淺談MES系統(tǒng)在輪胎行業(yè)的應(yīng)用

史云青,曲春林,田寧

(山東萬達寶通輪胎有限公司，山東 東營 257000)

淺談MES系統(tǒng)在輪胎行業(yè)的應(yīng)用

Application of MES system in the tire industry

史云青,曲春林,田寧

(山東萬達寶通輪胎有限公司，山東 東營 257000)

詳細介紹了MES系統(tǒng)的生產(chǎn)過程控制、過程質(zhì)量信息控制,成品質(zhì)檢信息控制、以及人員出勤和效益的控制原理。最后，對實施MES系統(tǒng)后，給企業(yè)帶來的經(jīng)濟效益等進行了總結(jié)。

MES；生產(chǎn)；信息化；控制；管理；成品；檢測

伴隨著信息化時代的發(fā)展，企業(yè)管理當中信息化的使用已經(jīng)成為一種導(dǎo)向趨勢，當今在企業(yè)信息化管理系統(tǒng)方面，各國知名輪胎廠商均已經(jīng)使用ERP、MRPⅡ等成熟的軟件系統(tǒng)軟管理企業(yè)，很大程度上提高了企業(yè)內(nèi)部管理效率，極大的降低了管理成本，但這些系統(tǒng)均僅僅局限于企業(yè)辦公和高層領(lǐng)導(dǎo)的業(yè)務(wù)處理，還不能夠足以對生產(chǎn)現(xiàn)場原材料、生產(chǎn)過程、車間管理、機臺情況等信息進行有效的監(jiān)督和管理，使得現(xiàn)場生產(chǎn)管控與信息化管理產(chǎn)生了脫節(jié)，無法管理設(shè)備的生產(chǎn)運行情況和工藝參數(shù)的管控，而MES恰恰就是銜接這方面的專家，因此MES的出現(xiàn)得到了廣大輪胎生產(chǎn)商的青睞。

MES系 統(tǒng) 即 制 造 執(zhí) 行 系 統(tǒng)（manufacturing execution system，簡稱MES）是美國AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc．)在 90年代初提出的，旨在加強MRP計劃的執(zhí)行功能，把MRP計劃同車間作業(yè)現(xiàn)場控制，通過MES系統(tǒng)聯(lián)系起來。這里的現(xiàn)場控制包括設(shè)備工藝參數(shù)的管控、物料的先進先出、設(shè)備PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等。與此同時MES系統(tǒng)設(shè)置了相應(yīng)的接口，與生產(chǎn)現(xiàn)場控制設(shè)施的廠商建立聯(lián)系合作關(guān)系。

現(xiàn)國內(nèi)MES 的開發(fā)和應(yīng)用方面，青島高校軟控公司做的非常好，從整個軟件系統(tǒng)的開發(fā)和與現(xiàn)場專業(yè)設(shè)備和人員的配合都做的非常專業(yè)，下面我對MES系統(tǒng)在輪胎行業(yè)中的實際應(yīng)用進行介紹。

圖1 輪胎企業(yè)MES系統(tǒng)基本框架

1 生產(chǎn)過程系統(tǒng)的控制

1.1 生產(chǎn)計劃和調(diào)度信息化管理

MES中有專門負責下達生產(chǎn)計劃和查看現(xiàn)場各工序在產(chǎn)情況，計劃員下達計劃時，根據(jù)時間段通過系統(tǒng)點擊查看庫存量即可秒看動態(tài)實時庫存量，同時該系統(tǒng)會根據(jù)銷售計劃需求量自動生成胎坯的生產(chǎn)計劃量，半部件計劃也會相應(yīng)自動生成（MES系統(tǒng)會根據(jù)早期存入的施工表進行半部件的換算）；現(xiàn)場調(diào)度員通過查看在產(chǎn)情況能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的問題從而對癥下藥解決問題，避免了之前需要每個車間專人統(tǒng)計效率低準確率低的情況，提高現(xiàn)場生產(chǎn)效率。

