在制造業(yè)信息化進(jìn)程中，車(chē)間級(jí)信息化是薄弱環(huán)節(jié)。發(fā)展MES技術(shù)是提升車(chē)間自動(dòng)化水平的有效途徑。MES強(qiáng)調(diào)車(chē)間級(jí)的過(guò)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(chē)間信息化需要，提高車(chē)間對(duì)隨機(jī)事件的快速響應(yīng)和處理能力，有力地促進(jìn)企業(yè)信息化進(jìn)程向車(chē)間層拓展。通過(guò)構(gòu)建以“精益生產(chǎn)、智能制造”為特點(diǎn)的車(chē)間管理系統(tǒng)，建立數(shù)字化車(chē)間，從而實(shí)現(xiàn)了精益生產(chǎn)和智能制造。

MES體系架構(gòu)

數(shù)字化車(chē)間將信息、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化、現(xiàn)代管理與制造技術(shù)相結(jié)合，在車(chē)間形成數(shù)字化制造平臺(tái)，改善車(chē)間的管理和生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了敏捷制造。MES是數(shù)字化車(chē)間的核心。MES通過(guò)數(shù)字化生產(chǎn)過(guò)程控制，借助自動(dòng)化和智能化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)車(chē)間制造控制智能化、生產(chǎn)過(guò)程透明化、制造裝備數(shù)控化和生產(chǎn)信息集成化。車(chē)間MES主要包括車(chē)間管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)等，由技術(shù)平臺(tái)層、網(wǎng)絡(luò)層以及設(shè)備層實(shí)現(xiàn)。

MES執(zhí)行系統(tǒng)構(gòu)成

MES由車(chē)間資源管理、生產(chǎn)任務(wù)管理、車(chē)間計(jì)劃與排產(chǎn)管理、生產(chǎn)過(guò)程管理、質(zhì)量過(guò)程管理、物料跟蹤管理、車(chē)間監(jiān)控管理和統(tǒng)計(jì)分析等功能模塊組成，涵蓋了制造現(xiàn)場(chǎng)管理等方面。MES是一個(gè)可自定義的制造管理系統(tǒng)，不同企業(yè)的工藝流程和管理需求可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)定義實(shí)現(xiàn)。

1.車(chē)間資源管理

車(chē)間資源是車(chē)間制造生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是MES運(yùn)行的基礎(chǔ)。車(chē)間資源管理主要對(duì)車(chē)間人員、設(shè)備、工裝、物料和工時(shí)等進(jìn)行管理，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，并提供資源使用情況的歷史記錄和實(shí)時(shí)狀態(tài)信息。

2.生產(chǎn)任務(wù)管理

生產(chǎn)任務(wù)管理包括生產(chǎn)任務(wù)接收與管理、任務(wù)進(jìn)度展示和任務(wù)查詢等功能。提供所有項(xiàng)目信息，查詢指定項(xiàng)目，并展示項(xiàng)目的全部生產(chǎn)周期及完成情況。提供生產(chǎn)進(jìn)度展示，以日、周和月等展示本日、本周和本月的任務(wù)，并以顏色區(qū)分任務(wù)所處階段，對(duì)項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施跟蹤。

3.車(chē)間計(jì)劃與排產(chǎn)管理

生產(chǎn)計(jì)劃是車(chē)間生產(chǎn)管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。提高計(jì)劃員排產(chǎn)效率和生產(chǎn)計(jì)劃準(zhǔn)確性是優(yōu)化生產(chǎn)流程以及改進(jìn)生產(chǎn)管理水平的重要手段。

車(chē)間接收主生產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)當(dāng)前的生產(chǎn)狀況(能力、生產(chǎn)準(zhǔn)備和在制任務(wù)等)，生產(chǎn)準(zhǔn)備條件(圖紙、工裝和材料等)，以及項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)別及計(jì)劃完成時(shí)間等要求，合理制訂生產(chǎn)加工計(jì)劃，監(jiān)督生產(chǎn)進(jìn)度和執(zhí)行狀態(tài)。

