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MES是面向车间执行层的生产信息化管理系统,在工业领域中应用广泛,近年来各大高校也纷纷开设MES课程培养新时代智能制造人才。本文以生产与教学智慧工厂为研究对象,对MES开发架构与搭建系统所需的关键技术进行了研究,设计一种功能实用的MES系统,实现生产过程中的可视化监控及生产数据管理,为高校提供了MES人才培养平台。主要研究内容如下:（1）介绍了生产与教学智慧工厂中所使用零部件的加工工艺,通过工艺流程图的形式展示了不同工件的加工顺序和各工序所需的加工设备。论述了设计与开发MES系统所需要的技术基础,对其技术特点、底层原理、业务架构等进行了分析。（2）分析了生产与教学智慧工厂生产数据的交互,并对MES与PLC控制系统、AGV上位机的通信进行了研究。MES与PLC的通信采取了Modbus TCP协议,MES与AGV上位机的通信采取了TCP/IP通信协议,对各自底层通信机制进行了解析,分别设计了通信传输报文。（3）对MES系统调度算法进行了研究。针对生产与教学智慧工厂多订单多任务模式,采用遗传算法,以最小完工时间为适应度函数,通过种群选择、交叉和变异,并间隔引入模拟退火操作,设计了生产与教学智慧工厂MES生产调度算法。并对设计的调度算法进行仿真验证与对比,实现了MES对多工件、多设备的生产排程。（4）对MES系统进行了框架设计和功能模块实现。根据生产与教学智慧工厂的MES要兼顾生产与教学的双需求,设计了系统软件架构、系统业务结构、系统应用架构和数据库,实现了MES系统的主要功能模块,包括主数据管理、工艺管理、设备管理、生产可视化、能源管理、计划排产、自动化对接和工件追溯模块等。本文研究的生产与教学智慧工厂MES系统已在某高校实际运行,应用效果显示该MES系统功能设计完善,系统稳定,实现了生产过程中的监控及生产数据管理。