SCADA 帮助操作员监控和控制设备。MES 帮助生产团队管理订单、物料和质量,并记录每批或每件产品的生产过程。. 当植物既需要实时查看生产过程,又需要可追溯的生产记录时,它们会同时使用这两种方法。.
例如,SCADA 系统可以显示某条灌装线因压力下降而停机。MES 系统可将此次停机与订单及物料批次关联起来,从而让质量团队知道需要检查哪批产品。.
选择应从您需要弥补的差距入手:设备可视性、生产执行,还是两者兼而有之。.
MES 与 SCADA 一览
| 您需要了解的内容 | SCADA | MES |
|---|---|---|
| 主要目的 | 监控设备并监督工艺流程 | 管理生产工作及其记录 |
| 典型数据 | 设备状态、报警、温度和压力 | 订单、数量、物料批次和质量结果 |
| 操作员任务 | 检查趋势,确认警报,并使用允许的控制措施 | 按照说明操作,扫描材料并记录核对情况 |
| 当一条线停止时 | 显示故障和设备状态 | 将止损与订单关联,并记录生产损失 |
| 可追溯性 | 保存设备和工艺历史记录 | 将物料和操作与批次或成品单元关联起来 |
各项功能可能会有所重叠。有些SCADA产品包含批处理工作流,而有些MES产品则显示实时设备数据。请确认在您的工厂中,每项任务和记录将由哪个系统负责。.
SCADA 起什么作用?
SCADA是“监督控制与数据采集”的缩写。操作员通过它来查看设备运行状况,并对工艺变化作出响应。典型的屏幕界面会显示设备状态、报警信息以及压力或温度等趋势数据。根据工厂的控制系统设置,授权操作员还可以调整设定值或下达监督控制指令。.
在灌装线上,操作员可能会使用SCADA系统排查低压报警,并在重新启动前确认压力是否已恢复正常。PLC(可编程逻辑控制器)负责处理底层的机器控制逻辑。.
美国国家标准与技术研究院(NIST)对SCADA的定义 提供了有关数据采集和监督控制的更多背景信息。.
MES 主要做什么?
A 制造执行系统(MES) 帮助团队开展并记录生产工作。操作员可以接收订单、遵循工作指令、核对物料并录入质量结果。主管可以跟踪进度、损耗和在制品。.
MES 补充了机器信号本身无法提供的背景信息:当时正在运行的是哪一单,操作员使用了哪个批次,以及产出情况如何。各团队利用这些历史数据进行物料追溯、质量调查和生产报告。.
要建立可靠的记录,您需要准确的订单数据、物料识别信息和设备事件记录。请在实施过程中明确由谁负责维护这些输入数据。.
工厂实例:一个工位,三种视角
假设在一次批次生产过程中,填充机停机40秒。此外,操作员还扫描了一个当前订单不允许使用的物料容器。.

设备视图: SCADA 系统显示故障、压力趋势和设备状态。操作员根据工厂的控制程序进行排查,并重启生产线。.
生产视图: 在配置好相关检查后,MES 系统会对物料不符的情况进行标记或阻止。它会将该异常记录在订单中,并将停产操作与当前批次关联起来。随后,质量团队可以识别受影响的产品,并决定是否将其暂扣以待检验。.
商业视角: ERP系统接收已商定的生产结果,例如已完成产量和物料消耗量。计划人员利用这些结果进行库存和订单规划。我们的 MES 与 ERP 指南 解释了这种关系。.
每个团队都需要对同一事件有不同的视角。集成使这些视角保持联系。.
MES与SCADA如何协同工作
MES 可以从 SCADA、历史数据库或集成层接收设备事件。它还可以通过边缘网关或诸如 OPC UA. 选择适合您现有控件和所需数据的方案。.

为了制作一份有用的生产记录,在构建界面之前,请就以下五点达成一致:
- 机器状态: 请定义“运行中”、“已停止”、“被阻塞”和“资源饥饿”这几个术语,并就团队如何对故障进行分类达成一致。.
- 订单和批次编号: 决定如何将每个事件与正确的操作、订单和物料批次相关联。.
- 时间戳: 同步时钟,并测试订单变更后收到的事件。.
- 恢复: 测试该接口如何处理连接中断、缓冲数据和重复事件。.
- 访问权与所有权: 请指明哪些人员有权更改设定值、解除质量暂停以及更正生产记录。.
ǞǞǞ ISA-95 框架 有助于团队描述业务、制造和控制活动之间的职责分工及信息交流。该 OPC基金会维亨施泰芬接口模型 给出了关于机器与更高层级系统之间通信的一个更具体的示例。请利用这些参考资料,在与控制团队和IT团队讨论设计方案时作为依据。.
您需要SCADA、MES,还是两者都需要?
当操作员无法清晰观察设备时,应优先使用SCADA系统。. 您的主要需求可能是告警、工艺趋势以及对监督控制功能的访问。.
当您的差距涉及生产工作和记录时,请优先考虑MES。. 例如:纸质操作说明、手动损失报告、材料追溯不完整,或者员工无法将质量检查与订单关联起来。请保留您的工艺所需的机器控制和操作员界面。.
当您既需要设备监控,又需要订单级别的执行时,请将两者整合起来。. 这通常适用于那些必须在班次期间对故障作出响应,并在事后说明某批次或某单元发生了什么情况的工厂。.
首先列出当前系统已经处理的任务。然后找出缺失的工作流或记录,并评估如何提供这些内容。.
供应商演示中应检查哪些内容
准备一份生产订单、一个物料批次、一次短停以及一次质量检查不合格的情况。请供应商展示操作员界面及相应的记录。.
- 在不手动匹配记录的情况下,你能将机器停机与正确的订单关联起来吗?
- 操作员可以使用错误或被保留的物料吗?请说明相关规则及任何允许的例外情况。.
- 质量团队能否追溯受影响的产品并记录其决定?
- 网络中断后,能否恢复记录,且不遗漏或重复任何事件?
- 当您更换设备或调整生产流程时,由谁来维护该界面?
演示结束后,请索取数据流图和职责清单。请让您的控制部门、生产部门和质量部门参与审查。.
关于MES和SCADA的常见问题
MES能取代SCADA吗?
MES 虽然可以提供设备的实时视图并接收机器数据,但您仍然需要满足工艺要求的监控功能和操作员界面。在替换现有的 SCADA 系统之前,请与您的控制团队一起评估这些功能。.
MES能否在不使用SCADA的情况下连接到设备?
是的,只要存在合适的接口。工厂可以使用边缘网关或 OPC UA 连接向 MES 提供数据。该集成仍需处理设备状态、时间戳和恢复操作。.
SCADA 能计算 OEE 吗?
某些 SCADA 配置支持设备综合效率 (OEE)。要解读结果,请检查该解决方案是如何获取计划生产时间、合格品和废品数量以及理想节拍时间的。这些输入数据可能来自 MES 或其他记录。.
ERP 适用于哪些领域?
ERP负责管理业务规划和库存。MES将生产执行与这些业务记录相连接,而SCADA则支持设备监控。请明确哪套系统提供订单和主数据,哪套系统报告生产结果。.
有关供应商候选名单和评估清单,请参阅我们的 MES软件对比.
如果您正在计划进行系统集成,, 了解 Accevo MES 并带着您当前的控制架构来参加演示。请让我们向您展示,在您的工作流中,设备事件是如何转化为可追溯的生产记录的。.