基于MES系統的生產車間信息化管理研究

李世春 劉晶 雷丹 吳洪林 韓小宇 趙健 馮峰 劉滿

摘要：隨著制造業領域的專業化程度提高，以及信息化技術的廣泛使用，高精度生產成為一種重要的發展趨勢。基于MES系統的信息化管理，在過程中充當了神經系統的作用，通過MES發揮效能，促進生產信息快速、準確、定點的傳遞，顯示出極大的競爭優勢。本文針對MES系統的生產車間信息化管理進行分析。

關鍵詞：MES系統;車間;信息化管理

當今的世界，國際競爭異常激烈，以信息技術為代表的科學技術發展速度迅猛。面對競爭日益激烈的市場，企業要想生存、發展、壯大，必須提高生產效率、降低生產成本、提高產品質量。產品質量是滿足市場、用戶需求，維系企業生存發展的基本條件，是企業在激烈的市場競爭中戰勝對手、得以生存的實力體現，產品質量是企業經濟效益的根本保證。

一、生產車間MES生產調度的設計

（一）體系結構

1.表示層

MES生產信息化中，用戶接口的部分，也就是人機交互界面，為用戶和程式提供了相互交互的信息平臺。在移動終端快速發展以及互聯網作用下，用戶在客戶端，按照安裝標準，可以方便的通過瀏覽器或是APP運行MES生產調用功能，完成MES生產調度的運行。

2.功能層

其為MES生產信息化的主體，包括了生產調度過程中的核心工作任務，在邏輯的控制下，處理車間內易變的工作流程。功能層的應用服務器，承擔著生產車間數據庫服務器和客戶端連接起來的業務內容，需要將客戶端的數據，傳輸到服務器，同時將服務器的查詢結果，傳送到客戶端，完成邏輯交互。

3.數據層

生產車間MES生產信息化的數據層，核心是數據庫服務器，專門用于響應客服端的數據請求，實現數據庫的讀寫、管理，保證車間MES生產調度數據層的高效性。

（二）層次框架

生產車間MES生產調度，主要以車間的生產作業為依據，驅動功能的運行，也就是執行生產車間的作業計劃，控制好生產車間的生產活動。MES生產調度的層次框架，是動態、閉環的狀態，企業在收到訂單后，計劃部門通過MES生產調度生成生產計劃，生產車間在接收了生產計劃后，將其下達的生產的任務，產品的類型、產品的數量，產品的交期等信息，均會編制到車間作業的調度計劃內，將生產的信息，分配到制造執行的模塊中，按照生產計劃，提供實時的改進方案，給與重新的調度，促使生產車間的作業內容，能夠按照MES生產調度進行生產。

MES生產調度的層次架構設計，一般分為生產排序層和生產控制層2方面。生產排序層包含生產計劃安排、生產計劃調整、產品出貨安排等內容;而在生產控制層包括作業排序、作業控制、進度控制、E-SOP（電子作業指導書）切換、物料管理、設備調配、工時統計等內容。生產排序層和生產控制層在生產調度過程中相互交互、相互配合，使企業在最短的時間內，保質、保量的完成產品生產與出貨。

二、MES系統對生產信息化管理的促進作用

（一）基于MES系統自動化生產的優點

通常情況下，自動流水線生產，都是為了滿足大量以及標準化生產的需要。MES是自動化系統的靈魂，基于MES系統的自動化車間生產制造，其優勢主要體現在產品設計及其工藝的統一性方面，更為先進的生產技術，更為穩定和可靠的制造流程。可以大幅提高車間的生產效率，促進產品整體質量的提升，并可以改善工人的工作條件，降低工作強度。降低生產對車間面積的需要，進而減小生產投入的直接成本，減少生產時間，確保所有生產的均衡協調，可以為企業帶來良好的效益。

（二）MES系統軟件功能設計

本質上說，MES是一套應用軟件系統，主要用于幫助生產及管理人員對現場運行信息的收集，同時實現現場制造流程的整個控制，該系統是企業提高車間生產效益并促進制造流程改進的重要工具。MES系統設計的基本原則：

1.滿足用戶需求原則

在對MES系統進行設計時，必須首先充分了解對生產流程用戶的主要需求，在此基礎上通過對系統業務流程和各項生產資源的協調，完成后繼設計工作。

2.建立全局觀念原則

要在設計過程中注意局部的設計要符合并適應總體的設計思路，對系統的穩定性和協調性充分考慮。在此基礎上，還要注意MES系統的兼容性和可擴展性，要對現用設備起到應有的管理控制作用，并預留好系統引接新設備的接口。

3.注重系統的安全可靠性原則

系統的穩定安全運行是非常重要的技術指標，不能為了追求系統的新功能高性能和新技術，而以犧牲系統的安全和穩定性為代價，要盡量實現系統更高的性價比，更為實用，需要有這樣一個思想，即好系統第一位的指標要是一個能夠用的系統。從這個角度來說，用戶界面友好，直觀方便，操作起來簡便易行，這是非常必要的設計特點。

（三）基于MES系統的自動化生產對于企業管理的意義

基于MES系統的自動化生產，可以滿足無人在場情況下的生產操作。整個過程中，所有生產設備利用預先編輯設定的程序和指令，會自動完成所有的操作，實現了穩、準、快的無差錯生產。產品的標準化程度非常高，質量有了根本的保證。借助于這種自動生產的模式，人們能夠從這種生產中解放自己，告別了繁重的體力勞動和危險惡劣的工作環境，從事一些更需要創造性，同時也更能創造價值的活動。就目前的情況來說，MES技術已經被廣泛使用在非常多的信息領域，MES系統可以拓展人的感知能力，強化勞動的生產效率，也豐富了企業解決現實問題的方法選擇。對于MES企業來說，提高生產效率的同時，也就意味著降低了生產的成本，提高了企業的核心競爭力。企業需要解決一些困擾性的問題：比如產品質量問題，自動化生產只能保證產品的規格統一，不能保證質量的上乘。企業要通過設備改造和技術升級完成對產品質量提升的控制。

三、結束語

MES生產信息化，根據生產車間的需求、特征，實現了功能以及運用。MES生產調度通過計算機控制的邏輯，優化了生產車間的生產，合理的安排好生產車間的生產內容，一方面減輕生產車間生產調度的工作負擔，另一方面優化車間的生產效率，縮短了生產周期，為企業柔性化生產提供有力的支撐。

參考文獻：

[1]高立榮. 基于MES系統的生產車間信息化管理[J]. 現代工業經濟和信息化（3期）：90-91.

（作者單位：沈陽匯博熱能設備有限公司）