随着我国制造业信息化和工业自动化的快速发展,制造企业对制造执行系统(MES)的需求呈现递增的趋势。目前,我国MES的功能不够完善,存在集成化程度低、实时性效果不佳、自动化管控落后等问题。建立在集成化网络上的MES系统将有效控制车间现场的执行流程规范,降低废品率,减少物料损耗,实时地掌握生产数据,实现数据的可追溯性,为整个企业的管理运作与计划提供有力的支持。首先,本文就MES中的数据采集和过程控制这两大功能模块进行详细的分析与研究,提出集成的实时数据采集方案和智能化的主动控制方案。在数据采集方面,基于制造业数控设备调研结果,本文将数控设备归纳为传统数控机床、定制专机设备和先进数控装备三类。分别针对三类数控设备设计网络化数据采集方案,为MES可集成化的设计提供参考与支持。在主动控制方面,本文提出以PLC为主控制器、生产线服务器参与协同控制的解决方案。打破控制层-执行层-计划层的结构限制,集成了底层控制系统与MES控制功能模块,通过底层机床-MES-ERP的一体化系统交互,实现底层设备的自主控制。然后,在方案研究的基础上,本文设计了针对采埃孚转向系统有限公司的E2管柱定制装配线的MES系统。数据采集方面,主要利用本地PLC模块组态和OPC技术,建立每个工位与生产线服务器的数据通讯,生产线服务器的程序结合数据库接口设计,实时处理和保存生产数据。主动控制方面,设计PLC流程控制程序,协同生产线服务器的数据库查询功能、触摸屏的人机交互,实现本地生产的主动控制。最后,E2管柱定制装配线的MES系统上线运行半年以来,经实际现场生产数据统计分析,整条生产线MES系统的执行时间约为7.7秒,占整条生产线完工时间的3.67%;生产线废品率低于2.4%,比系统实施前下降约20%,表明设计系统在质量控制方面效果显著。工艺流程全自动控制,简化了人员管理、物料统计、产品检验等工作,达到了MES对系统实时性、可集成性和自动化的要求。本文提出的基于MES的数据采集与主动控制系统方案在减少企业运营成本、提高整体效率、保证产品质量等方面有非常突出的作用。方案具有较强的实用性,很好的推广价值和广阔的市场前景,为MES的进一步发展提供很好的范例。