一、 MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分類
根據(jù)MES系統(tǒng)的作用來分,MES的數(shù)據(jù)來源可分為管理信息、資源信息和實績信息幾種。
1、 MES系統(tǒng)管理信息
管理信息主要包括調(diào)度信息、質(zhì)量管理信息和人員管理信息。
1.1MES系統(tǒng)調(diào)度信息
主要指生產(chǎn)計劃人員根據(jù)客戶訂單及現(xiàn)有原材料、坯料、設備狀況、能源狀況,編制下達的一組一段時間內(nèi)的生產(chǎn)計劃,以及由此形成的數(shù)字化文件(其中內(nèi)容包括:數(shù)量、品種規(guī)格、交貨時間、質(zhì)量等級、工藝路線等)。下發(fā)傳遞到生產(chǎn)分廠后,由生產(chǎn)分廠分解成為日生產(chǎn)計劃,再由執(zhí)行調(diào)度直接分解為當班應執(zhí)行的澆次計劃。
1.2 MES系統(tǒng)質(zhì)量管理信息
主要指對從制造過程收集來的實時數(shù)據(jù)進行測量分析,并將其與資源信息中的工藝規(guī)范、質(zhì)量標準等進行比較,來確保產(chǎn)品質(zhì)量得到嚴格控制,并使那些因為超標而需要被特別關注的問題實時反映給管理人員。其中包括一些有關聯(lián)的問題、操作和結果幫助管理人員確定問題的來源。同時它還可以提出一些專家建議或可能方案來糾正已經(jīng)出現(xiàn)的問題。在對這些信息進行深度發(fā)掘后,還可以包括對產(chǎn)品檢測操作的標準過程控制、標準質(zhì)量控制跟蹤和管理等。
1.3 MES系統(tǒng)人員管理信息
主要指人力資源的狀況:班次、人員結構、員工接受教育及培訓程度、以往崗位作業(yè)的追蹤記錄。這些直接關系到管理人員能否對人力資源的合理調(diào)配與管理實現(xiàn)優(yōu)化配置,使員工的能力和技術水平,以及潛力得到發(fā)揮。
2、 MES系統(tǒng)資源信息
這是一個籠統(tǒng)的概念。簡單地說就是包括:人員、機器、材料、方法、環(huán)境等一切可利用實物的數(shù)字化編碼、工藝規(guī)范、質(zhì)量標準、檢驗標準等,為保證作業(yè)活動正確展開的所有數(shù)字化信息。譬如:現(xiàn)有人員的基本情況、材料、設備以及備品、配件的狀態(tài)、所生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)字化信息、所涉及產(chǎn)品的生產(chǎn)技術和操作規(guī)范以及當生產(chǎn)有環(huán)境要求的產(chǎn)品時所需的環(huán)境條件。它是實現(xiàn)其它處理的基礎,通過對它的歸納、分析、判斷可以使MES系統(tǒng)得出評價結果。
3、 MES系統(tǒng)實績信息
主要包括:過程管理信息、維護管理信息、產(chǎn)品追蹤信息、執(zhí)行分析信息。
3.1 過程管理信息
過程管理信息指在所有生產(chǎn)過程中的已經(jīng)完成和正在執(zhí)行的生產(chǎn)情況。其中不僅包括生產(chǎn)實績、還包括這些操作實績與預定計劃的差距。特別意義在于管理人員可以根據(jù)其中提供的信息對將要進行的生產(chǎn)進行控制,對操作實績偏離預定計劃的適當處置;并結合前面的管理信息、資源信息的變化及時做出生產(chǎn)線上的調(diào)整,以適應需求或條件的改變達到生產(chǎn)業(yè)績和產(chǎn)品實現(xiàn)。
3.2 維護管理信息
維護管理信息指設備和工具的維護作業(yè)情況和備用情況,用以確保定期維護的實施或每當問題發(fā)生時的反應以及故障的處理與恢復。同時也為調(diào)度人員提供準確的設備和工具的實時狀況,使得管理人員能在設備或工具在出現(xiàn)異常后能迅速做出反應,以避免可見和不可見的風險。它還可以通過準確的歷史記錄來協(xié)助預防并診斷新出現(xiàn)的問題。
