淺談MES系統(tǒng)在機車電機制造中的應用

曹文霞 尹晶 張景萍 劉妍 張衛(wèi)東

摘 要：MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)生產(chǎn)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)?？梢詾槠髽I(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作中心/設備管理、工具工裝管理、成本管理、項目看板管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊。電機制造運用MES系統(tǒng)后可以為機車電機產(chǎn)線打造一個便捷、可行的制造協(xié)同管理平臺，提升了工藝技術、生產(chǎn)調度的工作效率，同時可以對現(xiàn)場的質量問題數(shù)據(jù)進行采集、統(tǒng)計、分析等。該文對MES系統(tǒng)的概述、市場需求、MES系統(tǒng)在機車電機制造中的應用等方面進行了簡介。

關鍵詞：MES系統(tǒng)；電機制造；機車

中圖分類號：U264 文獻標志碼：A

0 引言

公司目前正處于一個轉型發(fā)展的關鍵期，向信息化、智能化方向邁進是電機制造所需要的。電機車間作為公司的電機總裝配分廠擔負著重要使命，而MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)電機制造執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，可以協(xié)同車間進行工藝、質量、物料、設備、工裝工具、計劃排程等的管理工作，為公司的發(fā)展奠定良好的基礎。

1 MES系統(tǒng)的概述

MES即制造執(zhí)行系統(tǒng)（manufacturing execution system，簡稱MES）是美國AMR公司在90年代初提出的，旨在加強MRP計劃的執(zhí)行功能，把MRP計劃同電機制造作業(yè)現(xiàn)場控制相結合，通過執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來。系統(tǒng)里的現(xiàn)場控制包括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。MES系統(tǒng)設置了必要的接口，與提供生產(chǎn)現(xiàn)場控制設施的廠商建立合作關系。

2 MES系統(tǒng)的市場需求

在應用方面，國內(nèi)的MES系統(tǒng)明顯落后于發(fā)達國家。中國大部分制造企業(yè)還過度依賴人力進行生產(chǎn)，因此收集完整、可靠的數(shù)據(jù)化信息非常困難。由于MES系統(tǒng)的多樣性、復雜性、特殊性以及特定行業(yè)的需要性，MES系統(tǒng)在國內(nèi)制造業(yè)市場已經(jīng)出現(xiàn)較大的需求。

3 MES系統(tǒng)在機車電機產(chǎn)品上的應用

針對某機車電機產(chǎn)品，簡述MES系統(tǒng)在其工藝、計劃排程、物料、現(xiàn)場操作方面是如何構建管理平臺的。

3.1 MES在工藝方面的應用

工藝方面，MES系統(tǒng)包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)維護、生產(chǎn)資源信息、工藝數(shù)據(jù)維護。如圖1所示。

3.1.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)維護

產(chǎn)品數(shù)據(jù)維護包括產(chǎn)品字典導入、物料字典導入、BOM數(shù)據(jù)信息導入。電機制造鏈釋放一個新訂單后，需要將有關產(chǎn)品的所有數(shù)據(jù)導入MES系統(tǒng)中，為某機車電機產(chǎn)品的相關數(shù)據(jù)維護提供了便利。

3.1.2 生產(chǎn)資源信息

生產(chǎn)資源信息包括設備信息、工位信息、刀具信息、工裝信息、檢測工具信息、資源權限、產(chǎn)線信息。將所錄入的某機車電機產(chǎn)品需要的所有生產(chǎn)資源信息錄入后臺，包括該產(chǎn)品所使用的產(chǎn)線、工位、所用到的所有設備以及工裝工具。MES可以很方便地將現(xiàn)場所有的設備、工裝、工具進行信息化管理。

3.1.3 工藝數(shù)據(jù)維護

工藝數(shù)據(jù)維護包括工序字典導入、工序物料導入、工藝路線圖。3.1.1和3.1.2中的數(shù)據(jù)維護好后，就可以錄入工序字典，工序字典中包括生產(chǎn)該產(chǎn)品所需要的工位、工位名稱、節(jié)拍時間等，然后匯總出該產(chǎn)品在不同工位中所用到的物料和需要進行的工序檢查項點，匯總好后依次導入MES系統(tǒng)中。

