熱處理工藝監控在煙機MES系統中的研究與應用

岳建新

上海煙草機械有限責任公司，上海 201206

0 引言

作為傳統加工制造型企業，煙機企業在信息化推動工業化的背景下，正在不斷推進信息化建設,尤其是面向整個制造過程的制造執行系統（Manufacture Execution System, MES）的應用，越來越受到重視。隨著MES應用的不斷深入，產品在工藝加工過程中實現了不同程度的電子流轉與監控，但對于熱處理車間來說，工藝的監控是一個盲點，并已逐步成為MES系統中工序流轉的瓶頸。對此，本文首先分析了企業的現狀和存在問題,針對該瓶頸問題提出了解決方案,最后以上海煙草機械有限責任公司（后文簡稱：上海煙機）的熱處理工藝監控為實例對所述解決方案進行了驗證。

1 現狀及問題

煙機企業通過MES系統的深入應用，已實現了零件機加工大部分工藝（車、銑、鉆、刨、磨等）加工過程的電子流轉與監控，而對于熱處理車間，系統中工藝統稱為熱處理，并無加以區分，操作時由于比機加工的工藝更加細化，實際的操作過程中，熱處理的工藝又分為很多種類（如：淬火、發黑、碳化等）不符合標準的機加工生產流程，故在MES應用的初期作為特例跳過熱處理工藝的監控，只實現了標準機加工工藝的監控與電子流轉。

由于熱處理的工藝結點被跳過，熱處理在工藝實際操作過程中出現的問題及責任人也不能通過系統有效的分析與查詢，零件在熱處理車間流轉的時間也都是手工記錄，不僅容易出錯，并且查找繁瑣，費時費力并容易與質量檢驗部門產生不必要的沖突。

2 解決方案

在研究了煙機企業MES系統應用初期跳過熱處理工藝結點的原因和熱處理工藝的特點后，我們采用“管理模式改進+信息技術支撐”的方法，對MES系統中熱處理工藝進行有效監控和處理。

2.1 管理模式改進

首先規范熱處理原料管理，對原料按照熱處理工藝劃分區塊，以加快組織生產，使熱處理的產能得到最大程度的釋放。其次，對熱處理進行流程再造，增加送檢結點，減少流轉時間及部門摩擦。再次，開發熱處理信息系統對物流進行同化管理，做到信息流與物流一一對應。

2.2 信息技術支撐

考慮到管理模式的改進需要信息技術的支撐與配合，在研究解決方案的初期，就已把信息技術納入重點范疇之一，并簡單概括為如下幾個步驟：

1）需求調研

成立專門的項目小組，對現有熱處理車間進行調研，結合熱處理的管理改進，了解到需對MES系統中熱處理工藝進行有效監控和處理，細化熱處理結點的工藝內容、系統自動記錄熱處理派工及送檢時間等，并做到熱處理結點與標準加工工藝的無縫銜接。

2）概要設計

概要設計也即系統設計。考慮到熱處理結點與標準加工工藝的無縫連接，在現有MES的基礎上增加車間熱處理模塊是最直接有效的解決辦法，并且此模塊集成了MES系統中原有的派工管理、質量檢驗并且新增熱處理工藝細化及送檢等相關功能，以便實現以數據說話，減少流轉時間，減少部門摩擦的作用。

3）詳細設計

在詳細的軟件設計上，我們以服務端監控，客戶端操作的方式運行。所有數據均存放于服務端，服務端提供查詢視圖并負責發布客戶端操作所必須的服務（WebService）。客戶端以Winform形式表現，僅提供操作用的用戶接口（UI），通過訂閱服務端發布的服務進行業務操作。具體系統結構圖如圖1所示。

圖1 系統結構圖

4）程序編碼

程序編碼階段，我們基于Windows2003服務器操作系統，采用Visual Studio 2008專業版作為編程軟件，運用與MES統一的C#語言實現了與熱處理模塊的功能并實現了與MES其它模塊的無縫銜接。

5）測試及交付使用

軟件編寫完成后，由測試人員測試后，交與使用部門一個個確認功能，測試完全通過后，最后交付使用部門使用。

3 應用實例

這里以上海煙機制造一部熱處理車間道序加工為例，闡釋熱處理工藝監控在煙機MES中的具體應用。首先，熱處理車間的員工把車間原料按照工藝劃分區塊；調度員在接到轉入熱處理的計劃指令后，系統中便可以進行熱處理道序的派工，以區塊結構為核心，選擇加工類型并開始加工。加工結束后，選擇送檢人員進行送檢，質檢員開始質檢。質檢結束后，由質檢員把質檢結果錄入系統，若無質檢問題開始下一道序的加工，若熱處理為最后一個道序，則由相關人員組織入庫。

系統還提供了管理界面，以方便管理人員對各時間結點及工藝內容的查詢、監控及處理。解決了熱處理工藝周期長、工藝內容未細化、部門間流轉產生摩擦等一系列問題。

4 結論

上海煙機運用熱處理工藝監控在MES中的應用，實現了各加工結點信息化的全覆蓋，并且通過“管理模式改進+信息技術支撐”的方法，有效控制了熱處理中道加工周期過長的問題，減少了部門間的摩擦，提升了生產效率，為整個煙機行業熱處理工藝監控起到一定的示范作用。

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