應用MES技術優化分組加工工藝過程

余勇

摘 要：分組加工模式的應用是特色工藝研究和精細化加工的結合，目前被應用在了很多企業中。為了解決計劃制訂到生產調度指揮這一過程中的問題，企業采用了MES技術來優化這一模式下的工藝過程。分析了MES技術的應用。

關鍵詞：MES技術；分組加工；工藝路徑；加工參數

中圖分類號：TS452.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.151

當前，分組加工在很多企業中得到了應用，并成為研究重點。下面我們對MES技術對分組加工模式下工藝過程的優化進行分析。

1 概述

MES技術是面向車間層的一種生產管理技術和實時信息系統，這些年來發展比較迅速。從當前情況看，MES技術已經在家電、汽車、半導體和通訊等領域中得到了廣泛的應用，并獲得了良好的應用效果。它具有高度精細化與智能化的特點，能夠控制生產的全部過程，其營造出來的生產環境不僅能夠快速反應，同時它還有很強的彈性，呈現出精細化的特點。尤其對于無法小批量生產的各種企業來說，MES技術能夠對企業信息加以管理。利用這項技術可以對企業生產線進行改善，提高運行效率，同時在組織生產的過程中具有靈活性，使企業在生產過程中具有柔性化特點，企業管理也呈現出精細化特點。通過運用這項技術，企業能夠及時、靈活地應對市場變化，降低企業的生產成本，并提高管理水平。

2 企業新特點

在分組加工這一模式下，企業表現出來的新特點主要有：①對工藝路徑的調度比較復雜。在分組加工模式下，對于不同的物料，要利用不同方式進行加工，一些生產線以前采用的是單一的工藝線路，逐漸發展成為多組合的工藝線路，呈現出復雜化的特點。②柔性調度生產。以前，企業主要采用的是直線型模式進行生產，從投料環節一直到產品產出環節，操作的時候采用的都是固定重量，具有剛性特點。在這樣的生產模式下，只要確定了質量，并開始投料，便無法修改，即使在生產數量發生變化的情況下也無法及時進行修改。而采用分組加工模式后，各種比例的中間物料在經過組合以后才能生成產品，因此，如果生產的需求發生了變化，就可以在短時間內對其加以調整，變更生產。③生產過程的精細控制。分組加工模式對生產過程控制有一定要求，如果物料不同，那么加工參數也不一樣，即便是一樣的物料，不同的加工強度需要的參數也是不同的。以前，企業在對產品進行加工的時候采用的基本上都是固定的參數，現在正在逐漸轉變成物料與參數之間相匹配的模式。與此同時，對于同種物料，采用不一樣的手段優化其參數，也是當前的一個研究重點。④加工設備具有智能化的特點。控制系統正在從以前的集中控制逐漸轉變成為分布式控制。智能控制體系的核心是主機設備，它的功能有自動控制和通訊、系統自診斷和數據處理保存，為了線路柔性組合的實現提供了硬件支持。⑤生產管理實現了信息化。對于以前的生產過程來說，信息流的形式一般都是紙質或者是口頭，這樣就導致各個業務系統之間無法實現信息共享和交互。在分組加工模式下，各種計劃、設備、物料和質量數據等各種信息逐漸復雜化，從而使生產管理實現了信息化。

3 MES技術的具體應用

在企業中，利用MES技術處理計劃，主要就是對工藝段任務進行分解和調度。因此，要結合分組加工模式下企業在生產過程中的具體特點，利用MES技術提出有效的應用架構模型，從而與分組加工模式相適應。在架構模型中，系統核心包括兩方面，分別是對生產計劃進行優化和對參數進行優化。MES技術應用模型如圖1所示。

3.1 對生產計劃進行優化

對于這一模型來說，在優化排產過程中，系統要依據以前的數據分解排產生產任務，從而形成預排產計劃。在模擬過程中，要對預排產計劃加以模擬，并進行仿真計算。這是由于在市場經濟條件下，市場需求是在不斷變化的，企業要受到市場的影響，如果沒有外界的影響，那么預排產計劃是最優的，但是因為市場影響變化比較大，具有不可預測性，在發生了變化的時候，如果還是按照預排產計劃操作，那么就會產生各種問題，嚴重時，還會導致計劃得不到執行。所以，要對其進行模擬。利用數據采集這一模塊可以得到生產過程中的各種實時狀態數據，并依據生產線模型、配方數據和預排產計劃對生產過程加以模擬和計算，對計劃是否具有可行性進行檢查，同時還能計算出執行指標，為生產提供一定的參考。在保證生產計劃具有可行性之后，調度模塊就會結合生產計劃和企業實際狀況，將具體的生產任務下達下去，依據相關配方數據，確保工單形成，然后將工單送到各個工藝段之中開始具體的生產過程。任務監控和加工過程分析這兩個模塊要結合生產計劃的具體執行結果開展工作，前者主要是對生產任務的具體執行過程進行監控，而后者則確保經驗數據的形成，這樣就能為以后的生產提供良好的經驗數據。在這一模型的應用過程中，由于受到外界的影響，如果生產任務發生了變化，那么相關人員就要在過程模擬階段對生產計劃改變后的結果加以分析，并依據這一點對其進行調整，保證生產計劃具有可執行性，并對其進行優化。

當前，分組加工已經成為企業的重要模式，這就使得企業中的生產工藝路線不斷變得復雜，要求柔性化生產。在這一模式下，生產需求是不斷變化的，往往需要考慮多種因素，以前采用的是依據調度人員經驗對生產過程進行調度，這種方式不能適應當前的情況。分組加工能夠采集大量信息，利用MDB內推式調度法加以計算，可以提高生產任務排產的可行性，降低外界對模型造成的影響，提升其敏捷性。在這一過程中，針對產品加工過程積累相關數據，并對之前的數據進行修改，優化生產過程，提升這一模式的優化能力。

3.2 對參數加以優化

對于分組加工來說，對不同物料相關加工參數進行優化也是其中的一個重點。在這一模式之下，需要結合加工物料模塊調整配方參數、控制參數和設備參數，從而使面向生產的具體操作智能化。

對于參數優化來說，其主要作用是依據實際需求對配方進行管理，同時對各類參數加以優化。這一過程是循環的，要將工藝部門事前設置好的各種參數錄入到配方管理這一模塊之中，生產線在接收到任務之后，就會自動分配到對應模塊之中，生產線接收相關參數，并開始生產。在企業生產中，這一系統之中的數據采集模塊可以對生產中的各類數據加以保存，而且質量控制模塊可以針對指標具體完成狀況加以分析，并在其中輸入具體的結果。它能夠把相關指標的具體完成狀況送到參數優化這一模塊之中，還能夠對數據采集模塊當中的數據進行綜合分析，然后將修改建議提供給操作人員，由工作人員針對相關參數進行修改，這樣就能在下一批生產過程中應用這些新的參數。

4 結束語

綜上所述，分組加工模式在企業中的應用給企業帶來了新的變革，利用MES技術對其工藝過程進行優化，有助于企業實現良好的管理。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