(shù)據(jù)發(fā)生變更時(shí)，支持制造流程的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和更新。
b) 通過(guò)與ERP系統(tǒng)的集成與協(xié)同，形成支持中長(zhǎng)期與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)級(jí)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的推拉結(jié)合計(jì)劃體系，支持對(duì)客戶訂單的快速響應(yīng)和對(duì)生產(chǎn)異常的有效處理，支持JIT(準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn))等先進(jìn)管理模式的應(yīng)用。
c) 支持在制造作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)(車間)對(duì)產(chǎn)品、工藝、質(zhì)量、作業(yè)等相關(guān)圖紙、文檔和技術(shù)文件的在線實(shí)時(shí)瀏覽與全關(guān)聯(lián)查詢。
d) 支持實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)追溯和多視圖查詢，并可通過(guò)報(bào)表中心靈活定制各類分析統(tǒng)計(jì)報(bào)表，為企業(yè)管理者提供決策信息支持。
5) 配合企業(yè)制定MES系統(tǒng)規(guī)范化管理流程和信息化崗位職責(zé)，形成信息化環(huán)境下生產(chǎn)管理與制造執(zhí)行過(guò)程的規(guī)范化管理機(jī)制。
4 系統(tǒng)架構(gòu)
為解決企業(yè)應(yīng)用問(wèn)題，力控科技以精準(zhǔn)管理為理念，研制了通用制造執(zhí)行系統(tǒng)基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái)產(chǎn)品—FinforWorx。力控FORCECON產(chǎn)品家族中以FinforWorx平臺(tái)為核心構(gòu)成了一個(gè)基于組件式的MES平臺(tái)開(kāi)發(fā)框架，該框架主要完成MES系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、存儲(chǔ)層、配置端、可視化層的系統(tǒng)配置與集成，F(xiàn)inforWorx平臺(tái)形成的框架包括系統(tǒng)服務(wù)、工程模型、報(bào)表工具、可視化組件等，可以根據(jù)用戶或工作角色、系統(tǒng)權(quán)限配置、系統(tǒng)風(fēng)格配置和工具集配置來(lái)自定義門戶。
FinforWorx 平臺(tái)的數(shù)據(jù)層主要完成從各類SCADA、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)等數(shù)據(jù)源中將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)集成到平臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，提供基于工廠模型的業(yè)務(wù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，為管理駕駛艙提供可視化服務(wù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層支持結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等。
FinforWorx平臺(tái)本身集成了豐富的圖形分析組件，包括報(bào)表，報(bào)警，趨勢(shì)，柱狀圖，餅圖等，使可視化層的工程開(kāi)發(fā)更為快捷，界面顯示更加直觀。
系統(tǒng)架構(gòu)圖
5 系統(tǒng)功能
以FinforWorx平臺(tái)為核心，根據(jù)典型行業(yè)特征，開(kāi)發(fā)行業(yè)應(yīng)用套件，構(gòu)建MES系統(tǒng)，可以為決策者提供有力的依據(jù)來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)資源和滿足企業(yè)決策需要。應(yīng)用套件著重于實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的管理，使工廠能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程做出快速響應(yīng)，減少無(wú)附加價(jià)值的生產(chǎn)活動(dòng)，并發(fā)現(xiàn)影響質(zhì)量的重要原因，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量，使生產(chǎn)過(guò)程處于透明、可控的良性生產(chǎn)狀態(tài)。它能為企業(yè)用戶提供經(jīng)濟(jì)參數(shù)和工廠運(yùn)行性能參數(shù)，并可方便地進(jìn)行高級(jí)的報(bào)告生成和分析?；谠撈脚_(tái)構(gòu)建制造執(zhí)行系統(tǒng)，在保障系統(tǒng)的高可靠性、高可擴(kuò)展性及效率性的同時(shí)，可有效縮短項(xiàng)目周期。
業(yè)務(wù)架構(gòu)圖
在業(yè)務(wù)應(yīng)用套件中，MES系統(tǒng)可分成多個(gè)層次。
生產(chǎn)過(guò)程控制層：
生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)由分布在各裝配區(qū)域、各機(jī)加工線的監(jiān)控計(jì)算機(jī)、邏輯控制器、報(bào)警器、LED看板構(gòu)成，這些監(jiān)控終端提供動(dòng)態(tài)的監(jiān)控畫面、報(bào)警信號(hào)、過(guò)程信息來(lái)反映生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及其相關(guān)數(shù)據(jù)，操作人員通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)可以完成如下監(jiān)控操作：
