基于MES的农机制造业信息系统开发

摘 要：某农机加工装配制造企业在生产经营过程中，为了解决车间任务管理控制调度等方面的问题，以及为了实现任务图纸文件的电子化管理，来提高企业的信息化能力，根据分析企业的生产特点，提出了基于B/S结构的体系结构。在此基础上构建一个以任务分配调度管理为核心的农机行业MES信息系统。实现了企业各个车间和部门之间的信息集成与共享，实现对车间的管控。有效地解决了实际生产中的信息孤岛现象，实现了企业的信息化建设。

关键词：农机行业；制造系统；B/S结构；图纸电子化管理；信息化建设

引言

制造执行系统（Manufacturing Execution System MES）是企业上层企业资源计划ERP与底层设备自动控制系统之间的、面向车间层的计算机在线制造过程管理系统[1-3]，主要是用来解决企业整体优化中生产计划与生产过程的脱节问题。它不仅能处理制造过程中难以处理的具有生产与管理双重性质的信息，而且能起到将生产过程的信息和经营管理的信息进行转换、加工和传递的作用，大幅度提升企业制造车间的运行效率、生产能力和管理水平，有力提升企业的数字化、智能化制造水平[4]。

目前的农机制造企业特别是中小型制造企业普遍在生产管理中基本没有应用智能信息管理系统，生产组织计划较为粗放、信息交流不畅、企业内的生产调度、图纸管理、库存管理、过程控制等系统之间相互独立、缺乏数据共享、使企业内部的信息在水平方向上出现断裂。因此，企业迫切需要一个可靠的MES方案来提高企业的信息化程度和综合竞争力。为此，文章根据该农机制造企业的车间装配流程的实际需求，在.NET平台，开发出一种安全可靠的MES系统，给出了MES系统的实现、程序设计等关键技术的设计思路。

1 系统体系结构

文章将要为该农机加工企业开发出一套可以提供友好的客户端交互界面，操作简捷、保证数据能够安全传输的MES系统。同时为了杜绝纸质文档传输易丢失的现象，形成图纸电子化管理，并保证其安全可靠性浏览，方便车间工作人员快速接受任务和图纸文件。而B/S模式具有系统开发、升级、维护成本低、界面友好，使用操作简单、开放性强、信息集成性高的特点。采用B/S结构实现主要包括任务分发、图纸传输、库存管理等车间管理功能，将是一个很好的选择。因此，本课题所设计的制造执行系统是一个基于B/S结构模式的系统，该系统的体系结构如图1所示。

图1 系统体系结构示意图

文章设计的制造执行系统包括常见的各个MES系统的主要功能，如任务分配管理、库存管理、图纸传输管理等。B/S模式采用一种典型的三层体系结构，终端上的浏览器是第一层，用户人员通过浏览器向服务器请求操作；第二层的Web应用服务器层上部署着系统的各种功能，浏览器对功能进行相应，服务器返回给对应的用户操作页面，车间人员向数据库请求数据交互，Web服务器接受响应，并向数据库进行访问，根据用户请求，与数据库之间进行数据交互；位于第三层的数据库层负责实时存储生产信息，对Web应用服务器层的数据访问请求做出快速响应，并且做到系统级数据的安全防护。采用上述MES软件体系结构，可以使得系统更合理、更灵活、更具扩展性，满足了系统集成、信息共享的企业要求。

2 系统功能模块开发及实现

该农机加工生产制造企业的车间主要是以任务分配流转为核心，它关乎到整个系统的执行。而且企业的生产制造、加工装配任务进行时，需要大量的图纸文件提供支持，这就要求任务在流转的过程中需要将相应的任务图纸与分配的任务进行匹配。因此解决任务的分配流转同时保证图纸的成功匹配是该企业的重要目标。下面主要以任务分配管理同时配以图文档电子化管理为重点，对MES的功能开发与实现进行详细介绍。

车间生产批次列表如图2所示，技术人员可以领取从ERP系统下达至服务器端数据库的主批次任务，同时也可以根据需求制定新的批次计划，制定的计划包括计划批次号、批次的名称。批次描述。发布时间和任务截止时间、批量、所在产品的节点、并会显示是否已经提交批次计划。接着将这些批次任务细化到各个车间主任处。

图2 产品计划批次列表实现图

车间主任登录系统后，接受本车间的车间级生产任务，并经过确认以后，在页面上将任务图纸资源匹配到对应的任务当中，最后将本车间的生产任务分解为工位级任务下发至车间的各个工位，如图3。

图3 任务匹配资源实现图

工位人员的一般用户登录系统后，就可以接受当日的生产任务，并可以通过查看任务细则，查看任务时间、期限、批量等一系列生产信息。同时可以随时查看任务内的工艺图纸，进行生产。

3 结束语

文章所应用的信息系统，将会为该农机制造业应用信息化制造技术、以信息化推进装备制造业管理水平提供帮助；通过项目实施，集成企业内各信息资源，实现了以生产能力提升、快速响应需求为目标制定车间生产计划，并及时跟踪和控制计划的执行过程；以企业管理优化和竞争能力提升为目标，应用各类性能分析功能模块，实现对车间生产数据的分析、统计和挖掘，生成各类统计分析数据或图表，为公司的上层决策提供辅助支持，实现企业成本、战略、经营等的优化管理，从而提升企业的竞争能力，进一步提高企业的生产效率和经济效益。

参考文献

[1]柴天佑，郑秉霖，胡毅，等.制造执行系统的研究现状和发展趋势[J].控制工程，2005（6）：23.

[2]李伯虎，戴国忠.CIMS应用示范工程10年回顾与展望[J].计算机集成制造系统CIMS，1998，4（3）：3-9.

[3]饶运清，刘世平，李淑霞，等.敏捷化车间制造执行系统研究[J].中国机械工程，2002，13（8）：654-656.

[4]黄刚，李晋航，巫婕妤，等.离散制造业可适应制造执行系统的研究与实现[J].计算机集成制造系统，2011，17（10）：2137-2143.

作者简介：付宝龙（1989-），男，辽宁沈阳人，硕士学位，从事离散制造业制造执行系统、智能控制的研究。