3.3 產(chǎn)品追蹤信息
產(chǎn)品追蹤信息指正在制造過程中和已經(jīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品的全部狀態(tài)信息。其中包括已生產(chǎn)產(chǎn)品的物料組成(包括原料產(chǎn)地、化學成份、物理特性、質(zhì)量情況等)、批次、序列號、作業(yè)標準、工藝過程及路線、規(guī)定的工藝參數(shù)與實際值、設備及工具情況、操作者、質(zhì)量檢驗情況、產(chǎn)品去向等,這有利于在出現(xiàn)問題時或在進行生產(chǎn)工藝過程分析時,獲得準確真實、全面的信息;正在制造過程的產(chǎn)品信息包括既往過程及記錄、當前的生產(chǎn)情況、條件及記錄、后續(xù)的工藝走向、既往的任何報警信息、返工(返修)或者與產(chǎn)品有關的其他例外情況。通過數(shù)據(jù)發(fā)掘它可用于產(chǎn)品質(zhì)量異議處理、生產(chǎn)工藝過程及參數(shù)的及時分析和改進提供依據(jù)、生產(chǎn)策略或計劃的調(diào)整。
3.4 執(zhí)行分析信息
執(zhí)行分析信息主要指系統(tǒng)通過比較得出,新作業(yè)實績以及以往作業(yè)結果與標準、規(guī)范、合同等書面文件的比較關系。它通過從不同的數(shù)據(jù)報表功能中收集、匯總各種作業(yè)參數(shù),在MES系統(tǒng)中進行優(yōu)化、比較后,得到能對既往和現(xiàn)在作業(yè)活動進行全面評價的輸出結果。其輸出具體包括:作業(yè)過程的缺陷判斷、設備及工具合理配置的分析、人員操作狀況的分析、過程方法錯誤的發(fā)現(xiàn)、控制方式瑕疵的確定等一切有利于改進的結果。
二、在整個MES系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的主要流向
MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向確切的說應該是MES數(shù)據(jù)的使用,因為有了MES系統(tǒng),所有的數(shù)據(jù)均能實現(xiàn)共享,但為了減少不必要的數(shù)據(jù)訪問,以減少系統(tǒng)服務器的工作壓力,保持系統(tǒng)運行的高效率。我們會人為的規(guī)定數(shù)據(jù)傳遞的方向以控制其使用?,F(xiàn)結合一個訂單的完成過程來說明數(shù)據(jù)的單向傳遞。
1 、計劃P(plan)
生產(chǎn)計劃部門依據(jù)客戶合同,結合生產(chǎn)技術文件包括規(guī)范、標準(必要時包括附加要求α)、檢驗標準、設備工具狀態(tài)、原料、燃料狀況。形成數(shù)字化生產(chǎn)計劃交付生產(chǎn)部門。
2. 執(zhí)行D(do)
生產(chǎn)部門按照計劃,依據(jù)技術文件(規(guī)范、標準)組織人員使用適宜的設備、工具,通過合理配置相應的能源及環(huán)境條件后,進行作業(yè)活動,以確保在規(guī)定的時間內(nèi)完成產(chǎn)品實現(xiàn),能夠滿足客戶要求。通過在生產(chǎn)線各工位配置的數(shù)據(jù)采集設備,收集生產(chǎn)的實時數(shù)據(jù)(物料、設備、人員、產(chǎn)品品質(zhì)狀態(tài)、在制造品序號),并在數(shù)據(jù)采集過程中,實時地比較產(chǎn)品實現(xiàn)過程是否符合規(guī)定的技術文件。
3、檢查C(check)
