开门见山
名词解释：
MES：所谓MES(manufacturing execution system)即智能制造中的过程执行系统。
设备银行网极简主义开发工具，极简主义接入、分析、显示、控制。
阿普奇：行业智能专用设备服务提供商率先提出了工业计算机模块化极简主义设计和免维护计算机的概念。中国领先的加固工业计算机制造商，也是中国第一家工业计算机上市企业。设备银行指定了工业计算机品牌。
EBOX：设备银行超级网关，配备协议适配软件，支持任何RS485.以太网协议设备的云可以实现两个任意协议之间的相互转换，支持边缘计算，用户可以定制设备分析。
ECS：银行云控制器设备=超级网关+PLC+支持边缘计算中心2G、4G、ADSL以太网云。
EBOX、ECS手机APP界面
背景
随着人类文明的进步，人们对服装、食品、住房和交通的需求越来越大。对汽车、建筑、家用电子、数字消费、食品、医药等行业的需求日益增加，但随着原材料和劳动力成本的增加，企业的利润越来越少。与此同时，随着制造业链全球分工的加剧和品牌制造商加工外包的普及，客户对供应商现场管理能力的要求也越来越高。
在工业4.0和智能制造2025的推动下，数字智能工厂已成为国内众多工厂的标准实力。MES作为数字工厂的一部分，解决了原材料成本、劳动力成本、生产现场管理混乱、生产效率难以提高、异常生产难以实时控制等问题，真正实现精益制造和管理，是工业4.0和智能制造的必要环节，鉴于中国工业制造的努力，涌出了大量的MES软件提供商、工程提供商、实施或用户等。
工业4.0行业现状
当我们努力倡导或宣传行业4.0时，很少有人真正理解4.0的实现过程。我们可能知道的是互联网下的智能生产或“无人工厂”，如何实现智能生产？
工厂的使命总是接受订单，然后生产产品，然后销售产品，围绕订单ERP它与生产自动化有关，但如何生产、何时生产、什么样的生产已成为一个问题。MES。有趣的是夹在中间MES不光要面对ERP和底层自动化，独立WMS、PLM等子系统，不“渗透”无参谋，MES是软件，工厂里的一切(包括人、设备、材料)都必须信息化、互联。
显然，工业4.0不是MES简单填充的前提是信息化，通过数字形成决策依据，透明智能制造。
MES与工业4.0关系图
对MES的真实需求
MES价值决定市场需求，但制造业国情和产品需求决定实施速度。中国富的劳动力市场为起点，中国成为制造业大国的主要原因是善工厂自动化。但仍有一些行业甚至没有普及自动化工业3.0，更不用说通过了MES优化管理和生产。同时，鉴于科学技术的快速发展，各种消费品的快速生命周期和市场差异化需求无疑增加了工厂的难度，提出了快速、小批量、定制的苛刻要求。这些都使MES它的功效不能预期。
在实际实施中，超过80%的工厂目标是信息化和无纸化。为了竞争客户的订单，如果没有规模和响应速度，你必须使用实际数字来反映你的生产能力、效率甚至进度。同时，在巨大的前景下，政府也大力支持工业4.0的良性发展。为了实现智能工厂的转型，许多地方为企业提供了相当丰厚的补贴。
工厂本身的需求
在市场上，有无数的制造和组装工厂，不是所有的行业都能收到华为和三星等大订单，也不是所有的企业都能得到政府的支持。同样，并不是所有的客户都不是数字工厂。
在MES在实际实施中，制造商没有直观地分析甲方MES效率提高点、成本控制百分比甚至劳动力成本控制，但根据企业的实际生产过程，通过数字形式实现人、机器、材料、方法和环的无纸化。相应的优化是厂家和甲方后期的长期磨合。因此，依靠自己的数字化工厂改造企业，将被动地跟随市场，价值数百万MES许多老板的经济思维模糊了他们能给他们带来多少订单或提高多少好处。
MES的新思路