1.2 原材料方面的控制

輪胎廠原材倉庫入庫的所有原材料信息（包括生產(chǎn)廠家、批次、名稱、重量等）通過條碼采集信息全部被MES收錄，員工在領(lǐng)用原材和使用時只要按照MES操作要求對每張條碼卡片進行信息采集，系統(tǒng)就會自動記錄生產(chǎn)過程產(chǎn)品所使用的材料、設(shè)備，產(chǎn)品重要參數(shù)檢測的數(shù)據(jù)和結(jié)果以及產(chǎn)品在每個工序上生產(chǎn)的時間、人員等信息。這些信息的收集經(jīng)過MES系統(tǒng)加以分析，通過系統(tǒng)就會自動生產(chǎn)報表，隨時查看原材料的使用情況，自動生產(chǎn)產(chǎn)品投入和產(chǎn)出比，及時發(fā)現(xiàn)并減少生產(chǎn)過程中的浪費，避免過去因人工查找投入產(chǎn)出比低的原因慢而不準所造成的損失；同時后工序一旦發(fā)現(xiàn)原材料問題，通過系統(tǒng)的追溯功能即可秒查該批次原材料的去向，及時進行隔離處理避免批量不合格品流入后工序或市場。

1.3 物料的先進先出的控制

所有工序生產(chǎn)出來的每卷產(chǎn)品都會通過MES機臺終端系統(tǒng)自動生成條碼卡片（信息包含生產(chǎn)班次、日期、生產(chǎn)人員等），員工對每張條碼進行信息采集上傳系統(tǒng)，MES后臺數(shù)據(jù)庫就會自動按照生產(chǎn)日期的先后順序進行排序，員工在領(lǐng)用物料時通過手持終端查詢物料情況，按照順序的先后進行領(lǐng)用，不按順序領(lǐng)用的物料沒法正常出庫，即使強行出庫（人為放行除外），半部件物料進入成型工序時成型工會對每卷物料進行信息采集，對于不按照時間先后領(lǐng)用的物料成型機會自動識別報警，提示員工有時間早的物料未使用，通過雙重防范保證了物料的先進先出。

1.4 庫存物料的自動盤點和過期部件的控制

MES中有專門負責物料信息的數(shù)據(jù)庫，所有物料都會按照預(yù)期寫入的程序進行儲存和操作，數(shù)據(jù)庫會按照部件規(guī)格進行時間先后排序，從而保證物料的先進先出，與此同時數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的物料信息會根據(jù)員工的出入庫選擇進行自動增減，所以計劃員在下達生產(chǎn)計劃之前只要在軟件控制端點一下自動盤點，不同規(guī)格的物料數(shù)量會逐一顯示，減少了人工勞動量同時增加了準確率和盤點速度；不同部件的保質(zhì)期在編寫程序前預(yù)期寫入，過期部件信息會提前一天預(yù)警提示，超期后生產(chǎn)人員沒有使用權(quán)限，系統(tǒng)會自動提交技術(shù)和質(zhì)管部相關(guān)權(quán)限部門，各工程師會根據(jù)實際情況處理過期物料同時上傳系統(tǒng)記錄。

1.5 生產(chǎn)物料的自動糾錯控制

MES對于任何生產(chǎn)設(shè)備的相對原料（比如密煉機的相對原料是膠料，炭黑、油等，復(fù)合擠出機的相對原料是終煉膠等等）都能夠進行自動識別防錯，其原理就是生產(chǎn)設(shè)備與MES聯(lián)機，各規(guī)格施工表輸入MES系統(tǒng)后，員工在生產(chǎn)前對生產(chǎn)設(shè)備原料采集信息，采集的信息一旦與MES中的施工表不一致設(shè)備就會自動報警并停止運行，這樣員工就會更換正確的物料進行生產(chǎn)，防止造成批量的工藝質(zhì)量事故的發(fā)生。

2 過程質(zhì)量信息控制

2.1 關(guān)鍵工藝參數(shù)的控制

MES 中有專門負責各工序機臺工藝參數(shù)的實時監(jiān)控和記錄，當發(fā)現(xiàn)任何產(chǎn)品存在質(zhì)量問題時，相關(guān)技術(shù)人員在電腦終端隨時可以調(diào)取工藝參數(shù)和曲線，查看產(chǎn)生問題的原因進行分析對策。

2.2 質(zhì)量過程追溯

MES中有專門的質(zhì)量追溯模塊，將追溯產(chǎn)品進行采集信息，其整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)容就會呈現(xiàn)在電腦屏幕上，從成品胎一直到原材料小藥，堪稱秒查。

