MES管理系统的互联性和网络与数据处理

2018-11-02 17:39 mikj 次阅读 条评论

    MES管理系统的互联性和网络与数据处理,基于网络的柔性生产系统MES,对智能体之间的互联性以及制造过程的自动化程度提出了较髙的要求。大部分的制造企业也在不断努力,去适应或改进设备集成和通信的技术。物联网和移动通信为生产设备和人员信息互联提供了新的手段。

    在流程行业,除了需要通用装备管理器,还需要采用实时数据库,实现物料、产品、生产设备状态等实时信息,在MES管理系统模块间传递。PCS层的网络化控制系统须集成所有新的技术,如无线网络、嵌人式系统、移动组件和电子标签(无线射频识别)等,来满足如移动性、模块化、分布式控制和诊断 、自主性以及冗余、快捷维护等要求。工业以太网技术的发展,满足了多层次通信体系结构的通信标准化需求,能够保证MES管理系统以上层次的通信机制与应用于车间的现场总线通信机制保持一致。例如,将故障检测、隔离和容错控制技术应用于网络化控制系统,将信息系统健康诊断技术应用到多层次工业通信网络,利用网络的动态适应性能、重新配置网络组件等方法,可以提升复杂系统的安全性和可靠性。

    在离散制造业,特别需要既能单独运行又能与MES集成的通用装备管理器。MES管理系统为了能够通用并重复使用,通用装备管理器的运行规则被分成三个独立的部分:系统/框架规则、业务规则以及设备规则。这些规则在MES管理系统界面和设备驱动模型中独立安装,各自执行。其中,驱动模型中的设备规则是设备独有的,将不同的机器连到设备管理器上需要改变相关的驱动。为了解决这一问题,研究人员提出采用移动对象技术的网络设备驱动程序,设备管理器通过网络浏览器下载这一驱动。   

    在网络化的MES中,数据以及数据的获取、存贮、转换和发送过程,是一个MES效率的核心。网络化、分布式、多人并发操作的MES管理系统,有必要将数据放到信息流的业务上下文中,进行数据处理的效率分析。例如,生产加工调度中,首先有加工指令这类信息流,然后才有物料加工物理过程的发生。如果一个制造企业的信息传递缓慢且质量不高,那如何保证快速生产和产品质量呢?很明显,MES管理系统只有在正确时间提供正确信息才能帮助做出正确的决策。当前技术能够保证信息的可用性,但不能保证信息的准确性。如果所获取信息的准确度依赖于信息的获取链,那么,需要合理设计并在线验证信息获取链。

    MES管理系统数据分析和验证需要采集信息,可能是从一个或者多个营运数据库中直接获取数据。营运和事务数据库被设计成能够迅速高效处理独立交易。这种基于交易的相互作用便是在线交易处理。当交易数据对运行环境不再有价值时,就被存于数据仓库中,为以后的决策提供支持环境。MES管理系统实体关系模型常被用来建立OLTP系统的数据模型。而多维数据模型常被用作支持决策的数据仓库的建模技术。在线分析处理是一种基于查询的方法,这种方法能够支持在多维环境下进行数据分析。一个OLAP引擎以立体的形式构建合乎逻辑的多维数据,提供一个接口使得用户能够查看OLAP立体数据库。因而,OLAP立体数据库和MES数据仓库能够用于车间层数据分析。

    在车间层,通过设备,装置和其他仪器采集的数据,其精度都必须满足生产过程的精确控制。MES管理系统生产过程检测所得的实时数据,在没有被处理的情况下通常是不能直接用于其他高层办公信息系统的。常用的数据处理技术有数据过滤、文档对象模型(DOM)等。

    在流程企业的综合自动化系统中,自动化设备和仪表能自动准确记录各种生产现场信息,并在DCS历史数据库或MES管理系统实时数据库中,建立这些实时数据序列与生产业务数据之间的关联。这些数据被广泛用于统计过程控制、故障诊断、绩效评估等。当实时数据被集成到MES管理系统的关系数据库时,用统计归并的方法,过滤掉实时数据序列的动态信息,得到与加工批次相匹配的生产绩效数据,并以生产报表的形式,表达这些生产现场数据的上下文关系。验证生产现场数据上下文关系正确性的有效工具为物料平衡或能量平衡计算软件。这项功能在石化行业MES解决方案中,被设计成独立的数据校正功能模块,已经在国内大部分石化企业得到优先配置和应用。


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