作為聯(lián)接信息化與自動化的紐帶與橋梁，MES正向著更開放、更強的實時性與集成化、網(wǎng)絡化、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。
　　MES概述
　　制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）旨在加強MRP計劃的執(zhí)行功能，把MRP計劃同生產(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)采集設備、條形碼、計量及檢測儀器和機械人手臂等。MES系統(tǒng)通過專用的數(shù)據(jù)接口，與生產(chǎn)現(xiàn)場控制的設備建立合作關系。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)帶來敏捷的反應速度和應對市場瞬息萬變的能力。
　　MES是ERP、設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)，傳達給操作人員和設備，操作人員根據(jù)生產(chǎn)計劃、自己所在工位的操作步驟和工作時間來進行生產(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)計劃安排流水線上每個工位的生產(chǎn)情況。例如同一種車型的不同配置車輛，在每個工位上會安裝不同的零部件，也會根據(jù)配置不同決定操作步驟的不同，這些信息都可以通過MES的信息設定，直接控制設備和工人的操作方法。
　　通過對大量企業(yè)的調查，我們認為制造業(yè)應該用三層模型表示數(shù)據(jù)流向，即計劃層、執(zhí)行層和控制層，MES處于企業(yè)資源計劃系統(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)務系統(tǒng)和底層DCS等生產(chǎn)設備控制系統(tǒng)一起構成企業(yè)的神經(jīng)系統(tǒng)，把業(yè)務計劃的指令傳達到生產(chǎn)現(xiàn)場，將生產(chǎn)現(xiàn)場的信息及時收集、上傳和處理。MES作為上、下兩個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)提供強大、可靠的系統(tǒng)資源，可以將企業(yè)資源計劃通過MES下發(fā)至生產(chǎn)環(huán)節(jié)，調動相關設備、人員、部門、零部件或者原料，完成計劃下達的任務，并按照生產(chǎn)標準執(zhí)行，完成既定的生產(chǎn)計劃；同時將生產(chǎn)過程中的品質、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)，并保證各個環(huán)節(jié)高效無誤地為生產(chǎn)環(huán)節(jié)服務，從而制造出高質量產(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，達到了前所未有的水平。隨著國外先進汽車制造技術不斷引入，并在市場需求的基礎上加以提高與完善，自動化技術在汽車行業(yè)得到了廣泛應用，同時也極大促進了圍繞汽車行業(yè)的MES系統(tǒng)的廣泛應用。MES利用先進的網(wǎng)絡通信技術，將自動化技術與企業(yè)管理系統(tǒng)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)、質量控制和節(jié)能降耗等諸多方面，為推動汽車行業(yè)整體制造水平的提升起到了至關重要的作用。宜科公司面向汽車行業(yè)應用的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，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)中實時反映設備、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.為操作人員提供質量幫助以及停線方式。操作人員通過安裝在每個操作工位兩側的帶燈拉線開關來實現(xiàn)呼叫幫助請求，當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)問題求助的時間，從而提高產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率。
　　2.生產(chǎn)信息及時傳遞和處理。系統(tǒng)可以實時并準確地將操作人員的拉繩動作和設備故障等信息反應在指示燈、現(xiàn)場看板、現(xiàn)場擴音器以及中控室計算機屏幕上，顯示出當前要求停線的工位具體問題，提示相關人員迅速作出反應，以最短的時間解決問題，從而最終實現(xiàn)生產(chǎn)過程中各種問題的準確傳遞和及時處理。
　　3.保證柔性生產(chǎn)。系統(tǒng)與底層設備控制網(wǎng)實現(xiàn)雙向通信，系統(tǒng)通過控制底層自動化設備，對當前線體內的可操作車身數(shù)量進行約束，當流水線內可操作車身少于規(guī)定值時，為避免生產(chǎn)停滯，可通過儲存區(qū)的車身對線體進行補充，以保證生產(chǎn)正常運行。
　　4.保證設備有效運行。通過與車間內其他OEM設備的聯(lián)網(wǎng)與通信，系統(tǒng)將實時監(jiān)控和記錄各個設備的運行狀況、故障報警等信息，為維修部門提供實時的監(jiān)控和報警畫面，減少設備停線時間，保證產(chǎn)品質量。
　　5.對于停線信息記錄、統(tǒng)計、分析與查詢。系統(tǒng)上位機軟件將會自動記錄并分析每個工位的停線次數(shù)、停線時間和停線原因，并長期保存在系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫中，還可非常方便地進行歷史記錄統(tǒng)計和查詢，以便相關部門對生產(chǎn)進行改進。
