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MES是智能工厂的大脑

文:天心天思智能制造资深顾问  张云


说起智能工厂,我们马上想到机械手、加工中心、AGV小车、立库、传送系统等自动化设备,我们有没有想过这些自动化设备之间是如何开展协同工作的?智能工厂最终也要交付产品,这就会涉及到到交期、质量等,那么智能工厂是如何满足交期、质量要求呢?


MES是智能工厂的大脑,由MES来指挥、调度,接收计划层指令,记录、协同、控制自动化生产线,并向计划层反馈。


我们模拟一个智能车间场景:


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MES是如何工作呢?MES从生产订单开始,到成品完工缴库结束。


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1、依据生产订单拆分为生产工单,具体到当日当班,具体到生产线,约定BOM、工艺路线、SOP、质量检验标准等。


2、操作者在生产线控制终端(工业平板电脑)刷卡登录,显示生产工单列表,按工单要求做开工准备,如:设备点检等,开工。


3、MES依据生产工单需要的物料(料号、批号等)分析所在仓库及货位,给立库WCS系统发送指令,取出物料;WCS成功取出物料后,反馈信号给MES。


4、MES发送指令给AGV调度系统,把物料从立库运送到目的地;AGV运送到目的地后,反馈信号给MES。


5、MES发送指令给机械手,抓取物料;通过固定式条码识读设备读取物料条码,并且判断物料状态,如:是否为合格品?是否为在库?料号是否正确?批号是否正确等,如OK,发送指令给机械手送入加工中心,如NG则放入不合格物料周转箱,反馈信号给MES。


6、MES通过DCS或者直接和设备PLC通讯:

a)监控设备状态,如开机、故障、停机、关机等;

b)依据工单工艺要求向设备发送指令,如选择加工程式;

c)采集并存储设备运行关键参数;

d)自动报工。MES向加工中心发送指令开始加工。


7、MES发送指令给机械手,抓取加工完的成品送到传输系统,并启动传输系统。


8、通过传输系统上的光电开关检测到成品到位,启动工业视觉,依据工单工艺对应的数据建模,AOI光学检测,如OK继续向下传输;如NG,MES发送指令给机械手,抓取到返工生产线。


9、包装工位通过光电开关检测到成品到位,自动打包机开始包装,并依据规则写入RFID标识成品批次信息。


10、成品继续向前传输,光电开关检测到位后,启动RFID识读成品批次信息,建议货位,并发送指令给立库WCS系统,将成品送入立库。



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综上所述:MES接收来自PLM、ERP计划层的信息,指挥控制自动化设备。MES以生产工单为核心,围绕人、机、料、法、环和质量记录等完整采集记录生产全过程,实现生产过程数字化、可视化,实现透明生产;以生产工艺要求为核心,逐工序逐工步验证,实现生产受控;后台通过大数据分析,找出生产结果和生产过程的相关性,服务于持续改善。


MES是智能工厂的大脑,在控制数字化生产过程中发挥着巨大的作用,借助先进的自动化和多种智能化技术手段,全面实现工厂智能化。


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