基于MES的農(nóng)機(jī)制造業(yè)信息系統(tǒng)開發(fā)

摘 要：某農(nóng)機(jī)加工裝配制造企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，為了解決車間任務(wù)管理控制調(diào)度等方面的問題，以及為了實(shí)現(xiàn)任務(wù)圖紙文件的電子化管理，來提高企業(yè)的信息化能力，根據(jù)分析企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，提出了基于B/S結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建一個以任務(wù)分配調(diào)度管理為核心的農(nóng)機(jī)行業(yè)MES信息系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了企業(yè)各個車間和部門之間的信息集成與共享，實(shí)現(xiàn)對車間的管控。有效地解決了實(shí)際生產(chǎn)中的信息孤島現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的信息化建設(shè)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)機(jī)行業(yè)；制造系統(tǒng)；B/S結(jié)構(gòu)；圖紙電子化管理；信息化建設(shè)

引言

制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System MES）是企業(yè)上層企業(yè)資源計劃ERP與底層設(shè)備自動控制系統(tǒng)之間的、面向車間層的計算機(jī)在線制造過程管理系統(tǒng)[1-3]，主要是用來解決企業(yè)整體優(yōu)化中生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)過程的脫節(jié)問題。它不僅能處理制造過程中難以處理的具有生產(chǎn)與管理雙重性質(zhì)的信息，而且能起到將生產(chǎn)過程的信息和經(jīng)營管理的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換、加工和傳遞的作用，大幅度提升企業(yè)制造車間的運(yùn)行效率、生產(chǎn)能力和管理水平，有力提升企業(yè)的數(shù)字化、智能化制造水平[4]。

目前的農(nóng)機(jī)制造企業(yè)特別是中小型制造企業(yè)普遍在生產(chǎn)管理中基本沒有應(yīng)用智能信息管理系統(tǒng)，生產(chǎn)組織計劃較為粗放、信息交流不暢、企業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)調(diào)度、圖紙管理、庫存管理、過程控制等系統(tǒng)之間相互獨(dú)立、缺乏數(shù)據(jù)共享、使企業(yè)內(nèi)部的信息在水平方向上出現(xiàn)斷裂。因此，企業(yè)迫切需要一個可靠的MES方案來提高企業(yè)的信息化程度和綜合競爭力。為此，文章根據(jù)該農(nóng)機(jī)制造企業(yè)的車間裝配流程的實(shí)際需求，在.NET平臺，開發(fā)出一種安全可靠的MES系統(tǒng)，給出了MES系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)、程序設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計思路。

1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

文章將要為該農(nóng)機(jī)加工企業(yè)開發(fā)出一套可以提供友好的客戶端交互界面，操作簡捷、保證數(shù)據(jù)能夠安全傳輸?shù)腗ES系統(tǒng)。同時為了杜絕紙質(zhì)文檔傳輸易丟失的現(xiàn)象，形成圖紙電子化管理，并保證其安全可靠性瀏覽，方便車間工作人員快速接受任務(wù)和圖紙文件。而B/S模式具有系統(tǒng)開發(fā)、升級、維護(hù)成本低、界面友好，使用操作簡單、開放性強(qiáng)、信息集成性高的特點(diǎn)。采用B/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主要包括任務(wù)分發(fā)、圖紙傳輸、庫存管理等車間管理功能，將是一個很好的選擇。因此，本課題所設(shè)計的制造執(zhí)行系統(tǒng)是一個基于B/S結(jié)構(gòu)模式的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示意圖

文章設(shè)計的制造執(zhí)行系統(tǒng)包括常見的各個MES系統(tǒng)的主要功能，如任務(wù)分配管理、庫存管理、圖紙傳輸管理等。B/S模式采用一種典型的三層體系結(jié)構(gòu)，終端上的瀏覽器是第一層，用戶人員通過瀏覽器向服務(wù)器請求操作；第二層的Web應(yīng)用服務(wù)器層上部署著系統(tǒng)的各種功能，瀏覽器對功能進(jìn)行相應(yīng)，服務(wù)器返回給對應(yīng)的用戶操作頁面，車間人員向數(shù)據(jù)庫請求數(shù)據(jù)交互，Web服務(wù)器接受響應(yīng)，并向數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，根據(jù)用戶請求，與數(shù)據(jù)庫之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；位于第三層的數(shù)據(jù)庫層負(fù)責(zé)實(shí)時存儲生產(chǎn)信息，對Web應(yīng)用服務(wù)器層的數(shù)據(jù)訪問請求做出快速響應(yīng)，并且做到系統(tǒng)級數(shù)據(jù)的安全防護(hù)。采用上述MES軟件體系結(jié)構(gòu)，可以使得系統(tǒng)更合理、更靈活、更具擴(kuò)展性，滿足了系統(tǒng)集成、信息共享的企業(yè)要求。

