智能工廠MES總體架構圖

      MES總體架構分為智能互感互聯(lián)層、智能制造執(zhí)行系統(tǒng)層和計劃層ERP三層結構，MES通過特定的端口接口服務集層上下層，并以一定協(xié)議進行通信。其中智能互感互聯(lián)層又包括設備執(zhí)行層、通信層和工業(yè)控制層，智能制造執(zhí)行系統(tǒng)層又包括生產數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)分析層和業(yè)務應用層。

　　在底層智能互感互聯(lián)層，主要包括設備執(zhí)行層、通信層和工業(yè)控制層三層物理結構。以面向設備層的工業(yè)機器人、智能機床、3D打印和傳感器等物理制造資源，通過通信層的工業(yè)以太網(wǎng)、無線網(wǎng)、RFID以及配置各種傳感器等通信設備連接集成，采集制造生產過程中的多源數(shù)據(jù)，并按照一定的通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)的交換和通信，在通過工業(yè)控制層的DCS、PLC、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和生產監(jiān)控系統(tǒng)等控制系統(tǒng)控制管理設備層。以此達到智能工廠制造生產資源的互感互聯(lián)，實現(xiàn)生產設備資源高度集成，實時精準采集多源制造生產數(shù)據(jù)。

　　中間層智能制造執(zhí)行層，通過對智能互感互聯(lián)層的制造過程資源的多源數(shù)據(jù)采集和集成，存儲在實時數(shù)據(jù)庫和關系數(shù)據(jù)庫中。在分析層運用大數(shù)據(jù)挖掘等方法對數(shù)據(jù)進行分析處理，而由于數(shù)據(jù)的不完善可用性及其可靠性不高，需要對采集到的數(shù)據(jù)進行預處理提高數(shù)據(jù)的可信度，再對結構化數(shù)據(jù)如生產BOM表和非結構化數(shù)據(jù)如產品設計圖紙等多源異構數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，建立多維分類視圖，然后建立關聯(lián)模型并進行關聯(lián)關系分析，挖掘出各數(shù)據(jù)間存在的關聯(lián)規(guī)律，根據(jù)相關規(guī)律對生產過程中出現(xiàn)的異常事件進行智能決策。在業(yè)務應用層基于數(shù)據(jù)倉庫，根據(jù)數(shù)據(jù)分析層獲得的描述的數(shù)據(jù)演進規(guī)則相關信息，并使用實時預警，反饋控制和優(yōu)化仿真來等，來完成生產資源管理、生產質量優(yōu)化、生產任務調度、生產過程監(jiān)控、生產設備維護、生產過程追溯、智能生產診斷和智能生產決策等生產過程管理業(yè)務。

　　ERP層是企業(yè)資源計劃管理層。參與管理企業(yè)人力資源管理，管理規(guī)劃企業(yè)的所有制造資源，根據(jù)用戶訂單制定生產計劃，并將生產計劃下達到工廠MES。根據(jù)生產計劃管理供應鏈關系，采購物料和銷售產品。MES采集工廠數(shù)據(jù)反映工廠生產現(xiàn)狀，ERP層根據(jù)MES反饋的訂單完成狀況，產品質量檢測報表，生產過程物料消耗情況以及各種生產業(yè)績報表等調整制造計劃，更加合理安排制造資源，提高生產效率，降低制造成本。智能工廠MES架構的實質是工廠利用生產數(shù)據(jù)分析得到運行知識，實現(xiàn)智能工廠的實時動態(tài)優(yōu)化，提高智能制造的水平。