數(shù)字化車間MES系統(tǒng)構建

在制造業(yè)信息化進程中，車間級信息化是薄弱環(huán)節(jié)。發(fā)展MES技術是提升車間自動化水平的有效途徑。MES強調車間級的過程集成、控制和監(jiān)控，以及合理地配置和組織所有資源，滿足車間信息化需要，提高車間對隨機事件的快速響應和處理能力，有力地促進企業(yè)信息化進程向車間層拓展。通過構建以“精益生產、智能制造”為特點的車間管理系統(tǒng)，建立數(shù)字化車間，從而實現(xiàn)了精益生產和智能制造。

一、MES與其他數(shù)字化系統(tǒng)關系

通過MES、ERP系統(tǒng)、PDM／工藝管理（CAPP）系統(tǒng)、數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)（DNC）／機床監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（MDC）系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)從設計／工藝、管理和制造等多層次數(shù)據(jù)的充分共享和有效利用。

ERP系統(tǒng)利用從PDM／CAPP系統(tǒng)中獲取的信息制訂主生產計劃。主生產計劃傳遞給MES，用于車間級排產和車間生產準備。與物料相關的信息需傳遞給數(shù)字化立體倉庫，用于指導倉庫管理。數(shù)字化立體倉庫中物料的存儲信息以及財務信息反饋給ERP系統(tǒng)，用于指導采購與財務管理。

MES從ERP系統(tǒng)中獲得主生產計劃及物料、供應、采購和庫存等生產準備相關信息后，進行車間計劃排產，并將生產任務下發(fā)給DNC系統(tǒng)安排數(shù)控加工，將檢驗任務下發(fā)給質量系統(tǒng)用于質量跟蹤。同時，MES通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得生產過程中的任務執(zhí)行、加工、物料、工時、設備、工裝和人員等信息，用于生產過程監(jiān)控和車間事件處理。

QMS從CAPP系統(tǒng)中獲取物料、結構、工藝、工具和設備等信息，從ERP系統(tǒng)中獲取生產計劃等信息，獲取的質量記錄、報告和修正信息等向PDM／CAPP／MES反饋以指導后續(xù)的質量管理過程。并利用數(shù)字化檢測與測量儀對檢測信息進行質量監(jiān)控和分析。

數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)利用DNC系統(tǒng)提供的機床聯(lián)網(wǎng)自動采集功能和觸摸屏、掃描槍等手工采集方式進行車間數(shù)據(jù)采集，這些數(shù)據(jù)傳遞給MES系統(tǒng)用于生產監(jiān)控，與質量相關的信息則傳遞給QMS，用于質量跟蹤、問題處理及統(tǒng)計分析。

二、MES建設目標

MES系統(tǒng)能夠幫助制造企業(yè)的車間生產管理實現(xiàn)信息化，加強生產車間產品生產的管理與控制，降低產品的成本，提高生產效率。

1、通過“計劃”與“執(zhí)行”密切結合。管理人員可以在最短時間掌握生產現(xiàn)場變化，做出準確的判斷并快速提供應對措施，保證生產計劃得到合理快速修正，達到現(xiàn)場操作無紙化，車間信息收集的實時化以及生產過程全過程管理。

2、實現(xiàn)生產過程的有效控制。通過現(xiàn)場終端機進行實時信息收集管理、生產報工、質量檢測和預警功能，以及電子看板的物料需求、問題反饋。通過可視化管理實現(xiàn)對人、料、設備等的動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)生產過程的有效控制。

3、實現(xiàn)生產過程信息的可視化、實時化。結合物料管理、設備管理、質量管理，通過二次開發(fā)報表與看板，實現(xiàn)生產過程分析，掌握加工生產周期，不斷持續(xù)改進。

三、MES應用效果

解決了生產過程的管理與追蹤，提高了生產數(shù)據(jù)與信息獲取的即時性與準確性。

1、生產作業(yè)管理：從生產任務派工到最終零件入庫各階段的生產過程控制，各環(huán)節(jié)的關鍵信息可實時查詢，提供了一個生產過程管理的實時信息系統(tǒng)。

2、計劃調度管理：精確化的計劃與調度信息化管理平臺的實現(xiàn)，幫助企業(yè)減低成本，按期交貨。

3、質量管理：質量數(shù)據(jù)實時、準確、完整記錄，在產品制造生命周期過程中生產信息與質量數(shù)據(jù)高度透明并共享。

4、物料庫房管理：建立起可追溯、可實時查詢、準確的物料管理平臺，為生產計劃的執(zhí)行提供準確信息，避免物料積壓或者缺料現(xiàn)象。

5、報表與看板系統(tǒng)：形成豐富的數(shù)據(jù)報表與統(tǒng)計分析報表，為決策者快速做出調整提供數(shù)據(jù)支持。