汽車模具行業(yè)MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
以以型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、軟總線技術(shù),建立開放的、靈敏的制造執(zhí)行系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)信息的監(jiān)測(cè)、控制以及生產(chǎn)過程的優(yōu)化治理。
頂層的計(jì)劃層是MRPI/ERP等系統(tǒng)，其作用是治理企業(yè)中的各種生產(chǎn)資源、制定廠級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃等,主要負(fù)責(zé)企業(yè)活動(dòng)的計(jì)劃與生產(chǎn)決策。
處于中間層的是MES系統(tǒng)執(zhí)行層,主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行與控制。
生產(chǎn)控制層包括DCS (分布式控制系統(tǒng))、PLC (可編程邏輯控制器)和DNC (分布式數(shù)控設(shè)備)等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，主要用來控制生產(chǎn)過程和設(shè)備。
MES系統(tǒng)提供了一種系統(tǒng)地在同一平臺(tái)上集成計(jì)劃排產(chǎn)、物料跟蹤、生產(chǎn)調(diào)度等功能的方式,通過與計(jì)劃層的治理系統(tǒng)(ERP) 和底層控制系統(tǒng)的集成，將計(jì)劃、生產(chǎn)與控制緊密聯(lián)系起來,從而在計(jì)劃層和控制層之間建立了一座溝通的橋梁和紐帶。
汽車模具行業(yè)MES系統(tǒng)模塊的功能
MES系統(tǒng)系統(tǒng)主要包括計(jì)劃排產(chǎn)與作業(yè)調(diào)度、工位電子看板、物料跟蹤、生產(chǎn)本錢治理、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)與分析和系統(tǒng)治理等主要模塊，各模塊功能如下:
(1)計(jì)劃排產(chǎn)與作業(yè)調(diào)度模塊
計(jì)劃排產(chǎn)與作業(yè)調(diào)度模塊是汽車模具MES系統(tǒng)的核心。在與MES系統(tǒng)其他模塊和ERP系統(tǒng)進(jìn)行有效集成的基礎(chǔ)上，通過有限能力的作業(yè)排產(chǎn)，確定所有工件在設(shè)備上的加工順序,以吸設(shè)備加工每道工序的開始、完工時(shí)間。當(dāng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)緊急訂單、設(shè)備故障、返工返修、生產(chǎn)拖期等情況時(shí)，采用公道的優(yōu)化技術(shù)和方法進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度,調(diào)整作業(yè)計(jì)劃和調(diào)度資源,使之與實(shí)際生產(chǎn)條件相適應(yīng),從而進(jìn)步生產(chǎn)過程的連貫性,確保生產(chǎn)高效運(yùn)行。
(2)工位電子看板模塊
電子看板是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的一種面向車間操縱工位的可視化看板。工位電子看板模塊通過車間計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)任務(wù)列表及相關(guān)工藝信息及時(shí)呈現(xiàn)在操縱工位的看板上，向操縱職員下達(dá)生產(chǎn)指令，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)派工，并向其提供操縱規(guī)程、設(shè)備、工具、物料、輔料等作業(yè)指導(dǎo)信息。
(3)物料跟蹤模塊
物料跟蹤模塊運(yùn)用條形碼技術(shù)跟蹤整個(gè)模具生產(chǎn)的全過程,實(shí)時(shí)采集在制品工序活動(dòng)以及物料消耗、產(chǎn)品返工返修及報(bào)廢等信息，獲得每套模具的具體歷史記錄，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)過程透明化,實(shí)現(xiàn)每套模具生產(chǎn)過程的可追溯性。
(4)生產(chǎn)本錢治理模塊
按照動(dòng)態(tài)作業(yè)本錢法，將用度按不同作業(yè)具體分類、回集和分配，正確劃分可變本錢和固定本錢、可控本錢和非可控本錢，依據(jù)產(chǎn)品BOM所描述的加工裝配過程，結(jié)合實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集信息，從低層向高層逐層累積，從而計(jì)算出車間生產(chǎn)本錢。它反映了產(chǎn)品動(dòng)態(tài)增值的實(shí)際過程,能夠?qū)崟r(shí)、正確地實(shí)現(xiàn)本錢的精確統(tǒng)計(jì)。
(5)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)與分析模塊
生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)與分析模塊將在和MES系統(tǒng)其他模塊及ERP系統(tǒng)進(jìn)行有效集成的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)執(zhí)行進(jìn)度、質(zhì)量檢驗(yàn)、資源利用率等信息的統(tǒng)計(jì)與分析，為更好的優(yōu)化生產(chǎn)過程，進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量,維持最優(yōu)的生產(chǎn)狀態(tài)提供支持。
(6)系統(tǒng)治理模塊
