基于智能制造的企業(yè)MES系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

潘澤南

海克斯康智能制造（青島）有限公司 山東 青島 266000

引言

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升，政府及相關(guān)部門逐漸提高對制造業(yè)的關(guān)注力度。在此背景作用下，各產(chǎn)業(yè)保證自身的經(jīng)濟(jì)效益，逐漸增加對信息化以及智能化系統(tǒng)的思考，工廠車間也開始運(yùn)用自動(dòng)化裝配加工的方式，替代傳統(tǒng)的單機(jī)操作模式，避免“信息孤島”的產(chǎn)生，由此以智能化的制造方式，確保企業(yè)內(nèi)部MES系統(tǒng)的合理設(shè)置。

1 企業(yè)MES系統(tǒng)的主要內(nèi)容

1.1 企業(yè)MES系統(tǒng)的基本概述

企業(yè)MES系統(tǒng)可稱作為“制造執(zhí)行系統(tǒng)”。此系統(tǒng)是于20世紀(jì)90年代被美國某企業(yè)提出，企業(yè)MES系統(tǒng)的執(zhí)行目的在于管控整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)，保證管理人員能夠監(jiān)控整個(gè)工廠的生產(chǎn)及運(yùn)行活動(dòng)，確保車間作業(yè)狀況的穩(wěn)定性。通過精準(zhǔn)性、實(shí)時(shí)性的控制方式，將生產(chǎn)程序、機(jī)床設(shè)備、數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)以及裝配產(chǎn)品等相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。這樣可保證生產(chǎn)管理人員與流水線各個(gè)環(huán)節(jié)之間具有密切的關(guān)聯(lián)，促使企業(yè)MES系統(tǒng)的設(shè)置更有意義，不僅可控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)各項(xiàng)設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量，更能直接對生產(chǎn)車間的接入口、接出口進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的管控及監(jiān)視。

同時(shí)在信息時(shí)代的作用下，企業(yè)MES系統(tǒng)即將面臨革新，現(xiàn)階段企業(yè)MES系統(tǒng)基本可滿足企業(yè)的生產(chǎn)互動(dòng)性要求，促進(jìn)企業(yè)能夠在持續(xù)發(fā)展的道路上前進(jìn)。若將其與傳統(tǒng)MES系統(tǒng)線比較，則可掌握目前生產(chǎn)車間管理工作的主要內(nèi)容及具體對象。因此現(xiàn)代化企業(yè)MES系統(tǒng)的運(yùn)行側(cè)重于管理系統(tǒng)與智能設(shè)備的結(jié)合，由此方式為操作人員搭建出完整的生產(chǎn)操作平臺，方便管理人員將生產(chǎn)過程進(jìn)行整合，確保在生產(chǎn)車間內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息管理、生產(chǎn)材料及設(shè)備管理、庫存管理以及產(chǎn)品質(zhì)量管控等工作的順利開展。這樣可方便管理層級將相關(guān)資源進(jìn)行調(diào)配，確保生產(chǎn)設(shè)備管理工作的完整性，使生產(chǎn)成本與產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量成正比，以達(dá)到對中央處理系統(tǒng)管控的目的。

1.2 智能制造的基本概述

智能制造作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)智能活動(dòng)的新型人機(jī)融合系統(tǒng)存在，其可劃分為兩個(gè)部分，分別為智能化生產(chǎn)設(shè)備以及學(xué)科專家。那么，在生產(chǎn)活動(dòng)運(yùn)行時(shí)，通過人機(jī)融合的方式基本可以保證生產(chǎn)系統(tǒng)具備機(jī)械思維，如推理、檢測、分析、判斷以及決策等。在自動(dòng)化制造工作的不斷運(yùn)行后，使智能制造更具柔性、集成性意義，我們可結(jié)合智能制造的基本框架進(jìn)行分析，掌握其對生產(chǎn)管理系統(tǒng)所帶來的影響，使軟件系統(tǒng)、硬件設(shè)備能夠融合于生產(chǎn)活動(dòng)中[1]。

