多工厂接口架构

PEC层提供多种与车间设备接口方式，特别针对常用的设备，已有插件配置，可直接配置完成连接，例如阿特拉斯\马头的拧紧设备、Fanuc\西门子数据机床、梅特勒\赛多利斯的电子称，这样可以让多工厂的PEC能尽量功能统一，维护简单，以下是PEC常用接口：如图6所示。

图6 自动化接口服务 

在PEC和PMC之间的数据传输，采用MQ消息机制传输，确保数据传输的稳定与高效，一个集团PMC可支持与多个工厂的PEC接口通讯，即使是某个工厂的生产模式非常特殊，那么它的PEC系统，能独立运行，基础数据、计划等可以用导入方式，例如企业在国外投资一个组装工厂，生产计划不稳定，完全人工制定，产量也不大，那么就只需要部署一个简易的PEC车间系统，不需要和集团PMC系统接口。

    以下是集团PMC和车间PEC的接口模型：如图7所示。

图7 集团PMC和车间PEC的接口模型 

   PMC，PEC多工厂架构完成后的方案如下：如图8所示。

图8 PMC，PEC多工厂架构完成方案 

这里特别要强调从设备到上位数据传递的变化，即要按数据频率，分散在设备层、车间控制层、MES层、ERP层，而且越往设备层，数据传输频率越高，数据缓存越小；例如设备停线数据，如果是设备瞬间中断的毫秒级数据，在设备层只会有短暂的脉冲信号存储，而到了秒级的停线信号，则会发给车间PLC层，在PLC里做一定缓存，显示在车间HMI显示屏幕，提醒车间注意，而如果是分钟级别的停线信号，则要发给MES，在MES存储，维护停线原因，并做分析班次、车间的停线分析报表，而ERP需要的停线数据，则需要到月数据，年数据；这样的数据设计分布，会把高频率的信息交互交给底层处理，而减少上位系统的处理压力。这个设计模型，也贯穿在SmartWork的多工厂模型中，从而提高了MES平台的稳定性。如图9所示。

图9 层次设计模型

5 多工厂对象建模

关于在构建PEC车间执行层时，如何能满足一个集团多个不同制造形态，必须要在MES平台依据ISA95要求的4类9大模型来进行生产建模，这样才能灵活配置生产过程，而不是为一个生产形态而开发一套系统，那样就无法做到一个集团下MES系统的高度整合。HanThink SmartWork即是按ISA95来构建工厂对象，用对象配置，以及提供对象API方法，快速构建工厂生产流程：如图10所示。

图10 HanThink SmartWork

6 总结

集团制造业选择集中式部署还是分布式部署，取决于MES要实现什么样的目标，以及规划的MES方向。如果MES重点在车间控制，与设备高度集成，那么毫无疑问是用分布式部署，集团报表管理模式；如果MES重点在生产管理，统一生产协调，而把设备采集、控制已分布到各个设备供应商完成了；而且多工厂的生产模式比较统一，那么MES可以集中部署，方便维护与管理。

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