高級(jí)排產(chǎn)工具(APS)結(jié)合車(chē)間資源實(shí)時(shí)負(fù)荷情況和現(xiàn)有計(jì)劃執(zhí)行進(jìn)度，能力平衡后形成優(yōu)化的詳細(xì)排產(chǎn)計(jì)劃。其充分考慮到每臺(tái)設(shè)備的加工能力，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整。在完成自動(dòng)排產(chǎn)后，進(jìn)行計(jì)劃評(píng)估與人工調(diào)整。在小批量、多品種和多工序的生產(chǎn)環(huán)境中，利用高級(jí)排產(chǎn)工具可以迅速應(yīng)對(duì)緊急插單的復(fù)雜情況。

4.生產(chǎn)過(guò)程管理

生產(chǎn)過(guò)程管理實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的閉環(huán)可視化控制，以減少等待時(shí)間、庫(kù)存和過(guò)量生產(chǎn)等浪費(fèi)。生產(chǎn)過(guò)程中采用條碼、觸摸屏和機(jī)床數(shù)據(jù)采集等多種方式實(shí)時(shí)跟蹤計(jì)劃生產(chǎn)進(jìn)度。生產(chǎn)過(guò)程管理旨在控制生產(chǎn)，實(shí)施并執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度，追蹤車(chē)間里工作和工件的狀態(tài)，對(duì)于當(dāng)前沒(méi)有能力加工的工序可以外協(xié)處理。實(shí)現(xiàn)工序派工、工序外協(xié)和齊套等管理功能，可通過(guò)看板實(shí)時(shí)顯示車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)信息以及任務(wù)進(jìn)展信息等。

5.質(zhì)量過(guò)程管理

生產(chǎn)制造過(guò)程的工序檢驗(yàn)與產(chǎn)品質(zhì)量管理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工序檢驗(yàn)與產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)程追溯，對(duì)不合格品以及整改過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制。其功能包括：實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵要素的全面記錄以及完備的質(zhì)量追溯，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的合格率和不合格率，為質(zhì)量改進(jìn)提供量化指標(biāo)。根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果，對(duì)出廠產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。

6.生產(chǎn)監(jiān)控管理

生產(chǎn)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)度和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等多維度對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)間報(bào)警信息的管理，包括設(shè)備故障、人員缺勤、質(zhì)量及其他原因的報(bào)警信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、匯報(bào)問(wèn)題并處理問(wèn)題，從而保證生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行并受控。結(jié)合分布式數(shù)字控制DNC系統(tǒng)、MDC系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集。實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控，提高瓶頸設(shè)備利用率。

7.物料跟蹤管理

通過(guò)條碼技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的物流進(jìn)行管理和追蹤。物料在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)條碼掃描跟蹤物料在線狀態(tài)，監(jiān)控物料流轉(zhuǎn)過(guò)程，保證物料在車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程中快速高效流轉(zhuǎn)，并可隨時(shí)查詢。

8.庫(kù)存管理

庫(kù)房管理針對(duì)車(chē)間內(nèi)的所有庫(kù)存物資進(jìn)行管理。車(chē)間內(nèi)物資有自制件、外協(xié)件、外購(gòu)件、刀具、工裝和周轉(zhuǎn)原材料等。其功能包括:通過(guò)庫(kù)存管理實(shí)現(xiàn)庫(kù)房存貯物資檢索，查詢當(dāng)前庫(kù)存情況及歷史記錄;提供庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)與庫(kù)房調(diào)撥功能，對(duì)于原材料、刀具和工裝等庫(kù)存量不足時(shí)，設(shè)置告警;提供庫(kù)房零部件的出入庫(kù)操作，包括刀具/工裝的借入、歸還、報(bào)修和報(bào)廢等操作。

9.統(tǒng)計(jì)分析

能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢，分析后形成報(bào)表，為后續(xù)工作提供參考數(shù)據(jù)與決策支持。生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)豐富，系統(tǒng)根據(jù)需要，定制不同的統(tǒng)計(jì)查詢功能，包括：產(chǎn)品加工進(jìn)度查詢；車(chē)間在制品查詢；車(chē)間和工位任務(wù)查詢；產(chǎn)品配套齊套查詢；質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析；車(chē)間產(chǎn)能(人力和設(shè)備)利用率分析；廢品率/次品率統(tǒng)計(jì)分析等。