2 智能制造的企業(yè)的生產(chǎn)及運(yùn)營流程

2.1 訂單的設(shè)定

在制造業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)執(zhí)行前，應(yīng)通過訂單設(shè)置的方式，將各單元的工作內(nèi)容進(jìn)行整合，提高智能工廠車間透明度，方便操作人員對車間設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行收集。根據(jù)車間生產(chǎn)產(chǎn)品的類型，貫穿上下游車間的技術(shù)交流，運(yùn)用實(shí)時(shí)監(jiān)控車間的方式，確保產(chǎn)品組裝及加工等工作的完整性。根據(jù)購買人員的需求，執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃，保證產(chǎn)品的種類、數(shù)量等能夠滿足施工要求，掌握客戶訂單內(nèi)的基本信息內(nèi)容，使所生產(chǎn)產(chǎn)品與客戶預(yù)期一致，嚴(yán)格按照加工工序要求，了解客戶訂單樣式開展各項(xiàng)工作，設(shè)定好每個(gè)訂單的優(yōu)先級，設(shè)置相應(yīng)的訂單序列號，以保證后續(xù)工作的順利開展[2]。

2.2 下單以及生產(chǎn)

以裝配式制造行業(yè)為例，在生產(chǎn)活動(dòng)啟動(dòng)前，內(nèi)部管理人員可結(jié)合客戶的要求，運(yùn)用手持智能終端設(shè)備來對實(shí)際訂單進(jìn)行掌控。以工業(yè)PAD訂單的設(shè)置為例，根據(jù)客戶所提要求，將各部門的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集獲?。ū经h(huán)節(jié)操作需在以太網(wǎng)內(nèi)執(zhí)行），確保企業(yè)MES系統(tǒng)能夠?qū)⒂唵魏侠淼姆峙?，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳遞到適宜的位置，實(shí)現(xiàn)管理層級對施工現(xiàn)場的監(jiān)控。同時(shí)應(yīng)增加設(shè)備控制器的利用，穩(wěn)定PLC、工控機(jī)等設(shè)備的合理運(yùn)行，若在此階段PAD出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)問題，則需將設(shè)備轉(zhuǎn)移到可監(jiān)控區(qū)域，保證工作人員所執(zhí)行的各項(xiàng)工作皆能被實(shí)時(shí)監(jiān)控，運(yùn)用系統(tǒng)模塊對后續(xù)工作進(jìn)行操控，從而避免生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)暫停、急停等問題，通過操作人員對整個(gè)程序的觀察，了解生產(chǎn)商設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，從而保證加工數(shù)據(jù)的完整顯示。這樣一來，管理層級即可對生產(chǎn)期間進(jìn)行監(jiān)控，保證各項(xiàng)工作流程的完整性，讓生產(chǎn)設(shè)備可以進(jìn)行自檢，根據(jù)訂單的實(shí)際排列方式，保證產(chǎn)品按照順序排版，結(jié)合每個(gè)單元的差別，促使員工在料倉直接取件，利用智能設(shè)備將所需加工材料傳送到車間，這樣在此階段工作執(zhí)行完畢后，即可通過系統(tǒng)一鍵執(zhí)行下一道工序，按照配料-加工-裝配-包裝的形式完成生產(chǎn)及運(yùn)營工作。由此方可保證生產(chǎn)過程的完整性，讓操作人員通過對系統(tǒng)的操控來完成生產(chǎn)（如按下“停止”按鈕，讓加工完畢的產(chǎn)品停止后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等）[3]。

2.3 產(chǎn)品加工及入庫管理

在制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)完畢后，需將相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行二次加工，利用搬運(yùn)設(shè)備將產(chǎn)品打包，統(tǒng)一抓取入庫。同時(shí)，在入庫前期工作人員需根據(jù)產(chǎn)品的類型將其進(jìn)行分類處理，保證每一區(qū)域擺放同一類型的構(gòu)件，根據(jù)其特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)簽（電子標(biāo)簽），這樣可將不同構(gòu)件的相關(guān)信息錄入到MES系統(tǒng)內(nèi)，區(qū)分出RFID射頻模塊，促使數(shù)據(jù)標(biāo)簽（RFID標(biāo)簽）能夠順利地納入零件內(nèi)部的芯片中。這樣工作人員即可通過簡單的查詢方式，掌握生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的零部件所處位置，將整個(gè)生產(chǎn)車間的構(gòu)件進(jìn)行監(jiān)控，確保數(shù)據(jù)采集工作的順利開展，其次，可結(jié)合產(chǎn)品信息來執(zhí)行數(shù)據(jù)的寫入、讀取以及處理工作，增加MES系統(tǒng)的應(yīng)用，控制好終端PAD的頁面運(yùn)行方式，讓各方面信息能夠通過運(yùn)算上傳至系統(tǒng)內(nèi)部，這樣可達(dá)到信息記錄、存儲以及處理的目的，將各層級的信息整合歸納到同一系統(tǒng)內(nèi)，即可保證各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息共享工作的順利開展。

