制造型企業MES實施方法

陳猛

摘 要 在制造型企業生產過程中，最終決定質量、成本和效率的恰恰是執行層，而MES系統就是建立在車間底層控制之上的一套系統，為了解決企業內部的生產調度、工藝管理、質量控制、設備管理、物料管理的實時信息傳遞，消除信息孤島及斷層，從而推動生產模式轉變，從剛性提供產品到圍繞客戶訂單柔性生產的目標。

【關鍵詞】MES 訂單 產品 實時 執行

1 MES系統

MES系統從企業運營層開始策劃，承接ERP的計劃層及物料基礎信息，在MES系統中下載計劃并形成指示批次生產的日計劃，過程中監控車輛信息，收集品質問題，指示生產裝配，跟各類生產設備進行集成，指示上位機進行操作，同時利用基礎物料信息，管理半成品物料出入庫信息，指示零部件計劃的生成，指導物流區進行備貨，最后車輛下線后進行反沖扣料。

2 制造型MES系統的設計

實施制造型MES系統需要從人、機、料、法、環的角度出發開始設計，針對不同行業的不同特點，進行功能設計，切忌用統一的解決方案。對于人和機本身就是聯動關系，對于越來越貴的人力成本，想省掉部分人工，必須采用自動化的設備、移動式設備和智能化設備，做穩定的接口進行對接控制成為關鍵，而料指的是基礎信息，在初期進行建設的時候，收集完備的工廠及人員、班次信息，產品的配置相關信息，尤其選裝的對應關系，需要在基礎信息表中建立出來，法指的管理的方法，對應的管理制度需要完善，接口人及操作者需要進行培訓，配備好作業指導書和業務明白卡，這樣才能更好的使用設備，規范與制度相輔才能發揮效力，而環則指網絡環境進行搭建，信息點選定及優化等，如圖1所示。

工廠建模：收集最初的工廠布局，工藝路線，根據用戶需求，選擇合適信息點位，不用太求全，主要的部位進行追溯，車體跟蹤也是能夠指示車的位置即可。信息化推動人員需要聯合工程建設人員，必要時可以和設計院進行直接溝通，這樣可以充分避免后期的信息點位增加和變動，在國內精益生產不斷推行的大背景下，需要提前找業務相關方會簽更多的信息，消除后期的投資追加。

計劃管控：制造類工廠通常有三種計劃：月計劃、周計劃、日計劃，通常MES里面會分解日計劃，形成批次計劃，計劃作為各個工廠的投入與物料拉動的基礎，指示各種自動化設備的運行，批次計劃發生變化，需要將計劃及時同步給各類設備的接口中。

過程跟蹤：車體粘貼條形碼或者打刻標牌，可以人工掃描條碼進行，也可以用固定式掃描槍，也可以采用RFID的形式，甚至采用影像自動識別系統，但是需要充分調試設備穩定性，固定式掃描槍可能會出現漏掃，而RFID需要調試標簽頻率和接受器的功率范圍，在使用RFID標簽的過程中，需要注意RFID的質量，很多漏掃都是因為使用了質量不太好的RFID標簽造成的，而RFID的天線位置及接受器的天線位置也需要多次進行調整，最后才能正常的穩定運行與使用。

質量監控：品質一直是制造的關鍵，所以過程中的質量記錄及后期品質分析是非常有必要的，但是必須正視一個問題，就是品質記錄過多會影響效率，關鍵件可以用批次追溯，就不要非用掃描關鍵件的方式進行，亦可采用答題卡式勾選，然后用讀卡器進行掃描收集，對于品質問題較多的行業尤其適用。

設備集成：集成設備并非越多越好，需要謹慎選擇，尤其人工的掃描順序，可能會對自動化設備造成操作失誤，所以上位機的數據選擇對比尤其重要，而且計劃層面的東西一旦發生變化，上位機需要及時更新本地計劃存儲，為了不讓設備網絡故障對自動化設備造成很大影響，一定會在上位機上存儲備份計劃，一旦網絡斷掉，可以適用本地緩存不致停線，但是緩存一旦切換，需要能夠在網絡恢復時有自動更新最新計劃的機制。各種AVI自動掃描設備，都可能有漏掃現象，一旦出現問題，需要我們可以人工進行補掃，這樣才能讓線體的車序保證正常。接口服務器非常關鍵，所以推薦在可能的時候，有雙機熱備的功能，進而保障整個MES設備體系的24小時正常運轉。

物料管理：物料信息來源可以來自物流系統，從而保障系統的數據源一致性，進而保障MES系統中數據傳遞是從ERP中而來，這樣在物料指示、關鍵件防錯以及裝配過程起到系統性支撐作用。

客戶端設備：一般建議用機柜式設備放到線體，但是如果想減少跑線等，可以選擇工控機和無線網絡，如何想減少成本，則可以選擇用虛擬機設備，在系統穩定運行后，需要對客戶端定期進行巡檢，尤其網口和無線網卡等影響系統網絡的地方，最好有線用好點的成品線，而虛擬機設備應用六類線，千兆到桌面將極大提升虛擬機的訪問速度及穩定性。

備品備件：線體不遠的地方，可以選擇辦公室或者庫房進行備件，備件數量不宜過多，但是必須的關鍵節點需要做好備機和備件的準備，以備不時之需。

網絡設備：MES設備推薦用有線網絡，相對可能穩定，尤其對于有電焊設備的環境，但是不太產生電磁干擾的地方，可以適用無線網絡，但是速度和穩定性上考慮，要用較好的無線設備。

服務器設備：對于生產類系統要求較高，需要至少雙機熱備的模式，這樣一旦主機發生宕機，可以切換啟動備用機，對于有很好的IT人員做運維，且資金投入尚可的公司，可以選擇雙機負載均衡模式，但是這樣對于雙機的配置及系統要求較高。

3 總結

一個制造型工廠的計劃執行效果，有賴于MES的最終實現，要想很好提升工廠的產品最終交付效果，需要MES系統發揮關鍵性生產支撐的作用，與各類生產設備做好集成將大大提升MES系統的最終效果。

參考文獻

[1]王愛民.制造執行系統實現原理與技術[D].北京理工大學，2014.

[2]王志新.制造執行系統MES及應用[M].中國電力出版社，2006.