智能制造背景下的MES与离散制造车间SCADA系统研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了面向MES（制造执行系统）的离散制造车间SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，监控与数据采集）系统的设计与开发。作者陈轩在导师孔建寿教授的指导下，于2017年在南京理工大学完成了此项研究。论文关注的是在德国‘工业4.0’理念和中国‘中国制造2025’计划背景下，如何利用MES技术解决离散制造业中的应用难题，推动制造业向智能制造的转型。" 正文： 随着全球制造业向智能制造的转变，MES作为连接企业资源规划（ERP）与现场自动化系统的关键层，其重要性日益凸显。离散制造业，特别是那些涉及多个独立部件组装的行业，面临的主要挑战是如何实现生产过程的高效、透明和可控。陈轩的论文针对这一问题，深入研究了MES在离散制造车间的应用，并设计了一个面向MES的SCADA系统。 MES系统在离散制造业中的核心作用在于提供实时生产信息，优化生产流程，确保产品质量，以及提升资源利用率。在智能制造的大背景下，MES不仅要管理生产计划，还需与设备、传感器等底层系统紧密集成，实现数据的实时采集和分析。SCADA系统则作为MES的重要组成部分，负责监控生产环境、设备运行状态、生产进度和质量控制。 论文中，作者运用统一建模语言（UML）构建了SCADA系统的功能模型，包括环境监控、设备监控、生产进度监控和质量监控等模块。这些模块旨在通过自动化手段收集和处理数据，以提高生产效率和质量。例如，通过条码自动扫描技术追踪产品生产进度，利用镶嵌宏指令和OPC（OLE for Process Control）技术获取设备状态数据，以及运用Modbus协议进行数据通信，确保不同设备间的互联互通。 此外，论文还讨论了SCADA系统在数据采集、分析处理和通信方面的设计策略。通过对车间数据的深度分析，可以及时发现潜在的生产问题，提前预防故障，从而降低停机时间和维护成本。同时，高效的通信机制确保了数据的实时传输，使得决策者能够快速响应生产变化，优化资源配置。 这篇论文为离散制造车间提供了构建智能SCADA系统的方法，有助于提升制造企业的信息化水平，推动其向智能制造迈进。通过对MES与SCADA的深度融合，论文为离散制造业的数字化转型提供了理论支持和技术方案。