1. <tt id="yipuh"><address id="yipuh"><dl id="yipuh"></dl></address></tt>
      <b id="yipuh"><small id="yipuh"></small></b>
        <b id="yipuh"></b>
    2. <tt id="yipuh"><address id="yipuh"><kbd id="yipuh"></kbd></address></tt><tt id="yipuh"></tt>
        <b id="yipuh"></b>
        聯系我們contact
        濟南博研華創智能科技有限公司
        地址:濟南市市中區白馬山南路8號商務樓106室
        電話:0531-87035633
        傳真:0531-87035633
        手機:18668911172
        聯系人:張先生
        郵箱:94772680@qq.com
        您現在的位置:首頁 > 新聞中心 > 行業新聞行業新聞

        【MES的新思路】應用解決方案

        2018-10-09   14:22:03   來自:system

        【MES的新思路】應用解決方案


        前言

        1.1  概述

        1.2  名詞解釋:

        MES:所謂MES,即為智能制造中的過程執行系統(manufacturing execution system)。

        設備銀行:工業互聯網極簡開發工具,極簡接入、分析、顯示、控制。


        阿普奇:行業智能專用設備服務商,率先提出工業電腦模塊化極簡設計并深入落地,國內領先的加固工業計算機生產商,第一家國內工業電腦上市企業,免維護計算機概念的提出者,設備銀行的指定工業計算機品牌。


        EBOX:設備銀行超級網關,帶一套協議適配軟件,支持任意RS485、以太網協議設備的上云,同時可實現兩種任意協議間的互轉換,同時EBOX支持邊緣計算,用戶可以自定義設備分析。


        ECS:設備銀行云控制器=超級網關+PLC+邊緣計算中心,支持2G、4G、ADSL以太網上云。

        1.3  背景

        隨著人類文明的進步,人們對衣、食、住、行的生活需求量越來越大,越來越多樣化,在汽車、建筑、家用電子、數碼消費、食品、醫藥等行業的需求日益增長,推動了整個制造行業的快速成長與發展。


        但隨著原材料成本上升,人工成本上升,人民幣升值,企業利潤越來越少。同時隨著制造產業鏈全球化分工日益加劇,品牌廠商加工外包的普及,客戶對供應商現場管理能力要求也越來越高。


        在工業4.0和智能制造2025的推動,數字化智能工廠已然成為國內諸多工廠的標準實力體現,MES作為數字化工廠的一部分,解決了原材料成本、人工成本上升、生產現場管理混亂、定單雜生產效率難以提升、生產異常難以實時臨控等問題。真正可以實現精益制造及管理,是工業4.0與智能制造的必要環節,鑒于中國工業制造的發力,先后涌出大量MES軟件商、工程商、實施或用戶等。


        1.4  行業現狀

        關于MES詳細釋義,及與工業4.0的關系,這里就不再累述,請見圖1所示。


        1.4.1  工業4.0現狀

        當我們在使勁鼓吹或宣傳工業4.0的時候,卻沒多少人真正理解4.0的實現過程,可能被大家所熟知的就是互聯網下的智能生產或“無人工廠”,怎么樣實現智能生產?按圖1,在ERP和工業自動化控制中間加個MES就行了?三人行無師能和諧?


        工廠的使命永遠是接訂單,然后生產產品,再把產品賣出去;而圍繞訂單的ERP和生產的自動化都有了,怎么生產、什么時候生產、生產成什么樣到什么時候等卻成了問題,這時有了MES。好玩的是夾在中間的MES不光要面對ERP和底層的自動化,獨立的還有WMS、PLM之類的子系統,不“滲透”無參謀,MES是軟件,必須要將工廠里的所有事物(包括人、設備、物料)都要信息化、互聯。