针对MES当前的市场定位和需求，我们通过一个新的想法来理解MES，要解决的是从MES从实施、使用、后期维护等角度进行分析MES以极简主义的方式顶起工业4.0的大梁。
信息维度
在之前的软文中，我们谈了很多MES产品化困难的原因包括上不去天和ERP接口难，与设备端接入难，加上大部分MES以整个生产过程的整个生命周期为主线，导致整个系统紧密耦合。任何环节的非标准操作和错误都会影响整个生产过程MES正常运行。
设备银行的出现，给MES制造商有一个可靠的维度，即通过设备数据分析生产运行，引导管理者提高质量和效率，降低成本和节能。这个维度可以做很多文章，其目的不是直接节省劳动力的生产过程，但让经理有一个新的视角——设备数据，通过这个视角，经理可以发现很多问题以前看不到分析，通过解决这些问题来实现质量和效率，降低节能的目的。
设备银行：手机APP
硬件维度
在实际的MES在实施架构中，除了工艺流程、信息管理等方面的软应用软件、数据接口、数据库等，还需要承载多层多点硬件交互，如图所示。
所以，在MES实施现场通常面临这些困难：
1)高温高湿；
2)粉尘、水滴、污染物；
3)设备运行的振动和冲击；
4)电压不稳定和干扰；
5)各种设备通信电磁波；
6)安装繁琐不专业；
7)布线难度大；
8)无法与现有设备通信；
9)无法实现过程控制。
设备连接
综上所述，你会发现过去MES系统的成败取决于资本投资和领导支持，以资本和人力建立一个定制的系统。在过去的系统中，因为MES上面被ERP以下是一系列封闭的自动化系统，导致大多数中小企业 “上MES是找死，不是等死” 。怎么办?
新一代工业互联网技术“设备银行”横空出生后，给了很多MES公司提供了全新的思维，成本也大大降低，构思如下:
1)通过设备银行等标准化工业互联网工具，降低设备数据的收集、分析、显示和维护成本；
2)碎片化MES功能，为生产车间各岗位提供基于微服务的工业App;(中小企业要面对投资的现实，明确解决问题，下一步可以迭代增加信息的完整性和准确性)
开放工业互联网和MES设备银行提供全开放系统和系统JSON用户可以通过设备银行轻松获取设备层数据，并将数据接口分发给所需人员。
设备银行：手机APP
交互硬件
作为中国第一家登陆新三板的工业计算机企业，阿普奇在自动化行业现场拥有大量的交叉应用经验MES为准确的数据采集和业务处理提供可靠的支持MES现场快速布局的实施变得轻松简单。
我们使用单芯片超低功耗的工业平板电脑作为MES声光报警的开关量基于业务流水平的交互和采集终端WiFi、物料电子标签的身份识别和电子标签RFID与产品高度集成的标准模块组件。如图所示。
工业级交互平板
Pseries-E5是工业4.0超薄低功耗无风扇工业平板电脑系列产品，结合阿普奇模块化设计理念，可形成不同尺寸、接口、性能等产品，满足各行业不同的应用需求。
采用凌动4代Baytrail平台单芯片背贴式CPU设计，高亮宽温LED背光液晶屏，双Intel千兆网络，大面积铝鳍零距离散热，保证其长寿命稳定运行。具有过流、过压、集成宽压电源输入EMC保护。外观采用钻石切割工艺，结合全模压铸成型外壳，使其更加坚固美观高温五线电阻或钢化玻璃表面电容式触摸屏一致IP65防护等级。机身支持多种安装方式。适用于各个行业MES应用。
用于MES交互式工业平板电脑主要有两个系列：电容和电阻，从10英寸到21英寸，分别适用于各细节行业的不同应用场所。其主要特点是：
Ø DC9~28V宽压抗干扰电源输入源环境的宽压抗干扰电源输入
Ø 第四代凌动Baytrail低功耗无风扇设计
Ø 板载内存和灵活的存储方式，抗振动冲击
Ø 全模压铸铝成型，坚固美观，经久耐用
Ø 超轻越薄的紧凑型设计，安装方便
