機械加(jia)工行業mes系(xi)統解(jie)決方案

機械加(jia)工行業面臨(lin)的(de)難題：

1、機械加工行業產品(pin)制(zhi)造的特(te)點：

(1)產品(pin)零部件(jian)數(shu)量多，部件(jian)幾十種，零件(jian)甚(shen)至有上千種。

(2)生產工(gong)藝和過程復雜(za)，技術難度(du)大，質量(liang)要求苛刻。

(3)生產模式(shi)為單件(jian)、小批量和中批量共存且種類繁多。

(4)生產柔性高，按訂單生產。

2、機械加工行業生產車間管(guan)理需求(qiu)：

車間(jian)生(sheng)產制(zhi)(zhi)造模(mo)式(shi)(shi)還是采用傳統的(de)管理(li)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，車間(jian)的(de)管理(li)制(zhi)(zhi)度也(ye)存(cun)在很(hen)多(duo)執行不規范的(de)地方(fang)(fang)，生(sheng)產現場(chang)也(ye)沒有一個完整的(de)信息反饋(kui)過程(cheng)。主要存(cun)在以下幾個方(fang)(fang)面的(de)問題：

(1)車間管(guan)理人員無法準(zhun)確掌(zhang)握在(zai)制(zhi)品的數量(liang)和存貯位置。

(2)車(che)間生產過程和(he)管理狀態(tai)不明(ming)晰，工藝(yi)路線和(he)設備使(shi)用非常靈活，計劃(hua)頻繁變更，計劃(hua)的(de)預見性(xing)差。

(3)生(sheng)產管理自動(dong)化水平較低，人工進行(xing)設計更改和工藝(yi)更改，反應(ying)遲緩，產品過(guo)程(cheng)質量缺(que)乏有效監(jian)控(kong)，產品不良率很高(gao)。

(4)車間的信(xin)息傳遞(di)與反饋(kui)(kui)仍以人工為主，傳遞(di)慢，反饋(kui)(kui)不及時，信(xin)息量損失(shi)大，而且易(yi)出(chu)差錯。

(5)車間(jian)領導習慣于(yu)傳(chuan)統的(de)人工管(guan)理模(mo)式，對(dui)現代信息(xi)技術(shu)的(de)發展和(he)應(ying)用不熟悉。車間(jian)生產(chan)(chan)管(guan)理急需提高生產(chan)(chan)技術(shu)、精(jing)確(que)度標準和(he)質(zhi)量(liang)監(jian)控(kong)以提高整體(ti)產(chan)(chan)品的(de)質(zhi)量(liang)、效(xiao)率(lv)和(he)降(jiang)低成本，縮短制造周期。

功(gong)能模塊(kuai)設計

根(gen)據(ju)對機(ji)(ji)械加(jia)工(gong)行(xing)業(ye)的(de)產品制(zhi)造模式和需求的(de)調(diao)查開發出了(le)符合(he)機(ji)(ji)械加(jia)工(gong)行(xing)業(ye)自身情況的(de)MES系統(tong)，微(wei)締軟(ruan)件MES系(xi)統具(ju)備了車間計劃編制、作業調度、制造資源、檢驗(yan)信(xin)息(xi)、工(gong)藝信(xin)息(xi)、生產信(xin)息(xi)的集成(cheng)管理等功(gong)能(neng)。主要包括8個模塊，MES系(xi)統運行示意(yi)圖。如(ru)圖1所示。

圖(tu)1 機(ji)械(xie)加(jia)工行業(ye)MES系統(tong)運(yun)行示意圖

MES系(xi)統運(yun)行圖說明：

(1)數(shu)據集成接口(kou)同步PDM的(de)工藝信(xin)息和ERP下達的(de)生產計劃信(xin)息，作(zuo)為MES系統運行的(de)業務數(shu)據基礎。ERP與MES成功運用的(de)關鍵(jian)在(zai)于數(shu)據的(de)實時共享(xiang)并保持一致性。

(2)生產(chan)數(shu)(shu)據管(guan)理是從產(chan)品、組件(jian)到零件(jian)，定(ding)(ding)義物(wu)料(liao)編(bian)碼、物(wu)料(liao)名稱、物(wu)料(liao)BOM結(jie)構(gou)等(deng)數(shu)(shu)據，定(ding)(ding)義物(wu)料(liao)的特(te)有屬性，如承制單位等(deng)，定(ding)(ding)義生產(chan)最關心的批次號，便于質(zhi)量追溯，全面維護生產(chan)的基(ji)礎數(shu)(shu)據。