        顯然,工業4.0并不是MES簡單的填充,前提是必須信息化,才能通過數字去形成決策依據,才能透明,才會有智能制造。


        1.4.2  對MES的真實需求

        MES的價值決定著市場需求,但制造業國情與產品需求決定著推行速度。中國之所以成為制造大國,主要是通過豐富的勞動力市場為起點,逐步完善工廠自動化??僧斍叭匀挥幸恍┬袠I甚至連自動化的工業3.0都未普及,更不用說通過MES來優化管理生產了。同時,鑒于科技的快速發展,各種消費類產品的快速生命期與市場差異化需求,無疑給工廠增加了難度,提出了快速、小批量、定制化苛刻要求。這些都使MES不能預期發揮其功效。

        在實際的推行中,有80%以上的工廠都是以信息化、無紙化為當前目標。為了競爭客戶的訂單,光有規模與響應速度不行,得要用實際的數字來體現你的產能、效率,甚至進度。同時,在大的前景下,工業4.0的良性發展也受到政府的大力扶持,多地政府為了實現智能工廠的改造,向企業們提供了相當豐厚的補助。


        1.4.3  工廠自身需求

        市場中,各種行業大大小小的制造、組裝工廠不勝其數,并不是都能接到諸如華為、三星的大單,也并不是所有企業都能得到政府扶持,同樣,也并非所有客戶都非數字化工廠不合作。


        在MES實際的實施中,廠商們為甲方分析后并沒有直觀的給出MES帶來的效率提升點,成本控制百分比,甚至人力成本的控制,而是依據企業實際的生產流程,把生產環節中的人、機、料、法、環通過數字的形式來實現無紙化。而相應的優化卻是廠商與甲方后期的一個長效磨合。所以,靠自己做數字化工廠改造的企業,都會被動的跟隨市場,價值幾百萬的MES能給他們帶來多少訂單或提高多少效益,決定權在眾多老板的經濟思維中被模糊。

        2

        MES的新思路


        針對MES當前的市場定位及需求,我們通過一種新的思路來理解MES,我們要解決的是從MES的實施、使用、后期維護等多個角度來分析的,讓MES以一種極簡的方式頂起工業4.0的大梁。


        2.1  信息維度

        在多次的軟文中,我們己談了很多MES產品化困難的原因,包括上不著天與ERP接口困難,下不著地與設備端接入難,再加上大多數的MES都是以整個生產過程的全生命周期為主干線,造成整個系統是緊耦合,任何一個環節的非標、不按流程操作、失誤,都會影響整個MES的正常運行。


        設備銀行的出現,給MES廠商多了一條可靠的維度,也就是通過設備數據來分析生產運行,引導管理者提質增效,降本節能。這一條維度可以做很多文章,他的目的不是直接節省生產過程的人工,而是讓管理者有了一個全新的視角,設備數據的視角,通過這個視角,管理者可以發現很多以前看不到分析不了的問題,通過這些問題的解決來達到提質增效,降本節能的目的。


        2.2  硬件維度

        在實際的MES實施架構中,要做到五要素(人、機、料、法、環)的精準效率管理,除了工藝流程、信息管理等方面的軟性應用軟件、數據接口、數據庫等,還需要承上啟下的多層多點的硬件交互,如圖3所示

        所以,在MES實施現場,通常還會面臨這些困難:


        ? 高溫高濕

        ? 粉塵、水滴、污染物

        ? 設備運行的振動、沖擊

        ? 電壓的不穩定與干擾

        ? 各種設備通信電磁波干擾

        ? 安裝繁瑣不專業

        ? 布線難度大

        ? 與已有的設備無法通訊

        ? 無法實現過程控制


        2.2.1  設備連接

        所以通過上面的描述,大家會發現以往MES系統的成敗取決于資金投入、領導支持力度,用資金和人力來堆徹一套定制化的系統。因為MES上面被ERP卡,下面又是一系列封閉的自動化系統,這導致大多數中小型企業上MES是找死,不上是等死。怎么辦?在新一代的工業互聯網技術“設備銀行”橫空出世后,給了大量MES公司提供了一個全新的思維,成本也大大下降,構思如下:

        ? 通過設備銀行這類標準化的工業互聯網工具,降低設備數據的采集、分析、顯示、維護成本;

        ? 碎片化MES功能,面向生產車間的各個崗位,提供基于微服務的工業App;(中小企業應該面對投入的現實,明確問題的解決,信息的完整和精確可以在下一步再迭代增加)

        打通工業互聯網和MES系統,設備銀行提供全開放的JSON數據接口,用戶可以很容易的通過設備銀行獲得設備層的數據,并分發給需要的人員;

        2.2.2  交互硬件

        阿普奇作為國內首家登陸新三板的工業電腦企業,擁有非常多的自動化行業現場的交叉應用經驗,能為MES的精準數據采集和業務處理提供可靠的支持,使MES的現場快速布置實施變得輕松簡單,如圖6:

        我們使用單芯片超低功耗的工業平板電腦做為MES的交互、采集終端,使用工業級移動手持平板來實現物料的跟蹤管理、巡檢等,而在基于業務流層面,我們將聲光報警用的開關量、WiFi、身份識別及物料電子標簽的RFID等做成標準的模塊組件,與我們產品高度集成在一起。


        2.2.2.1  工業級交互平板

        Pseries-E5是針對工業4.0的開發的超薄緊湊型低功耗無風扇工業平板電腦系列產品,結合阿普奇模塊化設計理念,通過模塊化組合,可以形成不同尺寸、多種接口、不同性能等多種產品,以應對多種行業不同的應用需求。


        采用凌動4代Baytrail平臺單芯片背貼式CPU設計,高亮寬溫LED背光液晶屏,雙Intel千兆網絡,大面積鋁鰭零距離散熱,保證了其長壽命穩定運行。集成寬壓電源輸入,具有過流、過壓、EMC保護。外觀采用鉆石切割工藝,結合全模具壓鑄成型殼體使其更加堅固美觀,配合高溫五線電阻或鋼化玻璃表面的電容觸摸屏,符合IP65防護等級。緊湊輕薄的機身支持多種安裝方式。適用各個行業的MES應用。


        如圖7中所示,用于MES交互的工業平板電腦主要有電容和電阻兩大系列,從10寸到21寸,分別適用于各個細節行業的不同應用現場,其主要特點有:


        ● DC9~28V寬壓抗干擾電源輸入,符合工業現場復雜電源環境

        ● 第四代凌動Baytrail低功耗無風扇設計

        ● 板載內存與靈活的存儲方式,抗振動沖擊

        ● 全模具壓鑄鋁成型,堅固美觀,經久耐用

        ● 超輕越薄的緊湊型設計,安裝便利

        ● 簡單高效的通訊方式(WiFi/Intel千兆LAN/RS485/USB3.0)

        ● 高溫五線電阻式和多點電容觸摸屏,適合多種應用環境

        ● 可集成RFID讀寫,便利的人工考勤管理

        ● 選高清攝像頭,實現影像監控管理

        ● 支持雙揚聲器,實現本位預警

        ● 嵌入式操作系統、穩定永久使用

        ● -20℃~70℃寬溫長壽命工作


        2.2.2.2  RFID讀寫模塊

        RFID是一種無線射頻識別技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。具有抗油污、加密、速度快等優點。物聯網的興起,讓RFID技術得到了廣泛的應用,尤其是在工廠物料、績效、權限的智能數據上。


        我們通過高度集成的RFID讀寫模塊,來方便MES績效的精準管理,與工廠原有門禁無縫對接,無需額外安裝、布線,只需要接口(API)調用即可。


        2.2.2.3  雙頻WiFi模塊

        為了節省MES實施周期及布線難度,我們為人機交互點提供了無線網絡方案。使用Atheros 802.11a/b/g/n 2.4/5Ghz雙頻無線方案,更支持藍牙4.0,而Atheros公司是802.11領域的先鋒,基于OFDM的無線網絡技術廠商,提供基于IEEE802.11a 5-GHz的芯片組,還拓展了藍牙、GPS、以太網等領域的開發。Atheros的芯片被各大廠商所廣泛采用,Netgear、TP-Link、D-Link、Intel等廠商均為Atheros客戶。


