制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)是位于上層的計劃管理系統(tǒng)與車間現(xiàn)場底層的工業(yè)控制之間的、面向車間層的管理信息系統(tǒng)。它能夠通過信息的傳遞，對從產(chǎn)品開始投入生產(chǎn)一直到其完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理，并通過收集、處理生產(chǎn)過程中大量的實時數(shù)據(jù)和事件，對企業(yè)的生產(chǎn)活動做出指導、響應和報告的系統(tǒng)。可以減少企業(yè)內(nèi)部無效的生產(chǎn)行為，促進生產(chǎn)操作和過程的有效進行。
1 機加車間生產(chǎn)管理現(xiàn)狀分析
某企業(yè)機加車間為典型離散制造過程，多品種、變批量生產(chǎn)形式，目前在生產(chǎn)計劃與調度、質量管理、資源管理及庫房管理四個方面現(xiàn)狀如下：
1.1 生產(chǎn)計劃與調度
車間生產(chǎn)計劃由企業(yè)生產(chǎn)綜合部負責，制定周月計劃并進行報表統(tǒng)計，車間調度隨時下達并調整計劃，協(xié)調處理各類突發(fā)事件，產(chǎn)生以下問題：生產(chǎn)排產(chǎn)由調度人員依靠經(jīng)驗完成，存在優(yōu)化空間；市場和客戶需求快速多變，生產(chǎn)作業(yè)計劃需要經(jīng)常進行調整；為保證生產(chǎn)可持續(xù)及應付緊急訂貨，多以加大庫存的方法來解決，致使零部件和成品積壓增多，庫存資金積壓；調度人員需頻繁處理各類突發(fā)事件，工作量較大；調度員每天手工填寫生產(chǎn)完工情況報表，生產(chǎn)計劃部計劃員又要針對每日完工情況對日報表進行重新匯總，造成管理人員工作繁重、重復、容易出錯。
1.2 質量管理
產(chǎn)品出現(xiàn)質量問題，難于追溯相關責任人員；各類質量數(shù)據(jù)繁多，報表統(tǒng)計工作量大；根據(jù)統(tǒng)計結果和趨勢分析預防生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題比較困難。
1.3 資源管理
及時、全面地掌握設備加工能力及操作者的具體情況比較困難；各類資源記錄采用人工方式，效率及準確率較差；刀具等資源相關信息的查詢需花費較多時間。
1.4 庫房管理
庫房僅與財務聯(lián)網(wǎng)，而與業(yè)務接觸同樣比較頻繁的生產(chǎn)管理等部門之間的信息流轉不夠暢通；各部分責任人員需經(jīng)常去各個庫房進行信息收集；現(xiàn)場盤點耗時、耗力；個別時間久遠的庫房物資容易被遺忘。
2 系統(tǒng)建模
針對該機加車間生產(chǎn)管理流程進行分析，同時結合先進生產(chǎn)管理系統(tǒng)的相關模型，確定系統(tǒng)邊界及外部接口，分析系統(tǒng)的功能活動及聯(lián)系，建立制造執(zhí)行系統(tǒng)功能模型及子系統(tǒng)功能結構。
IDEFO是由結構化分析方法得到的建模方法。采用IDEFO方法表達系統(tǒng)的活動和數(shù)據(jù)流以及它們之間的聯(lián)系，通過IDEFO方法建立系統(tǒng)功能模型，如圖1所示。
圖1 機加車間制造執(zhí)行系統(tǒng)功能模型
2.1 生產(chǎn)計劃與調度管理系統(tǒng)
系統(tǒng)根據(jù)實際情況實現(xiàn)合理的生產(chǎn)運作，對生產(chǎn)過程中的資源進行恰當?shù)姆峙浜凸芾恚ㄟ^對生產(chǎn)任務進行逐層分解，最終獲得可控制和可操作的子任務。此外，該系統(tǒng)還可協(xié)調多部門間的工作，進行產(chǎn)品生產(chǎn)過程的管理和控制。系統(tǒng)包括生產(chǎn)計劃與調度管理、車間計劃管理、外協(xié)管理及生產(chǎn)完工情況統(tǒng)計四個模塊。
2.2 質量信息管理系統(tǒng)
根據(jù)企業(yè)質量管理的業(yè)務流程及存在問題，通過系統(tǒng)管理平臺模塊、生產(chǎn)質量數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計分析模塊、計量器具管理模塊、質量體系審核模塊、質量文檔管理模塊、質量標準信息管理模塊的確立，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的質量控制與管理。質量信息管理系統(tǒng)包括質量數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計、計量器具管理、質量體系審核等模塊。
2.3 資源管理系統(tǒng)
車間生產(chǎn)的各項資源是實現(xiàn)產(chǎn)品加工的必要保證。盡可能使相關環(huán)節(jié)減少對資源的占有，在提高生產(chǎn)效率的同時有效控制生產(chǎn)成本，以此為目標設計開發(fā)資源管理系統(tǒng)，它包括刀具管理、盛具管理、工裝管理、設備管理、NC程序管理等模塊。
2.4 物資庫房管理系統(tǒng)
物資庫房管理系統(tǒng)主要是利用信息化手段提高庫房管理水平，提高工作效率，實現(xiàn)物資信息的動態(tài)更新。
系統(tǒng)通過庫存操作管理、庫存信息管理、倉庫信息管理、庫存報表與系統(tǒng)維護五個模塊實現(xiàn)庫房管理，其中庫存操作管理模塊是系統(tǒng)的核心。
3 系統(tǒng)實現(xiàn)
軟件系統(tǒng)采用用戶界面層、請求處理層、業(yè)務邏輯層、數(shù)據(jù)持久層、數(shù)據(jù)存儲層五層技術架構進行設計，業(yè)務邏輯層是本系統(tǒng)的核心部分，主要完成系統(tǒng)內(nèi)各功能模塊的業(yè)務處理邏輯。
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問采用B/S模式，開發(fā)過程中，選擇ORACLE作為系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫，JAVA作為開發(fā)軟件。開發(fā)的軟件系統(tǒng)，如圖2所示。
圖2 機加車間制造執(zhí)行系統(tǒng)實現(xiàn)
4 結論
本文針對某企業(yè)機加車間開發(fā)了基于WEB的制造執(zhí)行系統(tǒng)，在統(tǒng)一規(guī)劃下重點進行生產(chǎn)計劃與管理、質量信息管理、資源管理、物資庫房管理四項子系統(tǒng)的建設。
通過系統(tǒng)實施，能夠實現(xiàn)機加車間生產(chǎn)信息的集成管理，實現(xiàn)資源共享，解決信息掌控時間滯后的問題，為企業(yè)領導提供決策依據(jù)，為數(shù)字化生產(chǎn)管理提供有效支持。
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