設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及報(bào)警的監(jiān)控
質(zhì)量狀況及報(bào)警監(jiān)控
車間生產(chǎn)物料的監(jiān)控
生產(chǎn)信息監(jiān)控
生產(chǎn)進(jìn)度監(jiān)控
報(bào)表、看板展示
業(yè)務(wù)處理層：
負(fù)責(zé)整個(gè)車間生產(chǎn)有機(jī)要素(人、機(jī)、料、法、環(huán))的全部運(yùn)作管理服務(wù)，包括：
生產(chǎn)建模：實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)物料(零部件、成品)的制造要素的完整建模，包括人、機(jī)、料、法、環(huán)五要素;這個(gè)模型將是每個(gè)生產(chǎn)訂單一個(gè)規(guī)程，用來(lái)指導(dǎo)和約束生產(chǎn)，另外通過(guò)功能使得物理工廠建立一個(gè)邏輯模型。
計(jì)劃調(diào)度：負(fù)責(zé)接收ERP下達(dá)的生產(chǎn)指令或?qū)氲氖止どa(chǎn)計(jì)劃，并進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整和排產(chǎn)、車間計(jì)劃模擬、計(jì)劃監(jiān)控調(diào)度、計(jì)劃分析;是整個(gè)MES系統(tǒng)的心臟，用來(lái)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行和輔助業(yè)務(wù)流程執(zhí)行;
現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)：負(fù)責(zé)生產(chǎn)工位的作業(yè)任務(wù)的處理，包括作業(yè)受理、數(shù)據(jù)采集、完工、轉(zhuǎn)序處理，是系統(tǒng)核心模塊，也是系統(tǒng)執(zhí)行力的表現(xiàn);
質(zhì)量管理：負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量檢驗(yàn)，包括質(zhì)量控制、質(zhì)量檢驗(yàn)(自動(dòng)、手動(dòng))、質(zhì)量SPC分析與監(jiān)控、質(zhì)量報(bào)警及異常處理、質(zhì)量追溯。
物料管理：負(fù)責(zé)管理車間范圍內(nèi)全部物料物流過(guò)程，包括：缺料報(bào)警、用料防錯(cuò)和采集、補(bǔ)料、物料配送轉(zhuǎn)移、統(tǒng)計(jì)報(bào)表;
設(shè)備管理：負(fù)責(zé)設(shè)備在車間范圍內(nèi)全生命周期管理，包括：設(shè)備保養(yǎng)、監(jiān)控、報(bào)警、履歷表、OEE分析、統(tǒng)計(jì)報(bào)表;
績(jī)效管理：匯總并整合制造運(yùn)行數(shù)據(jù)，提供關(guān)鍵績(jī)效分析報(bào)告，包括生產(chǎn)績(jī)效管理、質(zhì)量績(jī)效管理、庫(kù)存績(jī)效管理、維護(hù)績(jī)效管理等。
優(yōu)化分析層：
優(yōu)化調(diào)度：根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際，建立業(yè)務(wù)模型，運(yùn)用粒子群算法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等高級(jí)算法，支持生產(chǎn)仿真、優(yōu)化排產(chǎn)、智能調(diào)度、輔助決策等高級(jí)應(yīng)用。
智能分析：創(chuàng)建生產(chǎn)管理各個(gè)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)、分析報(bào)表、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)儀表盤、關(guān)鍵性能指標(biāo)KPI分析，通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)作的性能。
系統(tǒng)集成服務(wù)層：
在MES信息化項(xiàng)目里面，可能涉及到MES與其它信息化系統(tǒng)(如ERP)的一體化集成，保證整個(gè)系統(tǒng)信息化高速效率工作;
MES系統(tǒng)提供了一個(gè)開(kāi)放的集成層，通過(guò)SOA架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和ERP的集成關(guān)系，從而滿足企業(yè)一體化解決方案的要求。
至此，我們基本勾劃了MES系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能輪廓，系統(tǒng)的核心部分是生產(chǎn)管理服務(wù)層的相關(guān)服務(wù)的提供。
從信息化系統(tǒng)整體架構(gòu)角度，除業(yè)務(wù)套件外，還包括采集服務(wù)層、系統(tǒng)UI應(yīng)用層。
設(shè)備采集服務(wù)層：
信息門戶集成平臺(tái)基礎(chǔ)的設(shè)備采集服務(wù)完成現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(如機(jī)床開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間、加工零件開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間、加工坐標(biāo)信息、F/S值、報(bào)警信息、機(jī)床效率統(tǒng)計(jì)、主軸負(fù)載、其它自動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)等)的采集和管理服務(wù)，為MES生產(chǎn)管理層提供了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)UI應(yīng)用層：
