基于三菱Q系列MES接口模塊和iQ平臺(tái)的工廠MES系統(tǒng)

尹俊德

（天水鍛壓機(jī)床有限公司 國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，甘肅 天水 741020）

本文所述基于三菱Q 系列MES 接口模塊和iQ平臺(tái)的工廠MES 系統(tǒng)，其基本功能是生產(chǎn)計(jì)劃與排產(chǎn)管理、生產(chǎn)過程控制管理、數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量管理、物料追蹤、資源管理、統(tǒng)計(jì)過程控制、統(tǒng)計(jì)分析[1]。

質(zhì)量管理是MES 系統(tǒng)的主要功能之一。為了配合現(xiàn)代企業(yè)全面質(zhì)量管理的進(jìn)程，MES 系統(tǒng)設(shè)計(jì)有相應(yīng)的售后（出廠） 質(zhì)量管理接口，可與CRM（Customer Relationship Management）或其他售后服務(wù)管理軟件聯(lián)結(jié)，對(duì)成品出廠后的銷售和服務(wù)過程中質(zhì)量相關(guān)問題進(jìn)行有效管理，實(shí)現(xiàn)售后服務(wù)過程中的質(zhì)量問題的根源追溯，將質(zhì)量管理貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。MES 財(cái)務(wù)系統(tǒng)安全性高，有完善的權(quán)限設(shè)置和安全日志，記錄每個(gè)用戶的重要行為的操作記錄。MES 系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的用戶界面，進(jìn)行信息管理、參數(shù)設(shè)置、問題查詢、數(shù)據(jù)維護(hù)等功能。MES 條碼管理系統(tǒng)在生產(chǎn)線的實(shí)際應(yīng)用，生產(chǎn)過程的管理是一個(gè)企業(yè)的靈魂，企業(yè)產(chǎn)品的好壞主要取決于生產(chǎn)過程的管理和控制。

1 MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

iQ 平臺(tái)是三菱電機(jī)的FA 整合概念（integrated/improved Quality（高品質(zhì)）/intellgent & Quick（高性能、高速）/innovation & Quest（創(chuàng)新、探索））。MES（制造業(yè)執(zhí)行系統(tǒng)）和iQ 平臺(tái)構(gòu)成一個(gè)完整的工廠資源管理系統(tǒng)。從工廠生產(chǎn)線生產(chǎn)到工廠最高層管理，MES 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息資源共享，并從各個(gè)階段的信息反饋來(lái)調(diào)節(jié)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行策略，從客戶和市場(chǎng)反饋信息來(lái)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。

該MES 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。

2 MES系統(tǒng)硬件組成

該MES 系統(tǒng)的硬件主要由工廠總服務(wù)器、各部門管理器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工程環(huán)境、控制器和HMI、網(wǎng)絡(luò)工程、MES（制造業(yè)執(zhí)行系統(tǒng)）、ERP（企業(yè)資源管理系統(tǒng)）等組成。

工程環(huán)境由MELSOFT、順序編程軟件、運(yùn)動(dòng)控制器編程軟件、人機(jī)界面（GOT）繪圖軟件組成?？刂破骱虷MI 由PLC、運(yùn)動(dòng)控制器、面向流水線CNC、機(jī)器人控制器、GOT 等組成。網(wǎng)絡(luò)工程由CC-Link IE，MELSNET、SSNET、CC-Link，CC-Link/LT 組成。MES（制造業(yè)執(zhí)行系統(tǒng)） 三菱公司有一專用模塊QJ71MES96[2]。

圖2 為使用MES 接口模塊時(shí)的總體系統(tǒng)配置。此系統(tǒng)是把整個(gè)車間設(shè)備用以太網(wǎng)連接起來(lái)，通過MES 接口模塊和服務(wù)器對(duì)整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)行管理，把其他公司的反饋信息存進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，管理者可通過數(shù)據(jù)庫(kù)信息來(lái)調(diào)整和計(jì)劃現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。同樣可以隨時(shí)查看車間生產(chǎn)狀況，整個(gè)生產(chǎn)車間和生產(chǎn)管理、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、采購(gòu)、銷售等形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。