包括兩部分:①產(chǎn)品實物的檢、化驗、計量。在這里檢測人員按照規(guī)定的方法和程序(數(shù)字化的檢驗標準)完成對產(chǎn)品實物的判定,并形成規(guī)范的文件,以證明產(chǎn)品滿足客戶要求;②生產(chǎn)過程的檢查包括生產(chǎn)分析、設備分析、工藝分析、各崗位操作分析。其作用在于讓管理層、生產(chǎn)、品質(zhì)、技術等部門利用分析及查詢工具了解生產(chǎn)的狀況及趨勢。
4 、行動A(action)
即對以上分析結果的處理。
三、數(shù)據(jù)的提供
MES系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可分為基礎數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)兩類?;A數(shù)據(jù)包括:原料、燃料、能源、產(chǎn)品、技術文件的數(shù)字化、設備、夾、裝工具編碼、人力資源編碼、工藝流程編碼確認、信息統(tǒng)一等;動態(tài)數(shù)據(jù)指系統(tǒng)從L1、L2級計算機中的收集、整理的數(shù)據(jù)。在這二者中動態(tài)數(shù)據(jù)可以說比較容易實現(xiàn),只要將生產(chǎn)的實時數(shù)據(jù)從過程計算機的數(shù)據(jù)庫(多為SQL、Intouch)中取出,或直接從現(xiàn)場PLC中取得,實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)的準確,可以說完全是硬件配置的問題,解決起來也相對容易的多(當然在具體的編程過程中還是要一次性地花去很多時間,特別是在核對原有數(shù)據(jù)庫的字段名和PLC現(xiàn)場測量點的時候),而基礎數(shù)據(jù)則不同,基礎數(shù)據(jù)內(nèi)容龐雜、種類繁多,且基礎數(shù)據(jù)有準確和不準確、規(guī)范與不規(guī)范、實時與過時之分。
在收集基礎數(shù)據(jù)時,首先必須制定科學、適用、完善、可擴展、通用性強、可移植的一個編碼規(guī)則。因為在大型的流程性材料的制造業(yè)中原料、燃料、能源、產(chǎn)品、技術文件等有幾十萬種,編碼規(guī)則如果過于簡單則容易重復、如果太復雜則又會增加編碼的難度、且會直接導致數(shù)據(jù)庫過于龐大,在系統(tǒng)上線后嚴重影響系統(tǒng)速度;合理的編碼規(guī)則可以為將來企業(yè)擴大系統(tǒng)的編碼范圍提供可能;合理的編碼規(guī)則可以為企業(yè)實施ERP提供可移植的編碼體系;合理的編碼規(guī)則可以減輕編碼的難度。同時必須采取必要的措施保證基礎數(shù)據(jù)的真實與可靠,有條件的單位可以建立一個相應的機構通過制度來確?;A數(shù)據(jù)的收集質(zhì)量。
四、數(shù)據(jù)的備份與數(shù)據(jù)的恢復
1、數(shù)據(jù)的備份
數(shù)據(jù)加備份數(shù)據(jù)對于MES系統(tǒng)等任何一個大型系統(tǒng)來說都是至關重要的。然而,硬件故障、軟件損壞、病毒侵襲、黑客騷擾、錯誤操作以及其他意外原因都時刻威脅著數(shù)據(jù)的安全,系統(tǒng)可能隨時崩潰而無法工作?;蛟S在不經(jīng)意間,寶貴的數(shù)據(jù)以及長時間積累的資料就消失殆盡。那么唯一的辦法,就是備份。
備份不等于復制,兩者的區(qū)別就在于備份所要做的不單是復制文件的內(nèi)容,還有文件的權限,包括系統(tǒng)內(nèi)的各種參數(shù)等,這些都可以復制出來,但是不能通過復制操作恢復它原有的屬性。這在Windows NT/2000系統(tǒng)和其他大型網(wǎng)絡操作系統(tǒng)中體現(xiàn)得就比較明顯。一般情況下凡是經(jīng)過耗費人力物力搜集、建立、整理得來的數(shù)據(jù),都有必要建立備份。例如MES系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫、服務器、群組軟件,源程序等都應該備份。
