作為聯(lián)接信息化與自動(dòng)化的紐帶與橋梁，MES正向著(zhù)更開(kāi)放、更強的實(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)的更高目標邁進(jìn)。
　　MES概述
　　制造執行系統（MES）旨在加強MRP計劃的執行功能，把MRP計劃同生產(chǎn)現場(chǎng)控制聯(lián)系起來(lái)。這里的現場(chǎng)控制包括生產(chǎn)用PLC程控器、數據采集設備、條形碼、計量及檢測儀器和機械人手臂等。MES系統通過(guò)專(zhuān)用的數據接口，與生產(chǎn)現場(chǎng)控制的設備建立合作關(guān)系。MES系統可以將ERP系統和車(chē)間生產(chǎn)之間緊密連接起來(lái)，作為ERP和車(chē)間生產(chǎn)之間的紐帶，為企業(yè)帶來(lái)敏捷的反應速度和應對市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變的能力。
　　MES是ERP、設備和操作人員之間的橋梁。ERP系統決策出生產(chǎn)信息，通過(guò)MES系統，傳達給操作人員和設備，操作人員根據生產(chǎn)計劃、自己所在工位的操作步驟和工作時(shí)間來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。在汽車(chē)行業(yè)，MES可以根據訂單的需要，為生產(chǎn)安排出符合訂單的生產(chǎn)計劃，比如何種車(chē)型先生產(chǎn)、生產(chǎn)量多少等；也可以根據ERP生成的生產(chǎn)計劃安排流水線(xiàn)上每個(gè)工位的生產(chǎn)情況。例如同一種車(chē)型的不同配置車(chē)輛，在每個(gè)工位上會(huì )安裝不同的零部件，也會(huì )根據配置不同決定操作步驟的不同，這些信息都可以通過(guò)MES的信息設定，直接控制設備和工人的操作方法。
　　通過(guò)對大量企業(yè)的調查，我們認為制造業(yè)應該用三層模型表示數據流向，即計劃層、執行層和控制層，MES處于企業(yè)資源計劃系統和過(guò)程控制系統的中間位置（見(jiàn)圖1）。MES作為生產(chǎn)執行系統與上層ERP等業(yè)務(wù)系統和底層DCS等生產(chǎn)設備控制系統一起構成企業(yè)的神經(jīng)系統，把業(yè)務(wù)計劃的指令傳達到生產(chǎn)現場(chǎng)，將生產(chǎn)現場(chǎng)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，是連接現場(chǎng)層和管理層、改善生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益的前沿系統。
　　MES可以為企業(yè)提供強大、可靠的系統資源，可以將企業(yè)資源計劃通過(guò)MES下發(fā)至生產(chǎn)環(huán)節，調動(dòng)相關(guān)設備、人員、部門(mén)、零部件或者原料，完成計劃下達的任務(wù)，并按照生產(chǎn)標準執行，完成既定的生產(chǎn)計劃；同時(shí)將生產(chǎn)過(guò)程中的品質(zhì)、使用原料、消耗能源、成本核算和生產(chǎn)信息等數據統計后傳遞給ERP，為ERP提供數據資源。這樣MES與ERP形成了完成閉環(huán)，為生產(chǎn)提供高效數據，并保證各個(gè)環(huán)節高效無(wú)誤地為生產(chǎn)環(huán)節服務(wù)，從而制造出高質(zhì)量產(chǎn)品。

　　汽車(chē)行業(yè)MES的發(fā)展
　　我國的汽車(chē)行業(yè)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，達到了前所未有的水平。隨著(zhù)國外先進(jìn)汽車(chē)制造技術(shù)不斷引入，并在市場(chǎng)需求的基礎上加以提高與完善，自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)得到了廣泛應用，同時(shí)也極大促進(jìn)了圍繞汽車(chē)行業(yè)的MES系統的廣泛應用。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)管理系統有機結合，針對提升企業(yè)的制造水平、管理水平、安全生產(chǎn)、質(zhì)量控制和節能降耗等諸多方面，為推動(dòng)汽車(chē)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(chē)行業(yè)應用的MES系統包括安東系統、上位監控系統、能源管理系統和車(chē)身識別系統等，分別針對汽車(chē)行業(yè)的不同工藝，具備不同特點(diǎn)，極大地滿(mǎn)足客戶(hù)需求。
