小批量離散型MES的設計與實現

彭新宇　李叢煊　李瑛

摘要：制造執行系統處于上層管理與底層工業控制之間，是面向企業生產過程執行層的生產信息化管理系統，傳統系統存在生產與訂單聯系不緊密、管理混亂、生產效率低的問題，為改變這種現狀，故綜合采用.NET平臺、SQLSERVER2008數據庫、模型-視圖-控制器的模式，設計并實現了制造執行系統，具有系統管理、工藝管理、生產管理、物流管理、設備管理等功能，各個功能之間協同運作，實現了管理的有序化，突破了傳統系統生產管理不合理導致的局限性，完成了企業的智能化管理。

關鍵詞：.NET;MES;SQLSERVER2008數據庫;模型-視圖-控制器模式;生產管理

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）25-0048-04

Abstract： Manufacturing Execution System （MES） lies between upper management and lower industrial control. It is a production information management system oriented to enterprise production process execution layer. Traditional systems have some problems， such as production and order are not closely linked， management is chaotic and production efficiency is low. In order to change this situation， NET platform and SQL SERVER 2008 data are adopted synthetically. Based on the model of library， model-view-controller， a manufacturing execution system is designed and implemented， which has the functions of system management， process management， production management， logistics management， equipment management and so on. All functions work together to achieve an orderly management， breaking through the limitations caused by unreasonable production management in traditional systems. It has become the intellectualized management of enterprises.

Key words： NET; MES; SQLSERVER2008 database; Model-View-Controller Model; production management

1 背景

隨著工業自動化和信息化的快速發展，傳統工廠在逐步向智能工廠邁進，對制造執行系統（Manufacturing Execution System，MES）的要求越來越高，現如今的MES跟不上工業現代化的發展腳步，MES應用范圍小，不能滿足工業發展的需求;在技術和實踐應用上，MES存在很多缺陷，無法達到工業生產要求，管理模式相對落后，員工勞動效率較低，缺乏系統性管理。

MES需滿足客戶需求并實現工廠智能化，不僅要在生產企業實現，同時要面向整個工業發展，因此需要重新定義MES的應用模式，落實工業發展的著力點，并旨在提高工業生產管理水平，提高生產力與競爭力，使得企業逐步向智能化的方向發展。

2 MES需求分析

2.1 MES需求概述

MES是面向生產過程的管理系統，根據提高管理能力以及提高效率等需求，將MES分為前臺客戶端與后臺服務器端。前臺客戶端完成裝配過程，后臺服務器端完成管理過程。根據需求，在客戶端工人通過掃描工牌上ID信息登入系統。根據工作性質，員工被分配為不同的工作權限。一線裝配工人，在看板動態作業指導和裝配進度實時更新的裝配指導下，完成當前所選訂單對應工序的生產任務。裝配過程中采集所有信息并保存;在服務器端企業管理人員將根據所分配到的權限完成不同的管理工作。管理工作包括：系統管理、質量管理、工藝管理、生產管理、物流管理、產品追溯等各類管理，員工信息的增刪查改等功能只能由后臺管理人員完成，而普通用戶只具有查看自己個人信息以及工時統計等信息。

2.2 MES工藝生產流程

MES接收到訂單后，后臺服務器端根據訂單生成物料清單報表，并根據報表的物料需求將物料出庫投入生產。前臺裝配部分，在工藝流程中裝配工人對產品質量、操作參數進行嚴格控制，最終完成整個訂單。MES工藝生產流程如圖1所示。

3 MES設計

3.1 MES模塊設計

3.1.1 前臺框架

每個裝配工位的操作人員利用掃碼槍，掃描自己工牌上的ID信息，完成登錄后根據生產看板上顯示的當前生產任務的各類信息完成裝配過程。看板上顯示的信息包括：訂單的各種信息及狀態、各裝配部件的裝配信息和狀態、裝配過程的動態作業指導、當前裝配過程的完成進度等信息。

在裝配過程中還可以對所使用的相關部件信息、裝配工藝等對歷史數據進行查詢。前臺功能模塊大致如圖2所示。