備份是枯燥乏味的周期性工作,一般應該設置在非工作時間進行,以免影響機器的運行,可以在中午的休息時間或是深夜,備份的周期可以是每日、每周或者每月。備份方案可以是完整備份、遞增備份或者差異備份。有時遇到特殊的情形,也需要做臨時的備份工作。
MES系統(tǒng)這樣的大型企業(yè)系統(tǒng)而言,備份的數(shù)據(jù)應放在專用的備份機器上。如磁帶機、磁盤柜等。
采用何種方法備份,要從硬件和軟件兩方面考慮。硬件方面,主要考慮選擇備份文件用的存儲設備和位置。軟件方面,則側重選擇備份程序或自編軟件利用其功能。
備份的方式有很多,按照備份目的地可分為:
①本地備份:在本機硬盤的特定區(qū)域備份文件;
?、诋惖貍浞荩簩⑽募浞莸脚c計算機分離的存儲介質(zhì)。如光盤、磁帶、磁盤柜等介質(zhì)。
按照備份存儲的介質(zhì)可分為:
?、倩顒觽浞荩簜浞莸娇刹翆懘鎯橘|(zhì),以便更新和修改;
②固定備份:備份到不可擦寫的存儲介質(zhì),以防錯誤刪除和別人有意篡改;
按照備份方式可分為:
①動態(tài)備份:利用軟件功能定時自動備份指定文件,或文件內(nèi)容產(chǎn)生變化后隨時自動備份;
?、陟o態(tài)備份:為保持文件原貌而進行人工備份。
windows系統(tǒng)本身同樣提供備份功能,單擊”開始”一t”程序”一”附件”一”系統(tǒng)工具”,然后單擊備份圖標,即可運行備份程序。使用此備份工具,具有以下作用:
①備份硬盤上選定的文件和文件夾;
?、趯浞莸奈募臀募A還原到硬盤或可以訪問的任何其他磁盤;
?、蹌?chuàng)建一張緊急修復盤,在系統(tǒng)文件被破壞或意外刪除時,它可以幫助快速修復這些文件;
④復制遠程存儲的所有數(shù)據(jù),以及存儲在已裝入驅動器上的所有數(shù)據(jù);
?、輳椭朴嬎銠C的系統(tǒng)狀態(tài),包括注冊表、啟動文件和系統(tǒng)文件;
?、迋浞莘掌魃系姆蘸陀蚩刂破?,包括Active Directory目錄服務數(shù)據(jù)庫、證書服務數(shù)據(jù)庫和文件復制服務的SYSVOL目錄。
2 數(shù)據(jù)的恢復
數(shù)據(jù)恢復是一個把異常數(shù)據(jù)還原為正常數(shù)據(jù)的過程,基本上是一種邏輯處理。數(shù)據(jù)發(fā)生損壞,如果之前做過備份,此時備份的數(shù)據(jù)就派上用場,可以通過數(shù)據(jù)恢復將原有的備份恢復,如果沒有備份,只有采取其它方法,此時數(shù)據(jù)恢復的機會取決于數(shù)據(jù)損壞程度和恢復技術的高低,從這里也可以看出備份的重要性。
數(shù)據(jù)損壞是瞬間發(fā)生的事情,正確判斷數(shù)據(jù)損壞的原因和明確應采取的對策是很重要的。
只有對情況有一個準確的判定,才能做出準確的應對。一般來說,問題可以歸納為以下幾種情況:
?、儆脖P無法完成正確引導。因物理故障造成的邏輯損壞、引導區(qū)故障、重要扇區(qū)崩潰等,都會使系統(tǒng)不能完成正常的啟動過程;
?、谖募G失。由于有意破壞,誤刪除等都會造成數(shù)據(jù)的丟失。另外,這種歸類不僅僅包括某個或某幾個文件,也適用于目錄、分區(qū)或卷的丟失;
?、畚募o法正常打開。由于病毒感染,加密,文件頭損壞等情況,會使文件無法正常打開;