        尤其是5Ghz頻段更有傳輸速度快、抗干擾能力強、兼容性高和省電的優點。


        2.2.2.4  隔離輸入/開關量

        面對成熟的工業3.0自動化現場,MES的實施除了要實現設備數據的采集,還要加裝基于物料、過程、質量等控制的信號燈、報警、光電開關等。通過PLC來實現這些功能,從成本或編程上都耗費不少,于是輕量的輸入輸出便成了熱門。


        而行業內標準產品的DIO接口一般都是低電平信號(5V&3.3V),無法實現工業現場標準器件的直接通訊(現場多以24V為主,信號干擾等),雖然DIO應用起來經濟高效,但如果應用不當,不但無法通訊,還會影響數據的精準,甚至導致設備受損。


        A. 無法驅動常見設備(24V)

        B. 輸入電壓范圍有限,直接24V信號燒設備

        C. 控制電路設計繁瑣,不好量產安裝

        D. 抗干擾能力差,采集數據不準

        E. 無保護措施,浪涌或過壓,會讓設備不穩定或受損


        所以,針對MES現場的實際應用,我們將DIO升級,高度集成,徹底解決實施過程中的安裝、開發、成本煩惱,快速連接,快速開發應用。具有如下應用特點:(規格參數見圖7)


        ● 模塊化設計,兼容阿普奇所有產品

        ● 光電隔離寬壓輸入

        ● OMRON繼電器直接輸出

        ● 有源/無源信號多種輸入

        ● 標準DB頭應用接口(可附帶接線端子)


        2.2.2.5  移動手持平板

        除此之外,我們還針對在線巡檢、叉車、推車等移動場景的應用,提供手持平板電腦TPP-10通訊解決方案。


        通過標準x86平臺與工業級的接口來延伸智能工廠的物流信息實現,讓MES應用更靈活。其特點如下:


        ● J1900低功耗多核處理器

        ● 高強度鋁合金機身,抗震防摔,IP65

        ● 10寸高清寬屏電容屏

        ● WiFi+BT/4G/RFID/2D Mudolar Selected

        ● 標準USB/COM/LAN/CAN工業級接口

        ● 可配置DDR3L內存和mSATA硬盤

        ● 支持Windows/Linux操作系統

        2.2.2.6  穩定的操作系統

        在中國市場,WinTel生態的工程應用占比高居不下,但在實際應用過程中Windows平臺的穩定性一直被業界所詬病,所以在用戶操作系統這個板塊上面,我們采用Windows Embedded Standard 7操作系統,它提供了業內領先的可靠性、安全性和性能。其靈活的嵌入性能更適用于各低功耗產品的開發與運行。


        FBWF(File Based Write Filter),基于文件的寫保護過濾,在內存中對所有文件進行寫操作(如圖10),能讓系統在頻繁的非法斷電中穩定運行,防止病毒的侵害,延長存儲設備的使用壽命。我們提供系統完美定制開發,實現一次植入永久使用。


        2.3  維護維度

        MES維護不了!這是大多數無IT部門MES用戶的共同感受!MES的運維包括幾個方面:

        ? 軟件的運維,包括服務器的運維,如系統崩潰了,如若沒有好的熱備系統,沒有相應的維護人員,常常會因此而苦惱,輕則損失數據,造成與ERP之間的誤差,重則系統崩潰需要額外出錢請開發商上門服務。