在此背景作用下，電子標(biāo)簽在編寫環(huán)節(jié)應(yīng)結(jié)合數(shù)據(jù)格式進(jìn)行整合，將其規(guī)劃為16進(jìn)制，這樣可方便后續(xù)信息的導(dǎo)入，保證數(shù)據(jù)內(nèi)容的完整性，根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)及加工要求采集相關(guān)數(shù)據(jù)的樣例，確保產(chǎn)品序列號、歸屬訂單號、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品類型、入庫/入倉時(shí)間的準(zhǔn)確定。這樣更有利于后續(xù)工作人員的查找工作順利開展，結(jié)合實(shí)際存入位置，設(shè)置相應(yīng)的編號，以滿足數(shù)據(jù)庫的錄入要求，確保后續(xù)字節(jié)的批次準(zhǔn)確性[4]。

3 智能制造的企業(yè)MES系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)的方式

3.1 企業(yè)MES系統(tǒng)的選擇

結(jié)合制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在以往企業(yè)MES系統(tǒng)中，車間設(shè)備與生產(chǎn)活動(dòng)的協(xié)調(diào)能力較弱，通常情況下系統(tǒng)的主要目的在于實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部各單元的管理，導(dǎo)致生產(chǎn)流程無法滿足實(shí)際要求?；谀壳爸悄苤圃鞓I(yè)的發(fā)展，企業(yè)MES系統(tǒng)具有較深的實(shí)用性意義，其可規(guī)劃為以下幾點(diǎn)。

3.1.1 新型企業(yè)MES系統(tǒng)可滿足綜合化信息系統(tǒng)的運(yùn)行要求，增加信息技術(shù)的應(yīng)用，使此系統(tǒng)全方位地覆蓋，對車間生產(chǎn)流程、生產(chǎn)設(shè)備、執(zhí)行系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)管，運(yùn)用三維CAPP等技術(shù)確保生產(chǎn)方案的編制能夠滿足生產(chǎn)制造、質(zhì)量監(jiān)測、指令下達(dá)等現(xiàn)代化生產(chǎn)要求，更好地節(jié)省制造行業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)運(yùn)行期間的人力資源，可實(shí)現(xiàn)無人化辦公，提升生產(chǎn)活動(dòng)的運(yùn)行效率，為后續(xù)工作執(zhí)行奠定良好的基礎(chǔ)。

3.1.2 新型企業(yè)MES系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)，施工工藝的優(yōu)化，創(chuàng)新各項(xiàng)連接技術(shù)，確保生產(chǎn)流程的簡化，促使各類生產(chǎn)設(shè)備能夠完整地銜接在一起，建設(shè)出一體化運(yùn)行設(shè)備，滿足自動(dòng)化生產(chǎn)要求，縮短生產(chǎn)設(shè)備與管理工作之間的間隙，方便操作人員及時(shí)的溝通、交流，確保通過生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用來對整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行控制。

3.2 MES系統(tǒng)反饋機(jī)制的設(shè)置

企業(yè)MES系統(tǒng)具有較好的適用優(yōu)勢，通過反饋機(jī)制的運(yùn)作，保證員工及時(shí)將車間生產(chǎn)環(huán)節(jié)的不足進(jìn)行上報(bào)，運(yùn)用智能化管理的方式，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)區(qū)間的控制。這樣可避免在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)運(yùn)行期間出現(xiàn)管理機(jī)制不完善等問題，增加企業(yè)運(yùn)行環(huán)節(jié)的合理性、切實(shí)性以及有效性操作，促使企業(yè)內(nèi)部設(shè)置健全的管理團(tuán)隊(duì)，設(shè)置獎(jiǎng)懲制度，有效調(diào)動(dòng)員工對崗位工作的積極性，保證監(jiān)管機(jī)制是在反饋體系的基礎(chǔ)上設(shè)置而成，這樣可保證管理人員個(gè)人崗位意識的提升，有效促進(jìn)生產(chǎn)活動(dòng)的整體質(zhì)量提升，進(jìn)而讓MES系統(tǒng)中反饋機(jī)制的設(shè)置更有意義。