④數(shù)據(jù)紊亂。由于各種因素的影響,數(shù)據(jù)庫中的信息、文本文件等,可能面目全非。數(shù)據(jù)被刪除、感染病毒、誤格式化等情況下一般采用磁盤操作軟件和專業(yè)恢復軟件等各種軟件結合的方法可以恢復。物理損害(硬盤控制芯片損壞,硬盤馬達故障、磁盤盤片嚴重損傷等)則需要采用專業(yè)技術手段先解決硬件上的問題,然后才能根據(jù)不同的情況采用不同的數(shù)據(jù)恢復方法。但是在一些特殊情況下則完全不能恢復:數(shù)據(jù)被覆蓋、低級格式化等。
五、數(shù)據(jù)的安全
數(shù)據(jù)的安全可以說是如何一個系統(tǒng)的首要問題。根據(jù)MES系統(tǒng)在企業(yè)中的分布和工作過程,可以將數(shù)據(jù)安全劃分為四個層次;網(wǎng)絡安全、軟件安全、數(shù)據(jù)采集安全、使用安全。
1 網(wǎng)絡安全
MES實時數(shù)據(jù)庫服務器可以放置在L1、L2級計算機的中心機房,也可以放在企業(yè)的中心計算機機房等任何地點。以雙網(wǎng)卡方式連入公司主干網(wǎng),其中一個網(wǎng)卡和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集機以及現(xiàn)場監(jiān)控機劃在一個虛擬網(wǎng)中,構成控制網(wǎng);另一塊網(wǎng)卡劃入企業(yè)管理網(wǎng),從而有效地隔離管理網(wǎng)和控制網(wǎng),保證控制網(wǎng)安全。接入企業(yè)管理網(wǎng)的網(wǎng)卡還可以接入硬件防毒網(wǎng)關或防火墻,進行網(wǎng)絡病毒監(jiān)控和阻斷,以徹底管理病毒。
2 軟件安全
它包括至少三方面的問題:首先操作系統(tǒng)安全,MES系統(tǒng)的網(wǎng)絡往往分布在企業(yè)的個個角落,任何一個主機或操作站都應采用正版的操作系統(tǒng)軟件,可以在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞后及時得到來自軟件提供商提供的安全補丁;其次數(shù)據(jù)庫安全,也是同樣的道理;第三應用系統(tǒng)安全,對于任何一個剛開始上MES系統(tǒng)的企業(yè)來說,或多或少地都對應用系統(tǒng)安全會有很多的關注,企業(yè)應關注應用系統(tǒng)提供商的業(yè)績,關注應用系統(tǒng)的體系結構(一般來說采用分布式系統(tǒng)較為合適),并在正式上線前進行一定的軟件安全性測試。
3 數(shù)據(jù)采集安全
系統(tǒng)可以直接從L1級的PLC中獲取,這樣可以確保數(shù)據(jù)采集的安全;或者采用獨立的數(shù)據(jù)采集站利用專業(yè)采集網(wǎng)卡:或有通過工業(yè)總線與PLC通信底層利用專業(yè)采集網(wǎng)卡,通過工業(yè)總線與PLC通信,然后由系統(tǒng)從L2級中獲取。
4 使用安全
MES系統(tǒng)中的每一個使用用戶必需擁有一個經(jīng)過授權的帳號,每個用戶帳號由用戶名和密碼組成,用戶可以在受權范圍內(nèi)進行操作,受權范圍由系統(tǒng)管理人員定義來決定,系統(tǒng)用這些信息來判斷用戶訪問MES系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫時的不同權限。
六、結束語
MES系統(tǒng)是企業(yè)實施ERP的基礎,它打通了制造業(yè)實施以信息化帶動產(chǎn)業(yè)化過程中實現(xiàn)“產(chǎn)銷銜接、管控一體、三流合一”中的瓶頸,將一個個“孤島”信息有效地聯(lián)系在一起。在這其中數(shù)據(jù)的作用可見一般,只有對MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行全過程的有效管理才是MES系統(tǒng)實施成功的根本保證。