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橡胶行业硫化工序制造执行系统的研究与设计(2)

2011/1/13    来源:万方数据    作者:王辉      
关键字:MES  制造执行系统  橡胶行业  
制造执行系统(MES)是位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统,其目的是解决上层计划系统与下层控制系统之间的信息通信。根据企业当前对MES系统的需求,采用什么样的MES结构和相关功能模块,便捷的实现企业管理信息系统和底层控制系统的连接,实现各层数据的有效集成是MES系统的设计关键。形象地说明了制造执行系统在企业信息化系统中的重要地位。

第二章 现代制造执行系统的结构体系与关键技术


    现代制造执行系统的功能结构

    制造执行系统(MES)是位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统,其目的是解决上层计划系统与下层控制系统之间的信息通信。根据企业当前对MES系统的需求,采用什么样的MES结构和相关功能模块,便捷的实现企业管理信息系统和底层控制系统的连接,实现各层数据的有效集成是MES系统的设计关键。形象地说明了制造执行系统在企业信息化系统中的重要地位。

    从时间因素分析,在MES之上的计划层考虑的问题是中长期的生产计划任务(时间因子-100倍),执行层系统MES处理的问题域是近期生产任务的协调安排(时间因子=10倍),控制层系统必须实时的接收生产指令,是设备按照预先设定的计划正常运转(时间因子=l倍)。它们相互关联、互为补充,实现企业的连续信息流。

    MES与计划层、控制层的信息豢成

    在MRPII、ERP系统的长期计划的指导F,MES系统根据设备、人员情况和底层控制系统采集生产过程实时数据.进行短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程的优化等工作,结合2-1节末所述的时间因子分析,描述了MES在企业中的数据流图。

    MEs是计划层与控制层之间的桥梁。在信息交互关系上,作为车间生产管理系统核心的MES可看作足一个通讯工具,它为企业各种其他应用系统提供现场的数据信息。MES向上层ERP/SCM提交周期盘点次数、隹产能力、材料消耗、劳动力和生产线运行性能、在制品(Work In Process,WIP)的存放状态、实际订单执行等涉及生产运行的数据;向底层控制系统发布生产指令控制及有关的生产线运行的各种参数等;生产工艺管理可以通过MES的产品产出和质量数据进行优化。另一方面,MES也要从其他的系统中获取自身需要的数据,这些数据保证了MES在工厂中的正常运行。例如,MILPIUERP的计划数据是MES进行生产调度的依据;供应链通过外来物料的采购和供应时间控制着生产计划的制订和某些零件在工厂中的生产活动时间;销售和客户服务模块提供的产品配置和报价为实际生产订单信息提供基本的参考数据;生产工艺管理提供实际生产的工艺文件和各种配方及操作参数;从控制模块传来的实时生产状态数据被MES用于实际生产性能评估和操作条件的判断。总之,MES接受企业管理系统的各种信息,充分利用这些信息资源,实现优化调度和合理资源配置。描述了MES与计划层和控制层的信息交互关系。

    MES系统的功能模型

    复杂系统模型根据深度不同可以分为若干个模型层次,通常情况下可以分为三个层次:在系统行为水平上的模拟,即复现真实系统的行为;在系统状态结构水平上的模拟,即与真实系统在状态上互相对应,通过模型可以对未柬的行为作唯一预测;在系统分解结构水平上的模拟,即模型唯一地表示出真实系统内部的工作情况。上层模型可以以一种清晰的方式映射到下层模型中。对应MES系统模型可以分为MES系统总体概念模型,包括企业MES系统范围、业务流程、功能构件;MES系统设计模型,包括物流模型、信息流模型、价值流模型;MES系统功能模型,包括完成MES实施的各功能模块模型,如计划模型、调度模型、设备管理模型、物料跟踪模型、质量管理模型、资源管理模型等。

    硫化工序制造执行系统的关键技术

    “硫化"一词有其历史性,因最初的天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名。因此硫化的更科学的意义应是“交联”或“架桥",即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。

    橡胶产品的性能和质量主要取决于硫化工序,开发面向橡胶行业硫化工序的MES系统具有重大的理论与现实意义,本课题的主要研究任务是研究和开发一套基于统一硬件平台的MES系统。采用工业PC/PLC/HMI/电子看板等设备作为车间内各个生产单元功能站的主要构件,通过各个生产单元的数据收集和反馈,组成覆盖全厂或整个工序的、满足闭环生产管理需要的开放式以太网络,采用MES数据库服务器作为系统的核心,进行实时数据存取和比照,实现生产信息监控和生产过程管理。

责任编辑:袁琴桃
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