(3)在生產(chan)(chan)計(ji)(ji)劃(hua)排程模塊中，計(ji)(ji)劃(hua)員通(tong)過集成(cheng)接口從ERP系統獲取廠制(zhi)造部向車間(jian)下達的(de)(de)總的(de)(de)月(yue)完成(cheng)任務，并(bing)結合車間(jian)實際在制(zhi)品生產(chan)(chan)情況，編(bian)制(zhi)出月(yue)生產(chan)(chan)計(ji)(ji)劃(hua)。在系統中，采(cai)用灰藍(lan)綠等(deng)顏色標志，很容(rong)易查看每個(ge)訂(ding)單(dan)和工(gong)序(xu)的(de)(de)狀態，包(bao)括是否編(bian)制(zhi)零部件(jian)計(ji)(ji)劃(hua)、工(gong)序(xu)計(ji)(ji)劃(hua)、已派工(gong)和是否檢驗等(deng)，所(suo)有信(xin)息一(yi)目了然。當有臨時(shi)插(cha)單(dan)或(huo)生產(chan)(chan)異常發生時(shi)(如設(she)備故障、物料到貨不及時(shi)等(deng))，系統允許計(ji)(ji)劃(hua)員調整作(zuo)業計(ji)(ji)劃(hua)，對于生產(chan)(chan)作(zuo)業計(ji)(ji)劃(hua)中出現的(de)(de)緊(jin)急插(cha)單(dan)進(jin)行隨時(shi)調整，包(bao)括進(jin)行零件(jian)分批、生產(chan)(chan)訂(ding)單(dan)拆分、外協加工(gong)等(deng)調整。

(4)當零部(bu)件計(ji)劃(hua)(hua)(hua)完成(cheng)后，調度員接收計(ji)劃(hua)(hua)(hua)訂單，編制(zhi)工序(xu)作業計(ji)劃(hua)(hua)(hua)，合理安排和分配任務，平衡車(che)間生(sheng)產能力，根(gen)據(ju)工序(xu)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)進行作業派(pai)(pai)工，并(bing)自動(dong)生(sheng)成(cheng)包(bao)括產品名稱，工作中(zhong)心、批次、工序(xu)、加工數(shu)量、要求時間等各(ge)種(zhong)信息的(de)派(pai)(pai)工單。派(pai)(pai)工單是(shi)MES的(de)核(he)心單據(ju)，作為計(ji)劃(hua)(hua)(hua)執行、跟蹤和反饋的(de)介(jie)質，可將產品整個制(zhi)造過程(cheng)中(zhong)全部(bu)業務數(shu)據(ju)集于一體。

(5)班(ban)組長(chang)或調度員(yuan)在工(gong)(gong)(gong)段管理模(mo)塊中接收生產(chan)計劃并對工(gong)(gong)(gong)人(ren)進(jin)行(xing)任務(wu)派工(gong)(gong)(gong)，工(gong)(gong)(gong)人(ren)掃描派工(gong)(gong)(gong)卡，推送(song)NC程序和工(gong)(gong)(gong)藝文件到現(xian)場設備端。在生產(chan)現(xian)場，工(gong)(gong)(gong)人(ren)通過現(xian)場終端登錄(lu)MES系統進(jin)行(xing)任務(wu)接收、瀏覽、生產(chan)數據查詢以及相關信息的反饋。

(6)質檢(jian)管理模(mo)塊可以通過現場終端(duan)錄(lu)入(ru)和管理首檢(jian)、工序間檢(jian)驗和機(ji)加成品檢(jian)驗等結果。操作者提交檢(jian)驗后，檢(jian)驗員可以自動(dong)收到任務信息。

(7)庫存(cun)(cun)管(guan)理(li)模塊是對現(xian)場領料(liao)、半(ban)成(cheng)(cheng)品、成(cheng)(cheng)品入庫進行管(guan)理(li)。建立統一的(de)車間(jian)庫存(cun)(cun)管(guan)理(li)平臺(tai)，將車間(jian)半(ban)成(cheng)(cheng)品庫存(cun)(cun)和成(cheng)(cheng)品庫存(cun)(cun)數字化、可視化。

