生产数据采集包括哪些信息？MES系统能提升哪些生产数据实时性

生产数据采集是制造业数字化转型的基础，其核心是覆盖生产全流程的关键信息，确保生产过程可追溯、可分析。而MES系统作为连接顶层 ERP 与底层设备的 “桥梁”，通过实时数据采集与处理，显著提升了生产数据的时效性，为生产调度、质量管控等提供支撑。那么生产数据采集包括哪些信息？今天我们来看看MES系统能提升哪些生产数据实时性。

一、生产数据采集包括哪些信息

生产数据采集覆盖从订单下发到成品交付的全流程，可分为 7 大核心类别，具体信息如下：

1. 设备相关数据

• 基础信息：设备编号、型号、所属产线、供应商、安装日期等静态信息；

• 运行状态：实时运行 / 停机 / 待机状态、开机时间、停机原因（计划停机 / 故障停机 / 换模停机等）；

• 工艺参数：设备运行时的关键参数（如温度、压力、转速、电流、流量等，因行业而异，例如化工行业的反应釜温度、汽车焊接的电流电压）；

• 故障信息：故障代码、故障发生时间、故障位置、维修记录（维修人员、维修时长、更换备件）；

• 效能数据：设备 OEE（整体设备效能）、利用率、产能（单位时间产量）等。

2. 物料相关数据

• 基础信息：物料编码、名称、规格、批次、供应商、材质等；

• 流转信息：物料入库时间、库位、领用记录（工单关联的物料领用数量、时间）、在制品流转路径（从 A 工序到 B 工序的时间、经手人）、成品入库信息（数量、时间、存储库位）；

• 消耗数据：单工单 / 单产品的物料消耗量、损耗率（如切割废料、组装损耗）；

• 库存状态：实时库存数量（原材料、在制品、成品）、库存周转率。

3. 生产进度数据

• 工单信息：工单编号、产品型号、计划产量、计划开工 / 完工时间、实际开工 / 完工时间；

• 工序进度：各工序的完成数量、合格率、当前在制数量、工序耗时（单工序加工周期）；

• 产能达成：实时产量（小时 / 日 / 周）、计划达成率（实际产量 / 计划产量）、瓶颈工序的产能限制。

4. 质量数据

• 检验信息：检验类型（首件检验、巡检、全检）、检验时间、检验人员、检验工具；

• 质量结果：合格 / 不合格判定、不合格项（如尺寸偏差、外观缺陷、性能不达标）、不良品数量及比例；

• 追溯数据：不合格品的批次关联（关联原材料批次、设备编号、操作人员）、返工 / 报废记录（返工工序、报废原因）。

5. 人员数据

• 基础信息：员工编号、岗位（操作工 / 质检员 / 维修工）、技能等级（如焊接等级、设备操作资质）；

• 作业记录：员工当班时间、负责工序 / 设备、完成的工单数量、产生的不良品数量；

• 绩效数据：单位时间产出、合格率、工时利用率（有效作业时间 / 出勤时间）。

6. 工艺与流程数据

• 工艺文件：当前执行的工艺版本（如 SOP 编号、修订日期）、工艺路线（工序顺序、标准工时）；

• 工艺参数：生产过程中需严格控制的参数标准（如注塑的模温设定、电子组装的焊接时间）及实际执行值；

• 变更记录：工艺参数调整时间、调整原因（如因质量问题修改温度设定）、审批记录。

7. 能耗与环保数据

• 能耗数据：水、电、气（蒸汽 / 压缩空气）的实时消耗量（按设备 / 产线 / 车间统计）、单位产品能耗；

• 环保数据：生产过程中的排放数据（如废气排放量、废水 PH 值）、环保设备运行状态（如除尘器是否正常工作）。

二、MES系统能提升哪些生产数据的实时性

传统生产中，数据采集多依赖人工记录（如纸质报表、Excel 录入），存在滞后性（数据从产生到录入系统可能间隔几小时甚至 1 天），且易出错。MES系统通过物联网（IoT）、设备接口（如 OPC UA）、条码 / RFID 等技术，实现数据 “自动采集、即时传输、实时呈现”，显著提升以下数据的实时性：

1. 设备状态数据

• 传统模式：设备停机后由操作工人工记录停机原因，数据滞后 30 分钟以上，甚至遗漏；

• MES系统提升：通过设备传感器或 PLC 接口，实时采集设备运行状态（运行 / 停机）、故障代码（如设备报警时，10 秒内同步至MES系统），并即时推送至生产看板，维修人员可快速响应（例如：设备突然停机，MES系统立即触发维修工单，维修人员手机端实时接收）。

2. 生产进度数据

• 传统模式：通过每日 / 每班的产量报表统计进度，无法实时掌握工单完成情况；

• MES系统提升：实时跟踪工单在各工序的流转状态（如 “工单 A 在焊接工序已完成 80%”），通过条码 / RFID 扫描在制品，即时更新产量数据（每完成 1 件产品，数据同步至系统），生产进度看板（车间大屏）分钟级更新，调度人员可及时调整产能。

3. 质量数据

• 传统模式：质检数据需人工录入系统，不合格品处理滞后（如上午检测的不良品，下午才录入系统）；

• MES系统提升：通过检验设备接口（如三坐标测量仪、光谱仪）自动采集质检数据，或由质检员用 PDA 扫码录入，数据实时上传至 MES系统；若检测值超出工艺标准（如尺寸偏差超公差），MES系统立即触发报警（声光 / 系统弹窗），阻止不合格品流入下工序。

4. 物料消耗与库存数据

• 传统模式：物料领用需纸质审批，库存数量依赖每日盘点，易出现 “账实不符”；

• MES系统提升：工单领料时，通过条码扫描物料，MES系统实时扣减库存（领用 100 个零件，库存即时减少 100），并同步更新在制品数量；若某物料库存低于安全阈值，MES系统自动预警，避免因缺料停产。

5. 工艺参数数据

• 传统模式：操作工手动记录工艺参数（如烤箱温度），存在漏记、错记风险；

• MES系统提升：通过传感器实时采集生产过程中的工艺参数（如注塑机的压力、温度），与预设标准值比对，若偏离（如温度突然升高 5℃），MES系统立即提醒操作工调整，确保生产合规。

6. 人员作业数据

• 传统模式：员工产量、工时通过考勤表 + 产量报表统计，数据滞后且易出错；

• MES系统提升：员工通过工卡 / 人脸识别登录 MES系统，每完成 1 道工序扫码确认，实时记录作业时长、完成数量，员工绩效数据（如 “张三今日合格率 98%”）小时级更新，便于绩效即时核算。

总结

生产数据采集覆盖设备、物料、质量、进度等生产全要素，而 MES系统的核心价值之一，是将这些数据的 “采集 - 传输 - 分析” 周期从 “小时 / 天级” 压缩至 “分钟 / 秒级”，让生产过程从 “黑箱” 变为 “透明”，为快速决策（如紧急插单、设备抢修）、持续优化（如提升 OEE、降低不良率）提供数据支撑。