信息化在機(jī)械加工中的應(yīng)用

王位臣

摘要：目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力發(fā)展迅速，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，我國(guó)是信息化發(fā)展的新時(shí)期，為了更好地應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，機(jī)械設(shè)備的信息化管理十分重要。既可以有效減少企業(yè)員工的工作量，又可以提高機(jī)械設(shè)備的管理效率，確保機(jī)械設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，使其更好地應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：信息化;機(jī)械加工;應(yīng)用

一、機(jī)械加工現(xiàn)狀

1.生產(chǎn)計(jì)劃制定與生產(chǎn)任務(wù)的管理工作繁重。傳統(tǒng)的制造企業(yè)大部分主要從事單件、小批量、多品種的生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中涉及到工藝的變更，工序、工時(shí)的調(diào)整，計(jì)劃周期的變化等諸多不穩(wěn)定因素導(dǎo)致不能按生產(chǎn)訂單組織生產(chǎn)，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)沒(méi)有很好的計(jì)劃，整個(gè)工廠或車間生產(chǎn)都是疲于因生產(chǎn)不能按計(jì)劃進(jìn)行導(dǎo)致的身心憔悴。2.生產(chǎn)自動(dòng)化水平較低。現(xiàn)機(jī)械加工行業(yè)已從傳統(tǒng)的個(gè)人操作能力和經(jīng)驗(yàn)決定產(chǎn)品的質(zhì)量發(fā)展到依靠精密設(shè)備保證產(chǎn)品精度的時(shí)代。尤其是主要以生產(chǎn)單件、小批量、多品種的機(jī)械制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率很大程度上還是主要依靠工人的技能水平，自動(dòng)化程度低。3.工藝流程簡(jiǎn)單，工藝路線靈活，制造資源協(xié)調(diào)困難。機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清晰明確，而面向訂單的機(jī)械制造業(yè)的特點(diǎn)為單件、小批量、多品種。因此機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的布置一般不是按產(chǎn)品而是按照工藝進(jìn)行，每個(gè)產(chǎn)品的工藝過(guò)程都很可能不一樣。因此需要對(duì)所加工的物料進(jìn)行調(diào)度，并且中間品還需要進(jìn)行搬運(yùn)。4.受市場(chǎng)需求影響和物料影響，工藝路線有較大柔性。為滿足客戶多產(chǎn)品多樣化需求以及周期要求，同一個(gè)零件可以有多種不同的加工工藝，同一個(gè)工序也可以在不同機(jī)床上加工，同時(shí)在加工時(shí)因物料短缺導(dǎo)致的材料規(guī)格更換，因此工藝設(shè)計(jì)變更經(jīng)常發(fā)生，工藝的審批牽扯到大量人力物力和對(duì)生產(chǎn)周期影響。5.在制品管理混亂?，F(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品各零件生產(chǎn)工藝不一樣，生產(chǎn)周期不一樣，工藝路線復(fù)雜各工序交叉作業(yè)等原因，是造成在制品管理困難的主要因素。管理人員只能通過(guò)每天記錄在制品生產(chǎn)狀態(tài)，掌握生產(chǎn)信息，方法原始信息滯后，也存在人為差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)。因此如何及時(shí)準(zhǔn)確記錄在制品變化信息，也是在制品管理的一大難點(diǎn)。6.車間現(xiàn)場(chǎng)單據(jù)繁多。與生產(chǎn)管理相配套的就是質(zhì)量管理系統(tǒng)，在生產(chǎn)中各工序均需要填寫質(zhì)量記錄等相關(guān)質(zhì)量信息用于監(jiān)督產(chǎn)品質(zhì)量，每個(gè)產(chǎn)品均需附有制造工卡、工藝卡片、圖紙、技術(shù)通知單等信息。

二、信息化的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)機(jī)械加工現(xiàn)狀進(jìn)行分析并結(jié)合實(shí)際情況得出運(yùn)用MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)相結(jié)合，對(duì)工廠的生產(chǎn)計(jì)劃、車間的生產(chǎn)執(zhí)行相結(jié)合，最終對(duì)機(jī)械加工進(jìn)行優(yōu)化管理。

1.什么是ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)。ERP企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)，是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層及員工提供決策運(yùn)行手段的管理平臺(tái)。MES系統(tǒng)是通過(guò)信息傳遞，對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成整個(gè)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化管理。兩者之間是“為什么做”和“怎么做”的關(guān)系，ERP是系統(tǒng)決策整體協(xié)同，MES是車間精細(xì)管理持續(xù)優(yōu)化，兩者相輔相成，不矛盾也不重復(fù)。

2.系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合。ERP系統(tǒng)中庫(kù)存管理、采購(gòu)管理、銷售管理可以為決策提供數(shù)據(jù)支撐。MES系統(tǒng)具備計(jì)劃管理、車間調(diào)度管理、工卡管理、技術(shù)管理、質(zhì)量管理、物料管理、數(shù)據(jù)采集與分析、設(shè)備管理等方面的精細(xì)管理。

2.1庫(kù)存管理方面，對(duì)工廠歷年來(lái)修理作業(yè)時(shí)所需的零件需求信息進(jìn)行梳理，將每年的需求數(shù)量和需求時(shí)間建立成數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)查詢產(chǎn)品的圖號(hào)，數(shù)據(jù)庫(kù)里該產(chǎn)品歷年來(lái)需求數(shù)量、現(xiàn)有庫(kù)存等信息一目了然。

2.2采購(gòu)管理方面，同樣對(duì)采購(gòu)信息進(jìn)行梳理，可以掌握歷年來(lái)采購(gòu)需求，及時(shí)發(fā)起采購(gòu)流程，防止物料問(wèn)題影響生產(chǎn)進(jìn)程.