　　6.監(jiān)控車間生產(chǎn)實際運行狀況。實時監(jiān)控車間內的生產(chǎn)情況、設備運行狀況，實時產(chǎn)生報警提示等信息。
　　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實時了解生產(chǎn)的狀況和運行情況。
　　功能說明：
　　1.權限審核功能。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限以及可分配到的功能。系統(tǒng)中的各個用戶名和密碼存貯到系統(tǒng)的用戶權限中。
　　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，可以實現(xiàn)調用在一定生產(chǎn)時間內所有生產(chǎn)信息，并可通過EtherNet將該信息傳到現(xiàn)場系統(tǒng)的PLC的相應數(shù)據(jù)塊中，在現(xiàn)場可使用HMI監(jiān)控相關畫面。
　　3.工藝參數(shù)設置和顯示功能?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡，將PLC中對應設備的運行參數(shù)提取到系統(tǒng)中，可為操作人員實時監(jiān)控設備的運行情況提供第一手數(shù)據(jù)，保證設備正常運轉和生產(chǎn)的正常進行。
　　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)使決策者能夠實時了解能源消耗成本情況，針對性地制定能源改進方案，同時對高消耗的設備進行能源管理，及時發(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入中心系統(tǒng)，供數(shù)據(jù)監(jiān)視、報警、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計算和數(shù)據(jù)統(tǒng)計等使用。
　　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)。實現(xiàn)能源生產(chǎn)流程監(jiān)視、系統(tǒng)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)線正常有序生產(chǎn)，并在突發(fā)事件期間實施能源應急調度策略，確保能源供應的安全穩(wěn)定，達到節(jié)能增效。
　　3.能源管理功能。將采集的數(shù)據(jù)進行歸納、分析和整理，結合生產(chǎn)計劃的數(shù)據(jù)，進行能源管理工作，包括能源質量管理、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)品信息自動寫入到電子標簽中，并實時監(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)操作結果和檢查結果也寫入標簽，指示相關控制設備自動完成后續(xù)操作。
　　功能說明：
　　1.RFID讀寫?？梢詫懭胲嚿硇畔?，指導工藝并及時修改問題信息。
　　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(tǒng)設置。在系統(tǒng)界面中人工錄入指定日期的計劃產(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)整理好的計劃產(chǎn)量數(shù)據(jù)批量導入系統(tǒng)中，并進行保存。同時設置班次的工作時間和班次名稱。?
　　4.現(xiàn)場監(jiān)控。通過PLC信號同步監(jiān)控現(xiàn)場各個控制點的狀態(tài)，并可以在各個生產(chǎn)工位顯示當前的車型信息。
　　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(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語句或存儲過程數(shù)據(jù)源模板，并定義到報表各單元格，從而形成最終報表。
　　6.用戶權限設定。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)的權限，系統(tǒng)顯示程序修改時需經(jīng)過用戶權限校驗，防止非法用戶操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)錯誤。?
　　7.防錯機制。由于在實際生產(chǎn)中，復雜條件和人為干擾可能對車身識別系統(tǒng)的現(xiàn)場RFID讀寫頭和占位開關產(chǎn)生影響，所以有效的防錯措施是數(shù)據(jù)準確性最好的保證。
　　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)濟效益。

　　MES的未來發(fā)展方向
　　目前MES已經(jīng)被廣泛應用于汽車、家電、冶金、汽車零部件加工和發(fā)電等領域，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)品質量。隨著中國制造技術的進一步發(fā)展，制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)中數(shù)據(jù)與設備之間的交互傳遞越來越重要，以前人工錄入和統(tǒng)計的時代已經(jīng)過去，全新的實時性數(shù)據(jù)處理和任務下發(fā)系統(tǒng)正在蓬勃發(fā)展，MES作為聯(lián)接信息化與自動化的紐帶與橋梁，必將在更加廣闊的領域內得到應用。同時將向著更開放、更強的實時性與集成化、網(wǎng)絡化，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。