2.3 返回料控制

MES中有專門的返回料控制模塊，不合格的胎坯或半部件統(tǒng)一掃碼輸入不合格重量或數(shù)量，系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫會自動扣減相應(yīng)物料并記錄返回料數(shù)量，保證了在產(chǎn)合格品存量準確率同時增加了返回料統(tǒng)計準確率，便于管理人員隨時查看返回料情況從而加強質(zhì)量管理。

3 成品質(zhì)檢信息控制

（1）MES中有專門的成品檢測判定模塊，現(xiàn)場外觀檢測員發(fā)現(xiàn)的外觀病象通過掃碼輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)會自動進行判別等級同時將信息及時共享，操作工手持終端就可以隨時查詢質(zhì)量情況。

（2）MES中有專門的成品胎判級信息統(tǒng)計模塊，對于外觀檢查過程中采集的成品胎判級情況自動生成一次性合格率，并且根據(jù)不合格類型進行分類匯總（同時都有相關(guān)工序責任機臺和責任人），對于產(chǎn)品質(zhì)量分析、過程管控等程序都能提供相關(guān)數(shù)據(jù)量；方便查找質(zhì)量工作的薄弱環(huán)節(jié)從而對癥下藥提高產(chǎn)品質(zhì)量；對于返修品同樣可以進行單獨分類匯總分析。

4 人員和績效管控

生產(chǎn)人員到位生產(chǎn)時，首先要用系統(tǒng)中的軟件進行登錄交接班，正常生產(chǎn)時會采集相應(yīng)半部件的信息，這樣系統(tǒng)會自動記錄交接班時間、工作時間，管理人員可以一目了然的掌握員工的出勤情況和工作效率。

5 實施MES給企業(yè)帶來的效益

以上介紹了MES系統(tǒng)現(xiàn)有的主要功能，下面結(jié)合實際總結(jié)一下其對公司帶來的好處：（以下計算成本是以成型車間為例，按照500萬套/年半鋼胎計算）

（1）提高了生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的及時性、準確性，避免了人為統(tǒng)計錯誤導(dǎo)致的誤差；之前我們主要靠人工盤點又慢又浪費紙張，而且不準確，現(xiàn)在我們以成型車間一個班為例，可以節(jié)省一個物料管理員，每個人員按照3 000元/月，一年人工費就節(jié)約3.6萬元。

（2）正確掌握在制品數(shù)量，保證在制品質(zhì)量，降低在制品成本；通過保證半制品質(zhì)量按照提高合格率0.15%，可節(jié)省約15萬/年。

（3）便于管理人員實時掌控計劃、調(diào)度、質(zhì)量、工藝、設(shè)備運行等信息情況，使得各部門能夠迅速反應(yīng)，處理問題及時；為企業(yè)產(chǎn)品過程控制提供了有效、規(guī)范的管理支持。

（4）大幅減少現(xiàn)場手工作業(yè)，提高現(xiàn)場管理人員的生產(chǎn)力；通過提高工作效率每年可多產(chǎn)5萬多條胎。

（5）用條形碼追蹤產(chǎn)品情況，提高了產(chǎn)品的售后服務(wù)質(zhì)量和水平。

（6）動態(tài)的質(zhì)量情況統(tǒng)計與分析提高了數(shù)據(jù)分析的效率和準確性。

（7）減少現(xiàn)場紙張表格的使用，節(jié)約紙張印刷、管理費用；車間紙張印刷費用每年可節(jié)約1萬元。

該系統(tǒng)還在不斷的完善之中。公司通過新上的ERP將逐步與MES銜接擴展設(shè)備管理系統(tǒng)、模具管理系統(tǒng)、新規(guī)格產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)、倉儲管理及物流系統(tǒng)等新的功能。再好的管理系統(tǒng)也需要人的參與，因此企業(yè)管理中還要繼續(xù)加強人員的管理，這樣既有好的管理團隊又有好的管理系統(tǒng)，企業(yè)就會做的更大更強。

圖6 MVI56-MCM模塊在系統(tǒng)中的組態(tài)

結(jié)語：智能溫控表與工業(yè)以太網(wǎng)的通訊滿足了企業(yè)的信息化需求，極大地提高了我們?nèi)粘ＴO(shè)備調(diào)試的工作效率。

TQ330.493

1009-797X(2016)03-0068-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.03.017

史云青，畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)任技術(shù)研發(fā)部技術(shù)工藝工程師，主要負責成型車間生產(chǎn)技術(shù)、工藝過程管理工作。

2015-09-24