摘要：本文提出了一种基于MES制造执行系统（Manufacturing Execution System；后简称MES系统）的智慧工厂车间生产数据通信协议，旨在实现MES系统与智能制造设备之间的数据交互。该协议涉及到一系列数据交互内容，包括但不限于数据交互方式、格式等。本文拟定的通信协议具有独立的模块性，可定制、可扩展和可移植，以确保智慧工厂内所有自动化设备能够以统一方式与MES系统进行数据通信。

1 引言

智慧工厂是现代化工厂信息化发展的新阶段，是智能工业发展的新方向。为了实现从生产排产、数量统计、过程监控到设备管理等各个环节的一体化管理模式，从而使管理人员清晰掌握生产流程，智能制造设备需要接收来自MES系统下达的数字作业指导书，并能即时正确地读取生产线数据。

2 智慧工厂生产数据交互

图1显示了智慧工厂中 MES系统控制中心与多机器终端之间通过可以使用CAN总线作为一种通讯介质来传递指令和状态信息，这种方法提高了实时性和可靠性。通过这种方式，可以实现任务分配和监控，以及故障诊断和维护。

3 数据通信模块划分

本文设计的生产数据通信协议遵循模块化、层次化设计思想，其结构如图3所示。具体来说，首先定义了一个应用层接口用于与MES系统进行交流，然后根据不同的PLC（Programmable Logic Controller）品牌选择合适的物理层或链路层，如CAN总线或Ethernet等，以满足不同场景下的需求。

4 通信协议运行流程

对于 MES 系统端，本文提出的方案主要包含以下几个步骤：

接收来自智能制造设备发送过来的指令并进行解析。

根据解析结果下达排产信息给相应的人员或者其他相关部门。

处理来自智能制造设备传回来的实时工作状态以及任何可能出现的问题。

对于完成任务后的排产结束情况也会有相应处理逻辑。

对于智能制造设备端，由于其直接作用于实际生产品ivity过程，所以需要更加精确地对外部环境做出反应。在这个过程中，它们需要不断地将自身当前工作状态及可能遇到的问题反馈给 MES 系统，以便更好地协调整个生产品ivity进程。这要求每台机器都有一个复杂且灵活调整参数以适应各种可能性的情况下的状态机模型，而这些参数则由 MES 系统提供并更新。在这样的框架下，无论是在人为干预还是完全自动的情况下，都能保证生产品ivity效率最大化，同时减少由于手动操作导致的人为误差。

5 结论

本文提出的基于 MES 的智慧工factory车间生产数据通信协议，为提升企业运营效率提供了一套完整解决方案，该解决方案结合了高级技术（如 CAN 总线）以及深入理解业务需求，使得它既能够满足现有的市场需求，又能够适应未来随着技术发展而变化的事态。如果实施良好，本此类解决方案无疑将推动更多企业迈向更加高效、高质量、高安全性的运营模式。