在制造行業(yè)內(nèi)MES系統(tǒng)占據(jù)至關(guān)重要的地位，若運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則會造成對整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的影響及制約，增加工作人員的生產(chǎn)難度。因此，應(yīng)重視制造企業(yè)的前期調(diào)查工作，利用新型MES系統(tǒng)，制定協(xié)調(diào)的工作流程，讓工作人員通過周密的計(jì)量方式，增加相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，根據(jù)MES系統(tǒng)運(yùn)行狀況，加快員工的生產(chǎn)活動(dòng)執(zhí)行力度，保證工作人員自身專業(yè)能力的提高，控制好整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的產(chǎn)品質(zhì)量，確保各項(xiàng)管理機(jī)制的合理設(shè)置，以增加對企業(yè)內(nèi)部的正面影響，避免存在系統(tǒng)運(yùn)行期間存在工作流程不完整的問題，使軟件系統(tǒng)充分發(fā)揮出其功作用。

另外，在企業(yè)MES系統(tǒng)運(yùn)行期間，工作人員需結(jié)合智能化方向進(jìn)行分析，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量并提升生產(chǎn)效率，以生產(chǎn)物料和生產(chǎn)設(shè)備為對象，避免在生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)施期間出現(xiàn)資源浪費(fèi)等問題，為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)建良好的環(huán)境，保證其社會效益、經(jīng)濟(jì)效益得到相應(yīng)的提升。

通過MES系統(tǒng)的運(yùn)行來保證企業(yè)能夠在良性的發(fā)展渠道上前進(jìn)，根據(jù)內(nèi)部生產(chǎn)資源，進(jìn)行合理化的調(diào)配，避免在制造車間出現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用不到位，系統(tǒng)運(yùn)行不合理等問題。這樣一來，即可減少在車間生產(chǎn)環(huán)節(jié)的影響因素，使各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)得到創(chuàng)新，通過接口實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源、設(shè)備、技術(shù)以及工藝的合理調(diào)配，確保人力、物力等相關(guān)資源，滿足制造車間生產(chǎn)要求，讓MES系統(tǒng)起到?jīng)Q定性作用，從而提高制造行業(yè)內(nèi)部各項(xiàng)資源的利用頻率。

在此基礎(chǔ)上，企業(yè)管理層級更應(yīng)做好決策工作，為企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的運(yùn)行給予相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持，統(tǒng)一企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，結(jié)合信息時(shí)代的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，增加大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，通過一體化的運(yùn)行方式，保證MES系統(tǒng)的合理運(yùn)行，將企業(yè)內(nèi)部的各類數(shù)據(jù)信息增加到生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，這樣可保證生產(chǎn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)屬性，提高生產(chǎn)設(shè)備的使用頻率，全方位降低生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用成本，從而實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)的順利運(yùn)行。

3.3 MES系統(tǒng)的發(fā)展

在信息時(shí)代的作用下，我國制造行業(yè)的發(fā)展趨勢趨于良好，而智能化的制造方式必然成為重要的發(fā)展走向，基于此，未來制造行業(yè)的發(fā)展勢必會朝著集成化、信息化、智能化以及自動(dòng)化的方向發(fā)展，各企業(yè)需不斷加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量，簡化生產(chǎn)工序及流程，確保生產(chǎn)環(huán)節(jié)不會出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，利用智能化設(shè)備實(shí)現(xiàn)對整個(gè)工程的全方位監(jiān)控，運(yùn)用隔離的方式將出現(xiàn)問題的模塊進(jìn)行區(qū)分，以保證生產(chǎn)活動(dòng)不會受到干擾因素影響，從而滿足MES系統(tǒng)的運(yùn)行要求，促使新型人機(jī)系統(tǒng)的相互融合，促進(jìn)智能化生產(chǎn)活動(dòng)的運(yùn)行。

4 結(jié)束語

綜上所述，為保證制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，應(yīng)在生產(chǎn)活動(dòng)運(yùn)行期間建設(shè)MES系統(tǒng)，穩(wěn)定內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)，確保工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)各項(xiàng)工作的完整性并運(yùn)用此種緊密集成的方式，定向提升制造行業(yè)內(nèi)部的管理質(zhì)量以及自動(dòng)化質(zhì)量，保證企業(yè)在經(jīng)濟(jì)市場內(nèi)具有一定的競爭力度，運(yùn)用靈活排產(chǎn)、協(xié)同生產(chǎn)的方式，確保各個(gè)區(qū)域信息交流的順暢，以簡化生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部操作的實(shí)時(shí)管理。