　　一、安東系統
　　可以在生產(chǎn)環(huán)節中實(shí)時(shí)反映設備、操作人員、生產(chǎn)狀態(tài)和故障情況（見(jiàn)圖2）。安東系統中的廣播系統、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(shuō)明：
　　1.為操作人員提供質(zhì)量幫助以及停線(xiàn)方式。操作人員通過(guò)安裝在每個(gè)操作工位兩側的帶燈拉線(xiàn)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現呼叫幫助請求，當問(wèn)題在固定工位位置前未能得到解決，生產(chǎn)線(xiàn)即停止，并以聲、光及現場(chǎng)多處大屏幕看板的形式展示出來(lái)。通過(guò)上述這些功能，可大幅減少工人出現問(wèn)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。系統可以實(shí)時(shí)并準確地將操作人員的拉繩動(dòng)作和設備故障等信息反應在指示燈、現場(chǎng)看板、現場(chǎng)擴音器以及中控室計算機屏幕上，顯示出當前要求停線(xiàn)的工位具體問(wèn)題，提示相關(guān)人員迅速作出反應，以最短的時(shí)間解決問(wèn)題，從而最終實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程中各種問(wèn)題的準確傳遞和及時(shí)處理。
　　3.保證柔性生產(chǎn)。系統與底層設備控制網(wǎng)實(shí)現雙向通信，系統通過(guò)控制底層自動(dòng)化設備，對當前線(xiàn)體內的可操作車(chē)身數量進(jìn)行約束，當流水線(xiàn)內可操作車(chē)身少于規定值時(shí)，為避免生產(chǎn)停滯，可通過(guò)儲存區的車(chē)身對線(xiàn)體進(jìn)行補充，以保證生產(chǎn)正常運行。
　　4.保證設備有效運行。通過(guò)與車(chē)間內其他OEM設備的聯(lián)網(wǎng)與通信，系統將實(shí)時(shí)監控和記錄各個(gè)設備的運行狀況、故障報警等信息，為維修部門(mén)提供實(shí)時(shí)的監控和報警畫(huà)面，減少設備停線(xiàn)時(shí)間，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
　　5.對于停線(xiàn)信息記錄、統計、分析與查詢(xún)。系統上位機軟件將會(huì )自動(dòng)記錄并分析每個(gè)工位的停線(xiàn)次數、停線(xiàn)時(shí)間和停線(xiàn)原因，并長(cháng)期保存在系統后臺數據庫中，還可非常方便地進(jìn)行歷史記錄統計和查詢(xún)，以便相關(guān)部門(mén)對生產(chǎn)進(jìn)行改進(jìn)。
　　6.監控車(chē)間生產(chǎn)實(shí)際運行狀況。實(shí)時(shí)監控車(chē)間內的生產(chǎn)情況、設備運行狀況，實(shí)時(shí)產(chǎn)生報警提示等信息。
　　二、上位監控系統
　　通過(guò)收集系統的生產(chǎn)狀態(tài)，幫助管理者在辦公室內實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)的狀況和運行情況。
　　功能說(shuō)明：
　　1.權限審核功能。登陸系統根據不同客戶(hù)端的用戶(hù)名和密碼判斷此用戶(hù)擁有的權限以及可分配到的功能。系統中的各個(gè)用戶(hù)名和密碼存貯到系統的用戶(hù)權限中。
　　2.監控功能。數據采集控制系統連接到工業(yè)以太網(wǎng)，采用工業(yè)以太網(wǎng)模塊，可以實(shí)現調用在一定生產(chǎn)時(shí)間內所有生產(chǎn)信息，并可通過(guò)EtherNet將該信息傳到現場(chǎng)系統的PLC的相應數據塊中，在現場(chǎng)可使用HMI監控相關(guān)畫(huà)面。
　　3.工藝參數設置和顯示功能?？梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò )，將PLC中對應設備的運行參數提取到系統中，可為操作人員實(shí)時(shí)監控設備的運行情況提供第一手數據，保證設備正常運轉和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
　　三、能源管理系統
　　通過(guò)收集生產(chǎn)環(huán)節的各種能源消耗情況，能源管理系統使決策者能夠實(shí)時(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)對高消耗的設備進(jìn)行能源管理，及時(shí)發(fā)現能源使用過(guò)程中有可能出現的泄露、短路等危險隱患，避免安全事故的發(fā)生。