(8)信(xin)息看(kan)板模塊顯示(shi)生產(chan)過程中的物料、設備、檢(jian)驗(yan)、人員和任務執行信(xin)息，實時(shi)反映生產(chan)實際情(qing)況(kuang)。信(xin)息看(kan)板會(hui)發布生產(chan)變(bian)更通知、生產(chan)異(yi)常(chang)情(qing)況(kuang)、重要信(xin)息發布、企業內(nei)部(bu)信(xin)息交流等信(xin)息。

機械(xie)加工行業數(shu)字化車間(jian)的實施步驟

搭建好(hao)的MES系統要應用(yong)到(dao)車間制造中，應對MES的推(tui)進過程(cheng)做總體(ti)的規劃(hua)。通過數字化車間的建設，解(jie)決企業(ye)(ye)車間管理信息技(ji)術和工業(ye)(ye)技(ji)術的融合(he)問題，機(ji)械加工行業(ye)(ye)根據“總體(ti)規劃(hua)、分步實(shi)施(shi)、以點帶面、整體(ti)推(tui)進”的原則，首先在(zai)某個(ge)產(chan)品生(sheng)產(chan)線(xian)上進行試點，然(ran)后在(zai)全廠全面推(tui)廣應用(yong)。

1、確定需求與調研

在數字化車間實(shi)施之前，確(que)定機械加工行業的生產信息化的具(ju)體需求(qiu)是首要的任(ren)務，MES的(de)(de)實施涉及(ji)到企業生(sheng)產(chan)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)各個環節，部(bu)門與人員之間的(de)(de)協調非(fei)常重要(yao)，成立(li)的(de)(de)項(xiang)目(mu)小組(zu)對機加和裝配(pei)車間進行了生(sheng)產(chan)組(zu)織過程(cheng)(cheng)差(cha)異分析和生(sheng)產(chan)過程(cheng)(cheng)調研。

2、制定實施方案

企業(ye)的(de)情況各有不同，項(xiang)目組(zu)配合中標(biao)軟件公司做(zuo)好MES的業務需(xu)求(qiu)調研，與中標公司一(yi)起制定出(chu)了機(ji)械(xie)加(jia)工行業MES系統實施方案。

3、網絡敷設和硬件部署

數字(zi)化車間的(de)網(wang)絡(luo)建設是串聯(lian)各項業務(wu)，使之互相(xiang)協作的(de)保(bao)障，部署了(le)包括觸摸一體(ti)機(ji)、新(xin)增數控機(ji)床、對刀儀、坐(zuo)標儀、機(ji)床推送一體(ti)機(ji)等設備所(suo)需聯(lian)網(wang)的(de)網(wang)絡(luo)。

4、基礎(chu)數據(ju)準備

基(ji)(ji)礎(chu)數據的(de)規范性和準(zhun)確性是保證項(xiang)目成功實施的(de)關鍵。聯系(xi)車間、工藝處相應管理人(ren)整(zheng)理、核(he)查、錄入部門人(ren)員基(ji)(ji)本(ben)資料(liao)、設備(bei)、工藝路線、定額等信息，并進(jin)行了相應角色的(de)權(quan)限(xian)劃分(fen)，以(yi)及系(xi)統上線前的(de)動(dong)員培訓和使用培訓。

5、功能測試及試運行(xing)

MES系統(tong)(tong)開發基本完成后，項目組對(dui)系統(tong)(tong)中的(de)計(ji)劃(hua)排產、分廠(chang)調度、計(ji)劃(hua)編輯(ji)修(xiu)改、追加零件(jian)計(ji)劃(hua)、待派工任務、反饋結果(guo)等過程管理(li)、生產追蹤等功能 進行了(le)測(ce)試(shi)，并在車間進行了(le)試(shi)運(yun)行。