3.1.4 加載BOM數(shù)據(jù)信息

選擇上述過程中已經(jīng)錄入的產(chǎn)品加載BOM數(shù)據(jù)，按工位以及現(xiàn)場實際操作過程錄入標準作業(yè)指導書并附上圖片。

工藝數(shù)據(jù)的錄入是MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎，為后續(xù)的生產(chǎn)排程、物料、現(xiàn)場操作、質量等建立平臺。

3.2 MES在計劃排程方面的應用

3.2.1 計劃排程及發(fā)布

工藝將一些基礎數(shù)據(jù)錄完后，生產(chǎn)調度員就可以在MES系統(tǒng)中對產(chǎn)品進行排產(chǎn)。象當公司下達一個600件數(shù)量的某機車電機產(chǎn)品訂單時，生產(chǎn)調度員可以將訂單進行分批生產(chǎn)，根據(jù)客戶要求的交貨時間將訂單分解到每天。在生產(chǎn)計劃管理中點擊生產(chǎn)管理，再點擊新增計劃，將訂單號、物料名稱、訂單數(shù)量、計劃開工及完工時間填寫完整。如圖1所示。確認無誤后進入排程管理，在生產(chǎn)計劃框中查看訂單詳細的排程，確認無誤后，點擊計劃發(fā)布。發(fā)布后現(xiàn)場工位機上就可以查看到當天的訂單。

3.2.2 生產(chǎn)情況統(tǒng)計

點擊生產(chǎn)情況統(tǒng)計，輸入開始時間和完成時間可以按時間統(tǒng)計已完工的產(chǎn)品情況。

3.3 MES系統(tǒng)在物料方面的應用

MES系統(tǒng)可以對于生產(chǎn)計劃部門生成的物料單列項進行確認，并可查看物料配送情況，對物料出庫進行管理，可生成物料配送單、生產(chǎn)領料單、補料單、成品出庫單、報廢單等出庫單據(jù)。

3.4 MES系統(tǒng)在現(xiàn)場操作方面的應用

操作工首先打開電機產(chǎn)線現(xiàn)場MES系統(tǒng)控制機，登陸成功后首先進行物料簽收確認，點擊物料收發(fā)管理，用掃描儀掃描本工位配送的物料單編碼，并對物料進行核實，核實無誤后點擊全部接受；如果缺料，則進行單一簽收，并標明實際收到的數(shù)量，物料簽收完后點擊作業(yè)任務管理，選擇相應的工作任務，點擊開工。開工后在工位機上可以查詢操作步驟、工藝圖片，所使用的設備、工裝工具等?，F(xiàn)場作業(yè)完成后需要填寫質檢項點，填寫完成后點擊完工。

質檢員對專檢工位和工序成品進行專檢后，對工序成品完成質量進行判定。如果點擊優(yōu)秀品或合格品，狀態(tài)就顯示完工；如果點擊不合格，就會顯示返工。在作業(yè)任務管理模塊中的返工里面就會顯示該信息，等返工完畢后，專檢員需要再次進行專檢。電機產(chǎn)線下線處理：電機生產(chǎn)中出現(xiàn)問題，不能繼續(xù)返工，則做下線處理。

4 結語

MES系統(tǒng)的應用，真正實現(xiàn)了基于工位制節(jié)拍化生產(chǎn)方式在制造環(huán)節(jié)的貫徹實施，是精益生產(chǎn)不可或缺的有力支撐體系。從MES系統(tǒng)應用層面來進行價值分析，主要體現(xiàn)在：1）建立了以工位制為核心的MES企業(yè)級信息化管理平臺，作為產(chǎn)品制造及關聯(lián)部門的日常業(yè)務操作與管理平臺。2）MES系統(tǒng)實現(xiàn)一體化、電子化、網(wǎng)絡化、智能化的精益生產(chǎn)模式，提高現(xiàn)場執(zhí)行力和管理水平。3）MES系統(tǒng)優(yōu)化提升了現(xiàn)有的業(yè)務流程，大大提高了電機制造的現(xiàn)場作業(yè)效率。

參考文獻

[1]彭瑜.制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的發(fā)展和挑戰(zhàn)：A集[C]//中國科學技術協(xié)會.第六屆全國計算機應用聯(lián)合學術會議論文集.北京：中國通信學會，2002：10.

[2]黃河清，俞金壽.ERP的興起與發(fā)展：它的理念、平臺與應用[J].華東理工大學學報，2002（6）：675-680.