Ø 通信方式简单高效(WiFi/Intel千兆LAN/RS485/USB3.0)
Ø 适用于各种应用环境
Ø 可集成RFID读写方便人工考勤管理
Ø 选择高清摄像头，实现图像监控管理
Ø 支持双扬声器，实现本位预警
Ø 嵌入式操作系统，稳定永久使用
Ø -20℃~70℃宽温长寿命工作
RFID读写模块
RFID它是一种无线射频识别技术，无需识别系统与特定目标之间的机械或光学接触，即可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。它具有耐油、加密、速度快等优点。物联网的兴起使RFID特别是在工厂材料、性能、权限等智能数据中，技术得到了广泛的应用。
我们通过高度集成RFID读写模块，方便MES精确的绩效管理与工厂原有的门禁无缝连接，无需额外的安装和布线，只需要接口(API)调用即可。
双频WiFi模块
为了节省MES我们为人机交互点提供了无线网络解决方案，实施周期和布线难度。
使用Atheros 802.11a/b/g/n 2.4/5Ghz双频无线方案更支持蓝牙4.0，而Atheros基于802.11领域的先锋OFDM基于无线网络技术的制造商提供IEEE802.11a 5-GHz芯片组还扩展了蓝牙，GPS、开发以太网等领域。Atheros各大厂家广泛使用的芯片，Netgear、TP-Link、D-Link、Intel等厂商均为Atheros客户。
尤其是5Ghz频段具有传输速度快、抗干扰能力强、兼容性高、省电等优点。
隔离输入/开关量
面对成熟的工业3.0自动化现场，MES除了收集设备数据外，还应安装信号灯、报警、光电开关等。基于材料、工艺和质量的控制。PLC要实现这些功能，成本或编程都要花很多钱，所以轻量输入输出就成了热门。
行业标准产品DIO接口一般为低电平信号(5)V&3.3V)，工业现场标准设备的直接通信无法实现(现场多为24V主要，信号干扰等。)，虽然DIO应用经济高效，但如果应用不当，不仅无法通信，还会影响数据的准确性，甚至损坏设备。
A.常见设备无法驱动(24)V)
B.输入电压范围有限，直接24V信号烧设备
C.控制电路设计繁琐，不易量产安装
D.抗干扰能力差，采集数据不准确
E.无保护措施、浪涌或过压会使设备不稳定或损坏
所以，针对MES对于现场的实际应用，我们将DIO升级，高度集成，彻底解决安装、开发、成本问题，快速连接，快速开发应用。具有以下应用特点:
1) 模块化设计与阿普奇的所有产品兼容
2) 宽压输入光电隔离
3) OMRON直接输出继电器
4) 有源/无源信号输入多种输入
5) 标准DB头部应用接口(可附带接线端子)
移动手持平板
此外，我们还为在线巡逻、叉车、手推车等移动场景提供手持平板电脑TPP-10通信解决方案。
通过标准x86平台工厂物流信息实现86平台与工业级接口，让智能工厂MES其特点如下：
æ J1900低功耗多核处理器
æ 高强度铝合金机身，抗震防坠，IP65
æ 10英寸高清宽屏电容屏
æ WiFi+BT/4G/RFID/2D Mudolar Selected
æ 标准USB/COM/LAN/CAN工业级接口
æ 可配置DDR3L内存和mSATA硬盘
æ 支持Windows/Linux操作系统
操作系统稳定
在中国市场，WinTel在实际应用过程中，生态工程在实际应用过程中Windows该平台的稳定性受到了业界的批评。
因此，我们使用用户操作系统的板块Windows Embedded Standard 7操作系统提供了行业领先的可靠性、安全性和性能。其灵活的嵌入性能更适用于低功耗产品的开发和运行。
FBWF(File Based Write Filter)，基于文件的写作保护和过滤，所有文件（如图所示）都可以使系统在频繁的非法停电中稳定运行，防止病毒侵害，延长存储设备的使用寿命。