6、系(xi)統(tong)集(ji)成

MES需(xu)要(yao)和(he)ERP、PDM／CAPP系統(tong)(tong)進(jin)行集成，更需(xu)要(yao)和(he)底(di)層設備(bei)之(zhi)間進(jin)行集成，MES系統(tong)(tong)集成的(de)ERP系統(tong)(tong)下(xia)發的(de)生產制造計(ji)劃和(he)反(fan)饋執(zhi)行的(de)結果(guo)，以(yi)及集成接收的(de)PDM／CAPP的(de)工(gong)藝文件和(he)作業指導文檔，通過(guo)車間DNC網絡平臺能夠及時、準(zhun)確地被推送到加工(gong)現場。

7、培訓和應用推廣

培訓參(can)與項目的各單位人員MES的配置和操作流(liu)程，全(quan)面落實系(xi)統(tong)的使用(yong)。召(zhao)開車間制造(zao)執行系(xi)統(tong)上線運行大會，共同推(tui)進生產過(guo)程管理(li)信息化建設，為公司全(quan)面推(tui)廣MES起(qi)到示(shi)范作用(yong)。

機械加(jia)工行業MES解決方案

1、MES實施的主要(yao)經驗

機械加(jia)工行業車間制造執行系統(MES)項目的成功(gong)實施，是關鍵(jian)用戶(hu)配合和團(tuan)隊共同努力(li)的結(jie)果(guo)。可以總結(jie)為以下(xia)幾點經(jing)驗：

(1)系統選型與功(gong)能(neng)取舍

量體裁(cai)衣，根據企(qi)業生產特點(dian)，選擇最適合的廠商，選擇實力(li)強、軟件技術水平(ping)高可(ke)集成性好，可(ke)定制開發的廠商；考慮與現有系統的配(pei)套性，與車間設備控制的兼容性。

(2)業務部門參與度

系統的(de)最終使用者(zhe)是工藝部門(men)和(he)生(sheng)產車間，因此在設計流程和(he)二次開發時一定要(yao)和(he)使用系統的(de)部門(men)進行充分的(de)溝通(tong)，真正(zheng)掌(zhang)握企(qi)業現狀，才能進一步改善、定制(zhi)(zhi)出合理的(de)系統，如果系統實施只是簡單地錄入數據或者(zhe)根據用戶(hu)的(de)使用情(qing)況進行簡單電(dian)子化定制(zhi)(zhi)，那么就失去的(de)項目實施的(de)真正(zheng)意義(yi)。

(3)科學的引導和推(tui)廣

MES上線后(hou)，對現有(you)流程(cheng)(cheng)會(hui)有(you)較大(da)的改(gai)變。改(gai)變后(hou)的流程(cheng)(cheng)是否具(ju)有(you)可操作性，能(neng)(neng)否為廣(guang)(guang)大(da)的生產(chan)管(guan)理和操作人員所認可和接受，需要科學(xue)的引導和推(tui)(tui)廣(guang)(guang)。很多企業在(zai)推(tui)(tui)廣(guang)(guang)信息化系統(tong)時會(hui)走兩個(ge)極(ji)端：一(yi)個(ge)是“太(tai)硬”，企業管(guan)理層高舉(ju)考核(he)、懲罰(fa)的大(da)斧(fu)，結果使得用戶雖然在(zai)用，心里卻不斷地抗拒，難免會(hui)出現一(yi)些問題；一(yi)個(ge)是“太(tai)軟(ruan)”，車(che)間管(guan)理人員和生產(chan)人員很忙，交貨進度催緊(jin)，于是放松(song)考核(he)，最終MES系統(tong)的使用只(zhi)能(neng)(neng)浮于表面。因(yin)此(ci)，系統(tong)推(tui)(tui)廣(guang)(guang)應(ying)以激勵為主，考核(he)為輔(fu)。

2、項目建設的建議(yi)

針對不同企業的特點，在實施MES車(che)間(jian)信息(xi)系(xi)統(tong)時應(ying)該(gai)有所(suo)側重(zhong)，關注車(che)間(jian)的(de)(de)實際需求。一定要(yao)選擇適合各廠的(de)(de)，生(sheng)搬硬套別人的(de)(de)所(suo)謂先進(jin)管(guan)理(li)技術和經驗往(wang)往(wang)達不(bu)到自己(ji)想要(yao)的(de)(de)結果。一個企(qi)業(ye)生(sheng)產管(guan)理(li)方式(shi)的(de)(de)變化不(bu)是一朝(chao)一夕(xi)就可以(yi)完(wan)成的(de)(de)，應(ying)該(gai)遵循循序漸進(jin)的(de)(de)原(yuan)則(ze)朝(chao)正確的(de)(de)方向前進(jin)。任何(he)信息(xi)化系(xi)統(tong)充(chong)其量只是一個工具，企(qi)業(ye)必須在(zai)提升管(guan)理(li)手段的(de)(de)前提下，利用好信息(xi)化系(xi)統(tong)。