        ? 硬件的運維,包括電子看板的各電腦系統、設備層的數據采集和網絡系統。

        ? 功能的升級,比方說增加了新的產線,比方說使用過程中有遇到了不順的地方需要開發商二次修改的。

        目前的MES系統能用好的,大多自己都有較強的IT事業部,或者是有錢,把這部分工作分包給了開發商,其它的用戶大多感覺自己在被MES玩。

        MES運維需要提升系統的堅固性、產品性、可維護性,而大多數MES系統因為是定制開發的,這三個方面都表現得非常差。

        MES故障的重災區:

        1) 工業計算機、服務器

        2) 工業互聯網(數據采集、邊緣態分析)


        2.3.1  設備銀行ECS、EBOX的可維護性

        在開發設備銀行之前,筆者己設計過非常非常多的工業產品,對于工業產品的可維護性可以說是深有感悟。


        還記得我在某公司打工時,開發過一套無線的分布式IO模塊,當時自作聰明的把所有的信道選擇、站地址配置,主從站變量映射,都做成了一套軟件,從而使硬件更加小巧。結果沒想到我自認為的高明設計卻成為了一個巨大的坑。這個系統的產品在面市后,公司就將其使用到全國各地的自動化項目中,初期,因為工程都是我們自己公司的工程師上門,還沒有發現問題。等過了幾年,這個隱患才慢慢暴露,但凡現場有模塊損壞了,客戶都無法直接更換,一定要我們去人。


        無論是成都還是哈爾濱還是新疆,那段時間,這種上門服務成為了用戶與我們工程部之間最大的摩擦,差旅費誰出?能不能盡早派人去上門?

        在后來的十多年中,我又在控制系統產品中遇到了幾次同樣的問題,如一套LonWorks的控制系統,每次更換模塊一定要用LonMark在現場進行組態配置,這么惡心的設計讓我對美國佬恨之入骨。


        還有電力載波模塊,用戶的用電設備增加有可能會影響模塊間的通訊,一定要我們派人去現場調配。最后有個客戶實在受不了了,只能增加一套獨立的交流電網用于電力載波模塊的通訊。


        最后還有設備銀行出來前的物聯網項目,每次GPRS-DTU的損壞,都需要進行配置,如果寄給用戶后沒有配置好,通常還是需要我們的工程師上門。

        在MES行業應用中,因為增加了工業互聯網,設備層的數據能夠上來了。卻也增加了一套硬件系統和通訊系統的維護,這些工作往往并不是MES公司的專長,還需要另外的自動化公司去協助。

        為此設備銀行在設計之初就把免配置、一鍵替換當作維護設計的核心目標。盡管知道現在許多同行會抄襲我們的設計,但我仍為此設計感到自豪,需要在這顯擺一下:


        1) 免配置:設備銀行的所有硬件無需進行通訊參數配置,上電即在云端,掃碼即可接入。用戶完全不用關心域名、IP、端口、帳號、密鑰等任何通訊相關的參數。

        2) 一鍵替換:設備銀行的ECS、EBOX壞了怎么辦?拿一個新的模塊過來,掃碼,點擊一鍵替換即可,無需任何的重新組態工作!甚至工程商可以在千里之外寄一個模塊過去,讓用戶把端子拔過來,然后工程商在異地點擊一鍵替換即可。

        正因為上面的兩個特性,所以設備銀行極簡派工業互聯網決非浪得虛名!這就是設備銀行極簡化中的極簡維護。


        這使廣大的MES用戶不再為硬件的維護而苦惱,更換和維護的難度比換一個燈泡更簡單。

        3

        結束語

        設備銀行與MES的銜接如虎添翼,它是一個工具,是一個生態,是新工業的新思想,其中包括了做控制系統的矩形科技、做工業互聯網的老狗科技、做工業計算機的阿普奇、做工業互聯網服務的賽遠、做人聯網的工控兄弟連。大家圍繞著簡單是美的設計思想,一步一步的豐富整個生態,幫助工業用戶提質增效、降本節能。

        相關信息:
        秋霞手机影院亚洲无码_亚洲乱码中文字幕综合_超97在线观看视频_亚洲一区精品动态图