为实现植入永久使用提供完美定制的系统开发。
维护维度
MES无法维护！这是大多数无法维护的！IT部门MES用户的共同感受！
MES运维包括几个方面：
1)软件的运行和维护，包括服务器的运行和维护，如系统崩溃，如果没有良好的热备用系统，没有相应的维护人员，往往会遭受痛苦，从数据损失到ERP两者之间的误差，严重的是系统崩溃需要额外的钱请开发商上门服务。
2)硬件运行和维护，包括计算机系统、设备层数据采集和电子看板网络系统。
3)功能升级，比如增加了新的生产线，比如开发商在使用过程中遇到困难需要二次修改。
目前的MES系统可以很好地使用，大多数自己都有强大的IT事业部，或者有钱人，把这部分工作分包给开发商，大部分其他用户都觉得自己在被分包MES玩。
MES运行和维护需要提高系统的坚固性、产品性和可维护性，而且大多数MES由于系统是定制开发的，这三个方面都很差。
MES重灾区：
1) 工业计算机、服务器
2) 工业互联网(数据采集、边缘分析)
设备银行ECS、EBOX的可维护性
在开发设备银行之前，笔者设计了很多工业产品，对工业产品的可维护性有着深刻的理解。我还记得当我在一家公司工作时，我开发了一套无线分布式IO模块，当时所有的信道选择，站址配置，主站变量映射，都做成了一套软件，使硬件更小。结果，我没想到我认为聪明的设计会成为一个巨大的坑。该系统的产品上市后，公司将其应用于全国各地的自动化项目。在早期阶段，由于项目是我们自己公司的工程师，没有发现问题。几年后，隐患逐渐暴露。如果现场模块损坏，客户不能直接更换，我们必须去。
无论是成都、哈尔滨还是新疆，这种上门服务都成为了用户与我们工程部之间最大的摩擦。谁支付差旅费？你能尽快派人上门吗？
在接下来的十年里，我在控制系统产品中遇到了几个同样的问题，比如一套LonWorks每次更换模块时，必须使用控制系统LonMark在现场进行组态配置，如此恶心的设计让我讨厌美国人。
还有电力载波模块。增加用户的电气设备可能会影响模块之间的通信。我们必须派人到现场部署。最后，客户无法忍受。他只能为电力载波模块的通信增加一套独立的交流电网。
最后，在设备银行出来之前，每次都有物联网项目GPRS-DTU所有需要配置。如果发送给用户后配置不当，我们的工程师通常需要上门。
在MES在行业应用中，由于工业互联网的增加，设备层的数据可以上升。但也增加了一套硬件系统和通信系统的维护，通常不是MES该公司的专业知识也需要其他自动化公司的帮助。因此，设备银行在设计开始时将免费配置和一键更换作为维护设计的核心目标。
虽然我知道现在很多同行都会抄袭我们的设计，但我还是为这个设计感到骄傲，需要在这里炫耀:
1)免配置:设备银行的所有硬件都不需要配置通信参数，上电在云中，扫描代码即可访问。用户根本不需要关心域名IP、任何与通信相关的参数，如端口、帐户、密钥等。
2)一键替换:设备银行ECS、EBOX坏了怎么办？拿一个新模块，扫描代码，点击一键替换，无需任何重组！甚至工程师也可以在数千英里外发送一个模块，让用户拔出终端，然后工程师点击不同地方的一键替换。
由于以上两个特点，设备银行极简主义工业互联网绝不是虚名！这是设备银行极简主义中的极简主义维护。
这使广大的MES用户不再担心硬件的维护，更换和维护比更换灯泡更容易。
结束语
设备银行与MES它是一种工具，一种生态，一种新的产业理念，包括控制系统的矩形技术、工业互联网的老狗技术、工业计算机的阿普奇、工业互联网服务的赛远、生活互联网的工业控制兄弟连。围绕简单美观的设计理念，我们逐步丰富整个生态，帮助工业用户提高质量和效率，降低成本和节能。