MES的(de)(de)(de)實(shi)(shi)施會對(dui)原(yuan)有的(de)(de)(de)傳統(tong)(tong)工作流程(cheng)(cheng)、工作習慣和(he)(he)工作思路產(chan)生沖擊，需要(yao)(yao)進行適當轉換(huan)。隨著工業生產(chan)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)日益復(fu)雜(za)與(yu)規模的(de)(de)(de)大型化，要(yao)(yao)求計算(suan)(suan)機(ji)系統(tong)(tong)不僅要(yao)(yao)完(wan)成直(zhi)接面(mian)向過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)控(kong)制和(he)(he)優(you)化，而且要(yao)(yao)在(zai)獲取生產(chan)全(quan)部(bu)過程(cheng)(cheng)信息(xi)基礎上進行指揮(hui)調(diao)度和(he)(he)綜(zong)合(he)管理，MES的(de)(de)(de)實(shi)(shi)施就是經(jing)歷如(ru)何利用計算(suan)(suan)機(ji)系統(tong)(tong)平(ping)臺(tai)開展業務，提高企業的(de)(de)(de)管理水平(ping)的(de)(de)(de)過程(cheng)(cheng)。

企業充分了(le)解自己管理上(shang)存在的問題(ti)，實(shi)施了(le)MES后(hou)能(neng)很快看(kan)到(dao)問題(ti)解決后(hou)帶來的(de)效益，而MES的(de)某些(xie)(xie)功(gong)能(neng)對企(qi)(qi)(qi)業(ye)來說近期(qi)不(bu)(bu)必要或是管理達不(bu)(bu)到(dao)適用這(zhe)個功(gong)能(neng)的(de)水平，實施后(hou)可能(neng)會對現有生產方式造成一(yi)些(xie)(xie)沖擊(ji)。對于(yu)這(zhe)些(xie)(xie)不(bu)(bu)太符合企(qi)(qi)(qi)業(ye)當前需(xu)求的(de)功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)，短(duan)期(qi)看(kan)不(bu)(bu)到(dao)很好(hao)的(de)益處(chu)，但(dan)如果有些(xie)(xie)企(qi)(qi)(qi)業(ye)希望根(gen)據MES提供的(de)專業(ye)的(de)想法和管理觀點(dian)來改(gai)變自身的(de)生產流(liu)程，獲得長遠的(de)效益，可以對這(zhe)些(xie)(xie)功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai)逐步(bu)滲透。

實(shi)施效果

通過微締軟件MES相關項目的(de)實(shi)施，數(shu)字化地整合了(le)機械(xie)加(jia)工(gong)行(xing)業機加(jia)、裝(zhuang)配等整體生產(chan)線的(de)信息以及車間現場的(de)第一手(shou)數(shu)據。強化和規范了(le)流程控制，大大提高了(le)工(gong)作(zuo)效率，建(jian)立了(le)風險(xian)評估與預(yu)警機制，可(ke)做到協(xie)同有(you)序、調度(du)有(you)效，實(shi)現了(le)統(tong)計精(jing)準化，也是公正和科(ke)學(xue)的(de)考(kao)核體系與實(shi)施手(shou)段(duan)。

MES技術應(ying)用實(shi)施(shi)是建立低(di)成本、高效率的(de)(de)(de)現代(dai)化生(sheng)產線的(de)(de)(de)必(bi)然要求，同時(shi)實(shi)現企(qi)業信息化是一(yi)個(ge)長(chang)期的(de)(de)(de)過程(cheng)，不可能一(yi)蹴(cu)而就。在實(shi)踐過程(cheng)中(zhong)，各種(zhong)系(xi)統之間(jian)會越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)契合、合理、及(ji)時(shi)、有效地協(xie)助(zhu)企(qi)業提(ti)高管理水(shui)平。

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