装配生产车间制造执行系统(MES)设计

三、MES系统软件功能设计

    MES是用来辅助生产管理人员收集现场资料，并控制现场制造流程的应用软件，是企业改善制造流程、提高生产效益的工具。

    1.系统设计基本原则

    为搞好MES系统的设计开发，确定下列设计基本原则：

    1)以最大限度符合用户需求为目标：系统设计中，充分了解用户需求，掌握系统业务流程与各项资源；

    2)树立全局观点，局部适应总体，注重系统的协调性；

    3)注意系统安全性和可靠性；

    4)注意系统的可扩展性，预留相关系统接口；

    5)不盲目追求新技术，尽量做到实用：一个好的系统首先应该是一个可用的系统；

    6)用户操作界面友好，直观明了，操作简便。

    2.软件功能模块

    MES主要有以下几大功能，与企业的其它各个系统之间的关系如图2所示。

图2 MES功能模块

    3.软件功能简述

    1)装配计划管理：包括总成年度、月度、三日滚动和当日装配计划的编制和调整；总成三日滚动、当日装配计划下达、执行和计划进度跟踪。装配计划与ERP系统等的接口。

    2)装配工艺管理：包括装配生产线的各个工位的工序、装配的零部件、装配时间等的管理，以及装配工艺改进、工位装配工艺浏览人机界面。

    3)物料配送管理：根据总成当日装配计划、工位智能料架记录合理配送各个工位料架的物料，并提供物料消耗情况及配送批次跟踪。

    4)质量在线管理：根据质量标准，对所采集的数据进行自动判断，超标情况进行报警，实现质量在线控制和统计分析。

    5)设备维护管理：装配车间设备运行和维修记录管理；包括设备故障信息、设备例行检修项目和设备的定期例行检修(维护、保养、点检和润滑计划管理)和生成维修备件领料单和清单。

    6)车间考核和管理：根据装配追踪过程记录的信息，对每个工位、每个工人、每个工班进行考核(质量、消耗、产量、设备)。

    7)生产统计分析：根据装配追踪过程记录的信息，生成装配车间的各种统计资料，如班报、日报、月报和年报等。计划完成情况，装配领料与装配成品用料统计比较。

    8)装配过程监控：实现对装配线各工位、工序装配信息的实时监控、装配车间设备运行状态监控、装配车间设备报警控制，并通过LED大屏幕显示实时控制信息。这些信息作为质量档案予以保存。

    9)数据采集和接口：装配车间各特殊工位的专用设备(压装机、翻转机、拧紧机)控制，以满足相应工位的特殊装配工艺要求；通过PLC控制总站采集现场专用设备(压装机、电动拧紧机、间隙测量机、密封测试机)运行状态。负责总装、分装料架储料实时参数采集。

    10)基础数据管理：包括产品结构树、装配工艺控制参数、质量标准、设备基本信息、设备运行参数标准，以及维护保养项目信息维护和查询。

四、MES系统结构设计

    1.系统结构

    MES系统采用C/S结构与B/S结构相混合的方式，系统结构如下图所示。

图3 MES系统结构图

    一部分查询、浏览和工位操作功能采用B/S方式实现，如工位工业平板机上的工艺浏览功能等；其它功能大多采用C/S方式实现。

    数据库服务器实现数据管理，接受WEB服务器的数据请求，发送数据给应用程序。Intranet用户通过访问Web服务器来获得处理界面。在工作站上用浏览器进行浏览，在Web服务器上采用ASPAET程序对客户要求进行响应，根据客户要求从数据库中查找数据返回客户端。

    2.开发平台

    操作系统、服务器端采用 Windows2003 Server，

    客户端采用 Windows 2003 Professional，

    数据库采用 Microsoft SQL Server2000，

    程序设计采用 BorlandC++ Builder，ASP.Net，

    网络平台采用 Visual Studio.Net2003 Enterprise，

    系统所使用的设备主要包括以下几种：

    服务器：IBM Xseries3 458 670-LID

    工作站：P4

    2.8G/512M/80G

    工业控制计算机： 研华IPC-610

    工业平板机： 研华TPC-1260T

五、结束语

    MES系统是建立在装配车间生产线各种机械、电子设备基础上的，必然要受到这些设备的制约，设备的自动化程度在一定程度上决定了MES系统功能。MES系统的建设和实施，是企业优化制造流程、进行技术改造、促进生产和管理的一个重要手段。