3 MES系統(tǒng)軟件組成

該MES 系統(tǒng)的軟件是在iQ 平臺(tái)上開發(fā)出來(lái)的，是把順序控制編程軟件、運(yùn)動(dòng)控制編程軟件和GOT 編程軟件兼容在一起，針對(duì)程序的部件化以及可再用性、操作進(jìn)行規(guī)范統(tǒng)一和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。MES 接口模塊專用軟件 MX MES intorface，用于將各執(zhí)行軟件安裝到各自的運(yùn)行環(huán)境下的軟件，包括“信息鏈接功能設(shè)置工具”、“DB 鏈接服務(wù)”和“DB 鏈接服務(wù)設(shè)置工具”。信息鏈接功能設(shè)置工具是安裝設(shè)置工具在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，對(duì)MES 接口模塊的信息鏈接功能進(jìn)行各種必要設(shè)置的軟件。除了信息鏈接功能的設(shè)置以外，還可以進(jìn)行信息鏈接功能的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行歷史記錄的確認(rèn)以及信息鏈接功能的運(yùn)行、停止等功能的各種操作。DB 鏈接服務(wù)是安裝在服務(wù)器用于個(gè)人計(jì)算機(jī)中，鏈接數(shù)據(jù)庫(kù)及MES 接口模塊的軟件。DB 鏈接服務(wù)設(shè)置工具是安裝在服務(wù)器用于個(gè)人計(jì)算機(jī)中，對(duì)“DB 鏈接服務(wù)”的設(shè)置內(nèi)容進(jìn)行更改的軟件。

4 MES系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

MES 接口模塊和MX MES intorface 軟件的運(yùn)行環(huán)境，要求硬盤空余容量64MB 以上，CD-ROM驅(qū)動(dòng)器，顯示器分辨率1024×768 象素以上，基本軟件Windows2000 以上，具有以太網(wǎng)接口。用于服務(wù)器時(shí)要求使用DB 鏈接功能時(shí)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle 8i 以上，使用同步功能時(shí)STNP 服務(wù)器[2]。

該工廠制造業(yè)MES 系統(tǒng)是基于MES 接口模塊和iQ 平臺(tái)一體的整合系統(tǒng)，為了開發(fā)各個(gè)階段的所必需的功能，設(shè)計(jì)了能將各種不同的項(xiàng)目于一處執(zhí)行管理的工作區(qū)域樹形結(jié)構(gòu)，以及用圖形來(lái)表述整個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。編程時(shí)為了減少操作次數(shù)，在GOT 中也能夠使用PLC 或運(yùn)動(dòng)控制器中所使用的標(biāo)簽，由此來(lái)解決設(shè)備分配變更時(shí)的繁瑣。安裝調(diào)試時(shí)，為縮短故障發(fā)生時(shí)確定原因的時(shí)間，設(shè)計(jì)了以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖為基準(zhǔn)的多監(jiān)控功能，使多個(gè)機(jī)器相關(guān)聯(lián)部分的調(diào)整時(shí)間也得以縮短。為了減少在備份上浪費(fèi)時(shí)間，提供了PLC、運(yùn)動(dòng)控制器、GOT 全部讀出/寫入功能，同時(shí)通過履歷管理功能還能夠執(zhí)行備份數(shù)據(jù)的版本管理。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著工廠企業(yè)的高速發(fā)展，有很多行業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了MES 管理系統(tǒng)，尤其在汽車制造業(yè)和鋼鐵制造業(yè)。但是，要建立工廠MES 系統(tǒng)需要更多的資金投入，需要MES 方面的管理人員和工程人員。該系統(tǒng)是建立在以三菱Q 系列MES 模塊和iQ 平臺(tái)整合系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，因此要求工廠和車間所有控制系統(tǒng)兼容。

[1]GB/Z 18728-2002.制造業(yè)企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范.國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2002.

[2]MES 接口模塊用戶手冊(cè).MITSUBISHI 公司.

[3]QCPU/QnCPU 編程手冊(cè).MITSUBISHI 公司.

[4]白慧杰.一種新型的剪板機(jī)——立式剪板機(jī).鍛壓裝備與制造技術(shù)，2011，46（5）：16-17.

[5]王國(guó)強(qiáng).四輥型材卷彎?rùn)C(jī)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研發(fā).鍛壓裝備與制造技術(shù)，2010，45（5）：52-53.