2 系統(tǒng)功能模塊開發(fā)及實(shí)現(xiàn)

該農(nóng)機(jī)加工生產(chǎn)制造企業(yè)的車間主要是以任務(wù)分配流轉(zhuǎn)為核心，它關(guān)乎到整個系統(tǒng)的執(zhí)行。而且企業(yè)的生產(chǎn)制造、加工裝配任務(wù)進(jìn)行時，需要大量的圖紙文件提供支持，這就要求任務(wù)在流轉(zhuǎn)的過程中需要將相應(yīng)的任務(wù)圖紙與分配的任務(wù)進(jìn)行匹配。因此解決任務(wù)的分配流轉(zhuǎn)同時保證圖紙的成功匹配是該企業(yè)的重要目標(biāo)。下面主要以任務(wù)分配管理同時配以圖文檔電子化管理為重點(diǎn)，對MES的功能開發(fā)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

車間生產(chǎn)批次列表如圖2所示，技術(shù)人員可以領(lǐng)取從ERP系統(tǒng)下達(dá)至服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫的主批次任務(wù)，同時也可以根據(jù)需求制定新的批次計劃，制定的計劃包括計劃批次號、批次的名稱。批次描述。發(fā)布時間和任務(wù)截止時間、批量、所在產(chǎn)品的節(jié)點(diǎn)、并會顯示是否已經(jīng)提交批次計劃。接著將這些批次任務(wù)細(xì)化到各個車間主任處。

圖2 產(chǎn)品計劃批次列表實(shí)現(xiàn)圖

車間主任登錄系統(tǒng)后，接受本車間的車間級生產(chǎn)任務(wù)，并經(jīng)過確認(rèn)以后，在頁面上將任務(wù)圖紙資源匹配到對應(yīng)的任務(wù)當(dāng)中，最后將本車間的生產(chǎn)任務(wù)分解為工位級任務(wù)下發(fā)至車間的各個工位，如圖3。

圖3 任務(wù)匹配資源實(shí)現(xiàn)圖

工位人員的一般用戶登錄系統(tǒng)后，就可以接受當(dāng)日的生產(chǎn)任務(wù)，并可以通過查看任務(wù)細(xì)則，查看任務(wù)時間、期限、批量等一系列生產(chǎn)信息。同時可以隨時查看任務(wù)內(nèi)的工藝圖紙，進(jìn)行生產(chǎn)。

3 結(jié)束語

文章所應(yīng)用的信息系統(tǒng)，將會為該農(nóng)機(jī)制造業(yè)應(yīng)用信息化制造技術(shù)、以信息化推進(jìn)裝備制造業(yè)管理水平提供幫助；通過項(xiàng)目實(shí)施，集成企業(yè)內(nèi)各信息資源，實(shí)現(xiàn)了以生產(chǎn)能力提升、快速響應(yīng)需求為目標(biāo)制定車間生產(chǎn)計劃，并及時跟蹤和控制計劃的執(zhí)行過程；以企業(yè)管理優(yōu)化和競爭能力提升為目標(biāo)，應(yīng)用各類性能分析功能模塊，實(shí)現(xiàn)對車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計和挖掘，生成各類統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)或圖表，為公司的上層決策提供輔助支持，實(shí)現(xiàn)企業(yè)成本、戰(zhàn)略、經(jīng)營等的優(yōu)化管理，從而提升企業(yè)的競爭能力，進(jìn)一步提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]柴天佑，鄭秉霖，胡毅，等.制造執(zhí)行系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].控制工程，2005（6）：23.

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[3]饒運(yùn)清，劉世平，李淑霞，等.敏捷化車間制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[J].中國機(jī)械工程，2002，13（8）：654-656.

[4]黃剛，李晉航，巫婕妤，等.離散制造業(yè)可適應(yīng)制造執(zhí)行系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（10）：2137-2143.

作者簡介：付寶龍（1989-），男，遼寧沈陽人，碩士學(xué)位，從事離散制造業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)、智能控制的研究。