負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)服務(wù)于用戶的操作交互工作，包括權(quán)限、數(shù)據(jù)訪問(wèn)、業(yè)務(wù)操作，并且用戶UI(C/S客戶端、BS的工廠門戶)是可以擴(kuò)展的，可以很方便的插入新的功能，良好的用戶訪問(wèn)層可以很好的提高用戶體驗(yàn)，用戶或者管理員可以做一些簡(jiǎn)單的二次開(kāi)發(fā)，包括系統(tǒng)配置，用戶界面接配置、報(bào)表設(shè)計(jì)等功能，從而提升系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。
6 系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)
信息門戶集成平臺(tái)(FInforWorx)
力控科技以精準(zhǔn)管理為理念，研制了通用制造執(zhí)行系統(tǒng)基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái)產(chǎn)品FinforWorx。MES系統(tǒng)采用力控智能生產(chǎn)信息門戶集成平臺(tái)FinforWorx搭建企業(yè)的管理平臺(tái)，該平臺(tái)為企業(yè)提供生產(chǎn)動(dòng)態(tài)管理駕駛艙、實(shí)時(shí)決策調(diào)度、設(shè)備動(dòng)態(tài)管理、生產(chǎn)預(yù)警、能源管理等生產(chǎn)應(yīng)用來(lái)持續(xù)不斷的改善生產(chǎn)過(guò)程，以達(dá)到改善企業(yè)生產(chǎn)管理的目的。
力控智能生產(chǎn)信息門戶集成平臺(tái)完全是模塊化設(shè)計(jì)，提供基礎(chǔ)的工廠數(shù)據(jù)建模和各類豐富的分析組件，該平臺(tái)可分為采集層、數(shù)據(jù)層、web服務(wù)層、web前端等，從而為企業(yè)智能制造的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)分析、診斷、展示的門戶平臺(tái)。針對(duì)節(jié)能降耗領(lǐng)域的管控中心建設(shè)可提供橫向和縱向能源分析、能源診斷、能源審計(jì)、能源設(shè)備診斷等管理功能。
智能生產(chǎn)信息門戶集成平臺(tái)功能包括：
生產(chǎn)設(shè)備管理：包括：生產(chǎn)裝置管理、設(shè)備臺(tái)賬管理、設(shè)備運(yùn)行管理、設(shè)備維護(hù)管理等。
計(jì)量器具管理：包括：計(jì)量器具臺(tái)賬、計(jì)量器具檢定管理等。
生產(chǎn)計(jì)劃管理：包括：產(chǎn)品產(chǎn)能管理、計(jì)劃排產(chǎn)管理等。
生產(chǎn)報(bào)表管理：包括：生產(chǎn)報(bào)表模板、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)、生產(chǎn)完成情況統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。
生產(chǎn)調(diào)度管理：包括：生產(chǎn)異常情況管理、交接班日志管理、調(diào)度日志管理等。
能源管理：包括：能源計(jì)量設(shè)備管理、能源計(jì)劃、實(shí)績(jī)、成本，及能源統(tǒng)計(jì)分析等。
生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控，包括：生產(chǎn)工藝流程圖、能流圖等。
關(guān)鍵的績(jī)效指標(biāo)KPI展示、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制分析SPC等
設(shè)備運(yùn)行效率OEE管理等
平臺(tái)特點(diǎn)：
智能化：多層面、多視角的智能化生產(chǎn)過(guò)程主要因素分析和輔助決策支持
通用性：提供可視化建模工具，可依據(jù)行業(yè)特點(diǎn)對(duì)工業(yè)過(guò)程核心要素進(jìn)行高時(shí)效建模，使系統(tǒng)具備可配置的能力
高擴(kuò)展性：自定義功能模塊能快捷的以松散耦合的方式介入到消息總線，并能利用系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)服務(wù)
高性能：對(duì)大規(guī)模的事件處理，服務(wù)能夠多點(diǎn)部署，任意擴(kuò)充服務(wù)節(jié)點(diǎn)到新部署的物理服務(wù)器中，能夠在服務(wù)器集群中自動(dòng)進(jìn)行業(yè)務(wù)負(fù)載平衡
高可靠性：整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)支持集群架構(gòu)，在保障事務(wù)完整性的情況下，支持在線的故障轉(zhuǎn)移
企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)(pSpace)