對(duì)系統(tǒng)用戶按角色進(jìn)行治理，治理其部分、崗位、職員、權(quán)限等信息,保存系統(tǒng)登錄記錄，保證產(chǎn)品信息的安全性、保密性,提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。
汽車模具行業(yè)MES系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
MES系統(tǒng)是汽車模具行業(yè)車間信息化建設(shè)的重點(diǎn)，是否成功開發(fā)與應(yīng)用關(guān)系著汽車模具企業(yè)信息化建設(shè)的成敗，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括:
(1)作業(yè)排序優(yōu)化技術(shù)
作業(yè)排序優(yōu)化是計(jì)劃排產(chǎn)與作業(yè)調(diào)度的核心功能,決定了工件在設(shè)備或工作中心上的最佳加工順序。采用啟發(fā)式算法的優(yōu)先調(diào)度規(guī)則法進(jìn)行作業(yè)排序優(yōu)化，以預(yù)先定義好的優(yōu)先規(guī)則作為啟發(fā)條件,從等待的作業(yè)中選取優(yōu)先級(jí)最高的作業(yè)安排加工。在加工優(yōu)先級(jí)的設(shè)定中，將交貨期、零件、設(shè)備三者綜合考慮，以咬貨期先后設(shè)定模具優(yōu)先級(jí);根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)人為設(shè)定零件優(yōu)先級(jí);按照已排定的任務(wù)最少原則設(shè)定設(shè)備優(yōu)先級(jí)。這種方法易于實(shí)現(xiàn)、計(jì)算復(fù)雜度低，并且加工優(yōu)先級(jí)可以人為調(diào)整，使得排定的作業(yè)順序更符合生產(chǎn)實(shí)際。
(2)條形碼數(shù)據(jù)采集技術(shù)
條形碼數(shù)據(jù)采集技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)和通訊技術(shù)為基礎(chǔ)的一項(xiàng)綜合科學(xué)技術(shù),是一種信息識(shí)別、采集的重要方法和手段，它具有速度快、正確率高、操縱簡單、采集信息量大等優(yōu)點(diǎn)。利用條形碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程的物流信息進(jìn)行采集跟蹤，能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,記錄和處理生產(chǎn)中的大量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可追溯、反查、報(bào)表等功能，進(jìn)步治理效率和質(zhì)量。
(3)系統(tǒng)集成技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)產(chǎn)品信息的共享和交換,采用XML (可擴(kuò)展標(biāo)記語言)中性文件的方式來實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的集成。XML技術(shù)具有開放性、易擴(kuò)展性等特點(diǎn)，能夠在不同程序之間交換和共享數(shù)據(jù)。MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)集成的信息包括生產(chǎn)計(jì)劃、BOM信息、工藝信息和物料信息等。這種集成方式，不僅能夠進(jìn)步系統(tǒng)之間傳遞數(shù)據(jù)的正確性和一致性,還能夠進(jìn)步信息的反饋速度,有利于信息共享。
汽車模具行業(yè)MES系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
MES系統(tǒng)是面向車間層的信息治理系統(tǒng)，它的應(yīng)用給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著信息技術(shù)發(fā)展和制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)需求，企業(yè)對(duì)MES系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)提出了更高的要求，滿足可集成性、可適應(yīng)性、開放性和協(xié)同性要求是MES系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。具體表現(xiàn)以下各個(gè)方面:
(1)采用XML技術(shù)解決MES系統(tǒng)與ERP和底層控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)異構(gòu)題目，使系統(tǒng)更具開放性、可集成性，融合的更緊密；
(2)在對(duì)汽車模具M(jìn)ES系統(tǒng)軟件產(chǎn)品研究的基礎(chǔ)上,建立面向離散行業(yè)的通用解決方案,以適應(yīng)離散行業(yè)各種具體實(shí)際需要;
(3)數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)治理、最優(yōu)化技術(shù)、精益思想等治理技術(shù)和理念將在MES系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)MES系統(tǒng)理論向前發(fā)展;
(4)隨著信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,協(xié)同MES系統(tǒng)成為研究的熱門。
小結(jié)
通過汽車模具行業(yè)MES系統(tǒng)的構(gòu)建,建立了生產(chǎn)信息共享的機(jī)制和平臺(tái)，加強(qiáng)了汽車模具行業(yè)生產(chǎn)資源及生產(chǎn)過程的數(shù)字化治理與控制。MES系統(tǒng)在計(jì)劃層與控制層之間架起了一座溝通的橋梁,起到了承上啟下的作用。
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