基于MES的農機制造業信息系統開發

摘 要：某農機加工裝配制造企業在生產經營過程中，為了解決車間任務管理控制調度等方面的問題，以及為了實現任務圖紙文件的電子化管理，來提高企業的信息化能力，根據分析企業的生產特點，提出了基于B/S結構的體系結構。在此基礎上構建一個以任務分配調度管理為核心的農機行業MES信息系統。實現了企業各個車間和部門之間的信息集成與共享，實現對車間的管控。有效地解決了實際生產中的信息孤島現象，實現了企業的信息化建設。

關鍵詞：農機行業；制造系統；B/S結構；圖紙電子化管理；信息化建設

引言

制造執行系統（Manufacturing Execution System MES）是企業上層企業資源計劃ERP與底層設備自動控制系統之間的、面向車間層的計算機在線制造過程管理系統[1-3]，主要是用來解決企業整體優化中生產計劃與生產過程的脫節問題。它不僅能處理制造過程中難以處理的具有生產與管理雙重性質的信息，而且能起到將生產過程的信息和經營管理的信息進行轉換、加工和傳遞的作用，大幅度提升企業制造車間的運行效率、生產能力和管理水平，有力提升企業的數字化、智能化制造水平[4]。

目前的農機制造企業特別是中小型制造企業普遍在生產管理中基本沒有應用智能信息管理系統，生產組織計劃較為粗放、信息交流不暢、企業內的生產調度、圖紙管理、庫存管理、過程控制等系統之間相互獨立、缺乏數據共享、使企業內部的信息在水平方向上出現斷裂。因此，企業迫切需要一個可靠的MES方案來提高企業的信息化程度和綜合競爭力。為此，文章根據該農機制造企業的車間裝配流程的實際需求，在.NET平臺，開發出一種安全可靠的MES系統，給出了MES系統的實現、程序設計等關鍵技術的設計思路。

1 系統體系結構

文章將要為該農機加工企業開發出一套可以提供友好的客戶端交互界面，操作簡捷、保證數據能夠安全傳輸的MES系統。同時為了杜絕紙質文檔傳輸易丟失的現象，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和圖紙文件。而B/S模式具有系統開發、升級、維護成本低、界面友好，使用操作簡單、開放性強、信息集成性高的特點。采用B/S結構實現主要包括任務分發、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，本課題所設計的制造執行系統是一個基于B/S結構模式的系統，該系統的體系結構如圖1所示。

圖1 系統體系結構示意圖

文章設計的制造執行系統包括常見的各個MES系統的主要功能，如任務分配管理、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構，終端上的瀏覽器是第一層，用戶人員通過瀏覽器向服務器請求操作；第二層的Web應用服務器層上部署著系統的各種功能，瀏覽器對功能進行相應，服務器返回給對應的用戶操作頁面，車間人員向數據庫請求數據交互，Web服務器接受響應，并向數據庫進行訪問，根據用戶請求，與數據庫之間進行數據交互；位于第三層的數據庫層負責實時存儲生產信息，對Web應用服務器層的數據訪問請求做出快速響應，并且做到系統級數據的安全防護。采用上述MES軟件體系結構，可以使得系統更合理、更靈活、更具擴展性，滿足了系統集成、信息共享的企業要求。

2 系統功能模塊開發及實現

該農機加工生產制造企業的車間主要是以任務分配流轉為核心，它關乎到整個系統的執行。而且企業的生產制造、加工裝配任務進行時，需要大量的圖紙文件提供支持，這就要求任務在流轉的過程中需要將相應的任務圖紙與分配的任務進行匹配。因此解決任務的分配流轉同時保證圖紙的成功匹配是該企業的重要目標。下面主要以任務分配管理同時配以圖文檔電子化管理為重點，對MES的功能開發與實現進行詳細介紹。

車間生產批次列表如圖2所示，技術人員可以領取從ERP系統下達至服務器端數據庫的主批次任務，同時也可以根據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。發布時間和任務截止時間、批量、所在產品的節點、并會顯示是否已經提交批次計劃。接著將這些批次任務細化到各個車間主任處。

圖2 產品計劃批次列表實現圖

車間主任登錄系統后，接受本車間的車間級生產任務，并經過確認以后，在頁面上將任務圖紙資源匹配到對應的任務當中，最后將本車間的生產任務分解為工位級任務下發至車間的各個工位，如圖3。

圖3 任務匹配資源實現圖

工位人員的一般用戶登錄系統后，就可以接受當日的生產任務，并可以通過查看任務細則，查看任務時間、期限、批量等一系列生產信息。同時可以隨時查看任務內的工藝圖紙，進行生產。

3 結束語

文章所應用的信息系統，將會為該農機制造業應用信息化制造技術、以信息化推進裝備制造業管理水平提供幫助；通過項目實施，集成企業內各信息資源，實現了以生產能力提升、快速響應需求為目標制定車間生產計劃，并及時跟蹤和控制計劃的執行過程；以企業管理優化和競爭能力提升為目標，應用各類性能分析功能模塊，實現對車間生產數據的分析、統計和挖掘，生成各類統計分析數據或圖表，為公司的上層決策提供輔助支持，實現企業成本、戰略、經營等的優化管理，從而提升企業的競爭能力，進一步提高企業的生產效率和經濟效益。

參考文獻

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

[2]李伯虎，戴國忠.CIMS應用示范工程10年回顧與展望[J].計算機集成制造系統CIMS，1998，4（3）：3-9.

[3]饒運清，劉世平，李淑霞，等.敏捷化車間制造執行系統研究[J].中國機械工程，2002，13（8）：654-656.

[4]黃剛，李晉航，巫婕妤，等.離散制造業可適應制造執行系統的研究與實現[J].計算機集成制造系統，2011，17（10）：2137-2143.

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