本系統(tǒng)需要記錄大量的具有時(shí)間特征的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，針對(duì)數(shù)據(jù)的讀取、歸檔、查詢和分析做綜合展示，本項(xiàng)目采用不依賴于任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)軟件運(yùn)行于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可根據(jù)要求設(shè)定集群冗余(磁盤陣列)，實(shí)時(shí)歷史庫(kù)軟件支持集群冗余方式。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過(guò)程裝置數(shù)據(jù)并連續(xù)進(jìn)行存儲(chǔ)并統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)時(shí)根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)設(shè)定的壓縮比參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。該軟件可對(duì)(系統(tǒng)項(xiàng)目)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)監(jiān)視和數(shù)據(jù)分析，使(系統(tǒng)項(xiàng)目)能夠?qū)崟r(shí)掌握下屬生產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)狀況。
力控企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace是一個(gè)高性能、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)、跨平臺(tái)的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可以用于采集、壓縮、存儲(chǔ)、加工、分析等任何帶有時(shí)間特性的生產(chǎn)信息，pSpace提供全系列的工業(yè)通訊接口及ERP業(yè)務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控到調(diào)度管理的良好整合。能極大地提高企業(yè)的智能化及決策的精度和速度。
多平臺(tái)的支持能力可運(yùn)行于Windows以及RedHat、Ubuntu、CentOS等多種Linux操作系統(tǒng)。
企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace產(chǎn)品特性與指標(biāo)
支持在線連續(xù)存儲(chǔ)，并達(dá)到30萬(wàn)條記錄/秒的存儲(chǔ)速度。
企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)單臺(tái)服務(wù)器應(yīng)可以支持100萬(wàn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
數(shù)據(jù)壓縮率可高達(dá)40:1(50:1);
數(shù)據(jù)庫(kù)單客戶端單點(diǎn)查詢速度20萬(wàn)條記錄/秒。
實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)1000個(gè)客戶端并發(fā)查詢，每秒應(yīng)可達(dá)2萬(wàn)條記錄。
實(shí)時(shí)庫(kù)應(yīng)穩(wěn)定支持256客戶端并發(fā)查詢。
SCADA平臺(tái)軟件(eForceCon)
本系統(tǒng)SCADA采用力控SCADA平臺(tái)軟件eForceCon V5.0，該平臺(tái)是以分布式區(qū)域?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)可以保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)確切輸出并完成可視化，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)限的分層結(jié)構(gòu)可使大型企業(yè)信息盡收眼底。力控SCADA平臺(tái)組態(tài)軟件具有靈活的系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)，可以自由構(gòu)建不同規(guī)模的應(yīng)用，滿足用戶對(duì)企業(yè)信息化的多樣性要求，用戶在此基礎(chǔ)上可以靈活的構(gòu)建適合企業(yè)應(yīng)用的解決方案。
eForceCon具備分布式的數(shù)據(jù)源管理模式，可視化人機(jī)交互界面無(wú)需編程，直接通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源的組態(tài)方式就能與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行信息交互，完成生產(chǎn)監(jiān)控、查詢、曲線分析等各項(xiàng)功能。
SCADA平臺(tái)功能特性如下說(shuō)明：
-支持以分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為系統(tǒng)核心的一體化軟件平臺(tái)，具備開(kāi)放、集成、面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)環(huán)境，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員可方便使用。
-支持客戶端/服務(wù)器(C/S)和B/S(“瘦”網(wǎng)絡(luò)客戶端)架構(gòu)，不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以分布式的數(shù)據(jù)源管理方式來(lái)進(jìn)行信息交互。
-具備軟冗余、硬冗余及雙工熱備冗余模式。
-具備穩(wěn)定、靈活架構(gòu)及擴(kuò)展能力，可支持超過(guò)萬(wàn)點(diǎn)的通訊點(diǎn)數(shù)，靈活可靠，易于擴(kuò)展， 客戶端的添加不影響整體系統(tǒng)的性能，