　　功能說(shuō)明：
　　1.數據采集功能。將全廠(chǎng)的能源數據通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式采集進(jìn)入中心系統，供數據監視、報警、數據分析、數據計算和數據統計等使用。
　　2.監控功能。通過(guò)能源管理中心顯示界面，監控流量、壓力、溫度和電能等數據。實(shí)現能源生產(chǎn)流程監視、系統故障報警和分析。作為能源的生產(chǎn)指揮控制中心，負責日常的能源生產(chǎn)調度，保證主作業(yè)線(xiàn)正常有序生產(chǎn)，并在突發(fā)事件期間實(shí)施能源應急調度策略，確保能源供應的安全穩定，達到節能增效。
　　3.能源管理功能。將采集的數據進(jìn)行歸納、分析和整理，結合生產(chǎn)計劃的數據，進(jìn)行能源管理工作，包括能源質(zhì)量管理、能源成本費用管理、能源平衡管理和能源預測分析等，形成能源管理報表。
　　四、車(chē)身識別系統
　　可通過(guò)非接觸方式將生產(chǎn)中的產(chǎn)品信息自動(dòng)寫(xiě)入到電子標簽中，并實(shí)時(shí)監控生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)狀態(tài)。此外，系統還可以將數據操作結果和檢查結果也寫(xiě)入標簽，指示相關(guān)控制設備自動(dòng)完成后續操作。
　　功能說(shuō)明：
　　1.RFID讀寫(xiě)?？梢詫?xiě)入車(chē)身信息，指導工藝并及時(shí)修改問(wèn)題信息。
　　2.大屏幕顯示功能。大屏幕可顯示生產(chǎn)計劃信息、生產(chǎn)狀態(tài)信息及其他自定義信息。?
　　3.系統設置。在系統界面中人工錄入指定日期的計劃產(chǎn)量數據，并保存至數據庫；還可通過(guò)表格形式，將已經(jīng)整理好的計劃產(chǎn)量數據批量導入系統中，并進(jìn)行保存。同時(shí)設置班次的工作時(shí)間和班次名稱(chēng)。?
　　4.現場(chǎng)監控。通過(guò)PLC信號同步監控現場(chǎng)各個(gè)控制點(diǎn)的狀態(tài)，并可以在各個(gè)生產(chǎn)工位顯示當前的車(chē)型信息。
　　5.生產(chǎn)圖表。表格制作方便、靈活，數據存取安全、快捷，報表具有一般表格的基本操作，如單元格的字符、邊界以及行、列等屬性設置，還可以顯示BMP、JPG和GIF等位圖文件，并可以將表格某一區域的數據形成曲線(xiàn)、棒圖和餅圖，從而使表格更加形象、豐富，圖文并茂。報表可以直接從數據庫中隨意提取所需要的數據，形成表格。通過(guò)生成SELECT語(yǔ)句或存儲過(guò)程數據源模板，并定義到報表各單元格，從而形成最終報表。
　　6.用戶(hù)權限設定。系統按照用戶(hù)級別分為系統管理員、工藝管理員、現場(chǎng)操作員、數據瀏覽員，系統根據不同的用戶(hù)級別分配系統的權限，系統顯示程序修改時(shí)需經(jīng)過(guò)用戶(hù)權限校驗，防止非法用戶(hù)操作系統數據，防止數據錯誤。?
　　7.防錯機制。由于在實(shí)際生產(chǎn)中，復雜條件和人為干擾可能對車(chē)身識別系統的現場(chǎng)RFID讀寫(xiě)頭和占位開(kāi)關(guān)產(chǎn)生影響，所以有效的防錯措施是數據準確性最好的保證。
　　針對上述系統，宜科均可以按照客戶(hù)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(hù)提升管理水平，節能降耗，獲得更大的經(jīng)濟效益。

　　MES的未來(lái)發(fā)展方向
　　目前MES已經(jīng)被廣泛應用于汽車(chē)、家電、冶金、汽車(chē)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(zhù)不凡的表現，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(zhù)中國制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，制造生產(chǎn)環(huán)節中數據與設備之間的交互傳遞越來(lái)越重要，以前人工錄入和統計的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，全新的實(shí)時(shí)性數據處理和任務(wù)下發(fā)系統正在蓬勃發(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)域內得到應用。同時(shí)將向著(zhù)更開(kāi)放、更強的實(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)的更高目標邁進(jìn)。