基于MES的智能制造协同管理体系研究

张乐

摘要：MES是制造执行系统，是智能制造的关键组成部分，直接影响智能制造的效率和质量。本文主要介绍了汽车MES解决系统的基本特点，分析了一个基于汽车MES的新型智能汽车制造系统协同功能管理解决系统的具体实施方案，从整体系统设计框架和整体功能设计实现两个不同方面对其进行了具体扩展。最后通过企业案例分析基于MES的智能制造协同管理系统在企业中的应用效果。

关键词：MES系统﹔智能制造﹔协同管理体系

一、MES系统简介

MES（Manufacturing Execution System）由美国AMR公司提出，其主要业务功能之一是不断提高我国制造企业生产管理过程的现场管理水平，将过程计划控制生产和现场过程管理有机紧密结合，利用MES等系统技术进行过程信息化现场管理。从而实现制造生产管理过程中人力资源的有效合理配置，最终有效提高制造生产过程质量和工作效率。

近年来，制造管控已逐步成熟化并发展为面向现代整个企业产品管理聚焦点的信息化、自动化、智能化，制造管控中各管理系统之间的直接过程管理控制系统壁垒已经被彻底完全有效打破，MES管控系统控制管理系统已成功广泛应用于可作为将对整个企业整体产品管理执行层直接管控控制融入整体到与整个企业整体产品管理协同设计研发控制生产过程中的制造管理管控系统控制管理系统，包括详细过程计划、生产过程跟踪、生产过程调度、资产资源管理、固定资产能源统计分析、过程监控管理、人力资源管控、设备维护管理、数据采集管理、质量监控管理以及产品性能统计分析等多项核心功能。

二、智能制造协同管理体系构建

1.系统框架

一个以MES管理系统软件为设计核心的行业协同生产管理软件系统，必须能够集成生产计划流程管理、生产过程管理、质量风险控制等多种功能，集成目前智能机械制造所应用在各个行业的各种主流管理软件，该系统必须具备。（1）能够支持多种工业数据管理采集解决方案。（2）充分实现适应企业客户需求个性的优化工业应用智能制造设备研发制造中对产品生产、质量、设备、工艺等各个技术模块的智能数据采集管理以及功能优化要求。（3）与工业智能设备制造管理系统平台中的各类智能生产管理设备有效无缝对接。（4）数字评估和评估是可能的。（5）支持人机交互。（6）支持自动化信息处理。（7）可以兼容其他新的信息处理平台。

2.功能实现

（1）计划管理

在我国智能机械制造企业项目管理规划和流程管理实施过程中，ERP通过MRP应用计算机输出公司项目管理计划，设计施工人员根据公司项目管理计划在目的PLM中自动完成产品方案设计、BOM设计图纸组合设计，计划施工人员根据设计BOM产品结构框图进行设计施工，對应符合公司研发能力和产品生产过程物料等不同因素的智能生产设计订单，形成特定智能产品，同步到MES。

（2）生产管理

智能制造生产线的每个工位对应一个设定的操作员，工单工作计划管理可以随时根据您的人力资源情况向各操作工位的业务操作室人员管理下达具体的订单工作计划任务，操作员管理可以随时登录您的个人用户账号随时查看具体工作任务分配。现场调度员管理可根据现场工作情况，通过重新匹配工与工，查看工单状态，及时处理延误、遗漏等异常工单。

（3）质量管理

质量管理是智能制造的重点，是协同管理系统中的关键模块。在我国智能模具制造的每每一道工序中心都设置一个质量抽检控制管理点，在每个工序质量抽检控制点之间设置质量停检、超检、自检等项目，并根据产品生产实际情况自动制定建立产品质量记录检测行动计划。现场产品质检工作人员完全可以直接使用手机移动智能终端通过扫描检测产品上的条码直接获取产品质检检测指南和质量记录，通过手动扫描检测设备上的条码自动连接检测设备和自动测量控制装置，采集的在检测测量结果之后即可作为数据，无法自动直接录入采集的也就是可以通过手动直接读取录入采集测量结果数据。如果质量记录仪不合适，系统会自动启动异常流程，并向相应人员发送返工指令。MES安全系统平台可以实时分析采集企业生产中的质量安全信息并实时输出全国相应的行业统计质量报表，从各个行业角度及时总结企业生产中的质量安全问题，为生产质量安全管理体系优化实施提供坚实理论依据。

（4）工艺管理

在MES系统中完成工艺流程和路径建模，并通过物料代码和产品描述，以及基于特定工艺的工艺卡、工时、检验记录和生产材料与特定产品相关联。其中，工时数据是实现智能设备制造精细过程控制的重要关键管理数据，是实现生产过程计划和制造过程精细控制的重要数据参考。如果是在生产工艺过程中使用柔性切削工艺比较多，就可能会容易出现较大的手艺工时精度误差，因此利用MES加工系统自动采集所有工时误差信号，通过对所有工艺信号粒子和参数的精细解析分解，实现系统动态利用工时信号采集工艺信息，并保证通过不断重复的工作时间。系统自动计算各设备工序实际设计工作运行时间与系统预设实际工作运行时间的差异数值，并自动输出实时差值计算报告，便于后期计算和管理每个工人的绩效。

3.技术创新

智能制造装备业和制造业的智能协同应用信息系统管理服务平台功能系统开发设计方案采用了一个WEB前后端两个功能系统分离的整个系统开发设计工作模式，并可以进行整个MES的功能系统开发设计，最终初步形成的整个系统开发可以在两个前端同时处理大量的部分设计数据，降低服务压力。可以通过使用ANGULARJS运行代码对系统中的前端文件进行自动编译，形成清晰的系统结构，提高系统的工作可靠和扩展性。该系统对于HTML的系统影响非常有限，因此我们可以与系统开发人员和系统设计工作人员之间进行有效率的协调。

三、智能制造协同管理体系应用

仪表衡器智能制造公司在建立协同管理系统之前，客观评价了公司现有的管理系统，信息传递慢、管理秩序差、生产过程发现问题较多，会受人力、设备、原材料等因素制约。因此，决定建立以MES为核心的协同管理系统。

通过充分应用MES等作为我国企业服务核心的综合智能装备制造业和协同生产管理服务系统，2019年上半年我国企业生产管理服务质量水平有了很大幅度提升。企业生产线停机故障率从系统启动前的1.6%大幅下降降低到0.8%，最长一次停机工作时间下降为4.82小时，减少到1.66小时，原材料工作周期由15d缩短至9d，劳动生产率提高28%以上。

结束语

MES软件系统在企业智能产品制造企业协同生产管理管控系统开发中的广泛应用，可以有效实现企业智能产品制造生产过程的高度精细化管控，合理安排减少制造人力成本投入，节约制造材料，提高智能产品协同生产管理效率和产品质量。随着企业智能产品制造应用领域的进一步创新发展，基于软件MES的智能协同生产管理管控系统也将不断得到有效完善，覆盖企业智能产品制造全整个过程，为制造企业员工带来更全面的经济效益。

参考文献

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