-具有完整的報(bào)警管理能力， 支持ISA18.2的報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，可支持多級(jí)報(bào)警管理、聲光等報(bào)警輸出以及參數(shù)在線調(diào)整等功能。
-提供部署服務(wù)器，可管理、編輯、監(jiān)控遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)工程及平臺(tái)狀態(tài)。
-可提供編程語(yǔ)言供用戶使用，支持用戶自定義函數(shù)的開(kāi)發(fā)。
-支持用戶自定義功能和二次開(kāi)發(fā)組件，可以集成第三方插件及可執(zhí)行程序。
-支持大分辨率的窗口圖形顯示，提供基于面向?qū)ο蟮哪０寤目梢暬_(kāi)發(fā)工具。
-支持將C/S客戶端完整發(fā)布到Web上，Web容器支持第三方插件發(fā)布。
-軟件開(kāi)發(fā)出的工程應(yīng)具備項(xiàng)目文件備份功能，并且應(yīng)支持工程文件口令保護(hù)。
-支持使用用戶，權(quán)限，優(yōu)先級(jí)，安全區(qū)的方式為用戶提供安全驗(yàn)證。
7 應(yīng)用案例
天虹紡織集團(tuán)
天虹紡織集團(tuán)創(chuàng)始於1997年，是全球很大的包芯棉紡織品供應(yīng)商之一，專門致力于高附加值時(shí)尚棉紡織品的制造與銷售，目前已成為全國(guó)棉紡織行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力10強(qiáng)企業(yè)。
天虹中國(guó)總部位于上海，產(chǎn)業(yè)布局以長(zhǎng)江三角洲為中心區(qū)域的地區(qū)延伸。目前在江蘇的徐州、泰州、南通，浙江的浦江以及越南的同奈省擁有12個(gè)相生產(chǎn)基地。集團(tuán)擁有55億元人民幣的資產(chǎn)規(guī)模，年?duì)I業(yè)額達(dá)到54.72億元。公司占地面積132.2萬(wàn)平方米，工業(yè)廠房面積55.2萬(wàn)平方米。目前擁有80萬(wàn)紗錠及900臺(tái)噴氣織機(jī)的生產(chǎn)能力。其中超過(guò)60%的產(chǎn)能用于制造氨綸彈力棉紡織產(chǎn)品，雇傭12925名員工。
實(shí)施MES以及APS系統(tǒng)的基本目標(biāo)是：在不增加作業(yè)成本甚至降低成本的前提下，縮短平均產(chǎn)品的生產(chǎn)周期(CyleTime)。主要架構(gòu)圖如下：
湖南紅太陽(yáng)光電
實(shí)施的功能模塊主要包括：
湖南紅太陽(yáng)光電科技有限公司系中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所全資子公司，公司主要以開(kāi)發(fā)建設(shè)太陽(yáng)能光伏制造裝備為核心，生產(chǎn)延伸至拉晶、鑄錠、切片、電池片生產(chǎn)、組件封裝、應(yīng)用產(chǎn)品和新型儲(chǔ)能材料在內(nèi)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。公司擁有完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，是我國(guó)少數(shù)幾個(gè)擁有光伏全系列生產(chǎn)能力的企業(yè)之一。
光伏電池生產(chǎn)企業(yè)正面臨著國(guó)際市場(chǎng)低迷帶來(lái)的挑戰(zhàn)和壓力。日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，要求光伏電池生產(chǎn)企業(yè)在降低成本的同時(shí)，縮短供貨時(shí)間，增加供貨品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，光伏電池生產(chǎn)企業(yè)須改善內(nèi)部生產(chǎn)管理，提高制造資源的使用效率。因此，對(duì)于光伏電池生產(chǎn)企業(yè)的管理者來(lái)說(shuō)，一個(gè)實(shí)時(shí)的、有效的，并能和ERP管理系統(tǒng)、MRP系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)緊密配合的制造執(zhí)行管理系統(tǒng)是必不可少的。
紅太陽(yáng)電池片生產(chǎn)線主要分為六大工序(制絨、擴(kuò)散、二次清洗、PECVD、絲網(wǎng)印刷、測(cè)試分選)，設(shè)備控制器及控制軟件的通訊和數(shù)據(jù)采集，將設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備遠(yuǎn)程生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管控，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)度、過(guò)程監(jiān)控、設(shè)備遠(yuǎn)程操作等。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以針對(duì)設(shè)備關(guān)機(jī)、空閑、加工時(shí)間等各種條件下的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與展示。對(duì)單臺(tái)設(shè)備及工段設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，并按用戶自定義的時(shí)間周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析設(shè)備開(kāi)機(jī)率、實(shí)際工作效率、設(shè)備負(fù)荷曲線，并能自動(dòng)生成多種形式的統(tǒng)計(jì)報(bào)告和餅狀圖或柱狀圖等圖表。
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