2.3銷售管理方面，與庫(kù)存管理息息相關(guān)，通過(guò)制定的銷售計(jì)劃，產(chǎn)品需求自然會(huì)反饋到庫(kù)存量的需求上面，進(jìn)一步觸發(fā)庫(kù)存管理機(jī)制，確保生產(chǎn)。

2.4技術(shù)管理方面，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加工信息的收集，進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品的加工工藝進(jìn)行驗(yàn)證和完善，包括加工時(shí)機(jī)床的轉(zhuǎn)速、刀具的選擇、進(jìn)給量、工藝路線的合理性、可操作性等，通過(guò)完善最終固化工藝，減少技術(shù)人員重復(fù)更改工藝工作量。

2.5工卡管理方面，通過(guò)MES系統(tǒng)的任務(wù)掃碼，隨時(shí)掌握任務(wù)加工信息，通過(guò)可視化管理，信息可用于現(xiàn)場(chǎng)展示屏進(jìn)行滾動(dòng)顯示，用于提示班組管理人員任務(wù)周期和向外展示作用。

3.機(jī)械加工現(xiàn)狀所存在問(wèn)題的解決。3.1車間通過(guò)信息看板對(duì)現(xiàn)場(chǎng)任務(wù)執(zhí)行情況和生產(chǎn)計(jì)劃情況進(jìn)行掌握，通過(guò)系統(tǒng)分析現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備信息、人員信息、工卡信息、物料信息進(jìn)行自動(dòng)派工。

3.2生產(chǎn)過(guò)程控制通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)記錄操作人員任務(wù)完成情況和工時(shí)統(tǒng)計(jì)，為車間績(jī)效管理提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3在產(chǎn)品交檢時(shí)，無(wú)需人工進(jìn)行紙質(zhì)單據(jù)的傳遞，檢驗(yàn)人員只需通過(guò)量具的無(wú)線傳輸功能，將測(cè)量的實(shí)測(cè)數(shù)值自動(dòng)填入產(chǎn)品質(zhì)量記錄，系統(tǒng)根據(jù)工藝中提前錄入的工藝參數(shù)要求進(jìn)行評(píng)價(jià)是否合格，提高了檢驗(yàn)人員工作效率和質(zhì)量管理的電子化記錄，便于后期追溯時(shí)檢索。

3.4因物料、設(shè)備、需求變化等問(wèn)題導(dǎo)致工藝路線進(jìn)行變更，只需技術(shù)人員在系統(tǒng)中發(fā)起工藝更改，相關(guān)人員網(wǎng)上進(jìn)行審批，工藝路線更改完成后，系統(tǒng)自動(dòng)按更改后工藝執(zhí)行，減少審批時(shí)間和因工藝更改后相關(guān)人員更新信息工作量。

三、未來(lái)趨勢(shì)

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加快，新的管理模式和管理方法不斷涌現(xiàn)，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)高速發(fā)展，特別是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)滲透到世界各個(gè)角落。作為機(jī)械加工企業(yè)管理信息化方面也有著日新月異的變化，只有將先進(jìn)的管理理念和方法相融合，才能跟上世界發(fā)展的進(jìn)程。

1.DNC的運(yùn)用通過(guò)制造企業(yè)硬件設(shè)施的更新?lián)Q代，信息化運(yùn)用會(huì)從計(jì)劃管理、生產(chǎn)管理延伸到輔助生產(chǎn)管理，也就是DNC。DNC是機(jī)械加工自動(dòng)化的又一種形式，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和設(shè)備數(shù)據(jù)系統(tǒng)相構(gòu)成，通過(guò)1臺(tái)服務(wù)器對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所有數(shù)控設(shè)備進(jìn)行集中聯(lián)網(wǎng)管理，由程序員統(tǒng)一發(fā)號(hào)指令，減少數(shù)控編程的準(zhǔn)備時(shí)間，確保程序的完整性和可靠性，提高生產(chǎn)效率。

2.機(jī)械加工智能化趨勢(shì)。機(jī)械加工智能化必須具備兩個(gè)條件：工業(yè)自動(dòng)化和信息化。智能化的構(gòu)成高端設(shè)備是骨骼，信息化管理系統(tǒng)是神經(jīng)和血液，僅設(shè)備滿足自動(dòng)化還是不夠，通過(guò)信息化實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備互聯(lián)互通，也就是必須自動(dòng)化與信息化進(jìn)行融合，這也是德國(guó)“工業(yè)4.0”的理念。

四、結(jié)論

在機(jī)械加工企業(yè)把MES系統(tǒng)軟件和ERP集成起來(lái)，不僅能充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢(shì);同時(shí)可使MES系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃更合理，使ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更及時(shí)有效，工作效率更高。MES系統(tǒng)軟件與ERP之間的集成數(shù)據(jù)與兩個(gè)系統(tǒng)的界面劃分有關(guān)。兩者之間可以互換，但從系統(tǒng)集成角度來(lái)說(shuō)，MES系統(tǒng)更適合承擔(dān)車間層的功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]王愛(ài)民，制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）實(shí)現(xiàn)原理與技術(shù)[M]，北京理工大學(xué)出版社2014-03.

[2]孫彥廣，陳靖屏，流程工業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)[M]，化學(xué)工業(yè)出版社2006-09.

（作者單位：石家莊海山實(shí)業(yè)發(fā)展總公司）