第一篇：MES系統(tǒng)在汽車整車企業(yè)中的應(yīng)用(論文)

MES系統(tǒng)在汽車整車企業(yè)中的應(yīng)用

摘要：執(zhí)行制造系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，簡稱MES）是現(xiàn)代制造管理自動(dòng)化領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，它位于企業(yè)高端ERP與低端設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)之間：一方面，MES對(duì)來自ERP的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，將操作指令傳遞給低端控制層；另一方面，MES可以采集設(shè)備、儀表狀態(tài)數(shù)據(jù)，適時(shí)監(jiān)控低端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，為ERP、SCM提供現(xiàn)場(chǎng)適時(shí)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)高端計(jì)劃管理層與底層的溝通，起到承上啟下的作用。隨著我國汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭不斷加劇，MES系統(tǒng)作為一種企業(yè)適時(shí)管理的有效工具，其成功地導(dǎo)入與實(shí)施，對(duì)于汽車企業(yè)把握商機(jī)，提高生產(chǎn)裝備的生產(chǎn)運(yùn)行效率，快速調(diào)產(chǎn)，實(shí)施精益變革，以達(dá)到有效適應(yīng)市場(chǎng)需要的目的具有重要意義。

關(guān)鍵詞：MES 汽車企業(yè) MES系統(tǒng)應(yīng)用

The Application of MES in Complete Vehicle

Manufacturing Companies

Wei Lei

Abstract: Manufacturing Execution System(MES)is an important technology in the field of modern automatic manufacturing management.It is in between the upper level of ERP and the base level of equipment automatic control system of the company.On one hand, MES fractionizes and breaks down the production management information from ERP and passes the operation instruction to the control level.On the other hand, MES collects the data of the equipment and instrument, monitors the operation situation of the equipment and provides timely data to ERP and SCM.Thus MES plays a role of a linkage and enhances the communication between the planning level and the operation level.With the rapid development of automotive market in China, the competition between the auto vehicle manufacturers becomes more and more fierce.MES is an effective management tool for the enterprises.Successfully introducing MES system into vehicle manufacturing company has a great significance in helping the company to seize business opportunity, improve the production efficiency on the existing facilities, quickly adjust production and implement lean innovation to meet the market demand in an effective way.Key Words:

MES, vehicle manufacturer, MES application 引言

隨著企業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷推廣，企業(yè)信息化應(yīng)用水平逐漸提高，企業(yè)越來越需要車間執(zhí)行層的管理信息系統(tǒng)。MES信息管理系統(tǒng)在企業(yè)計(jì)劃管理和車間生產(chǎn)控制之間架起了一座信息溝通和管理的橋梁，使企業(yè)更容易建立一個(gè)快速反映、有彈性、精細(xì)化、統(tǒng)一的信息化制造環(huán)境，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境，降低材料和人力等資源的消耗。因此如何深刻理解MES內(nèi)涵，在我國企業(yè)中開發(fā)和應(yīng)用好MES，對(duì)于提高企業(yè)競(jìng)爭力，縮小與發(fā)達(dá)國家企業(yè)差距是迫在眉睫的事情，也將是企業(yè)信息化水平深層次推進(jìn)的需要。目前，我國制造業(yè)信息化管理已經(jīng)大規(guī)模的普及，MES信息管理系統(tǒng)在汽車行業(yè)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)實(shí)施MES系統(tǒng)的整車企業(yè)中，上海通用汽車將MES系統(tǒng)功能發(fā)揮的淋漓盡致并且上海通用汽車多年的成功實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和實(shí)施模式已經(jīng)逐漸成為國內(nèi)業(yè)界的一個(gè)默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。本文主要介紹MES系統(tǒng)功能概述、MES系統(tǒng)在汽車企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中所處地位及MES系統(tǒng)在汽車整車企業(yè)中的應(yīng)用。

[1]2 MES系統(tǒng)功能概述 MES國際聯(lián)合會(huì)對(duì)MES系統(tǒng)的定義是：MES系統(tǒng)能通過信息傳遞對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)工廠發(fā)生實(shí)時(shí)事件時(shí)，MES系統(tǒng)能對(duì)作出及時(shí)反應(yīng)、報(bào)告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)它們進(jìn)行指導(dǎo)和處理。這種對(duì)狀態(tài)變化的迅速響應(yīng)使MES系統(tǒng)能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒有附加值的活動(dòng)，有效地指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)運(yùn)作過程，從而使其既能提高工廠及時(shí)交貨能力，改善物料的流通性能，又能提高生產(chǎn)回報(bào)率。MES系統(tǒng)還通過雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個(gè)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務(wù)信息。

MES系統(tǒng)典型功能包括：工序詳細(xì)調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、過程管理、人力資源管理、維護(hù)管理、質(zhì)量管理、文檔控制、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理、性能分析和數(shù)據(jù)采集。實(shí)際的產(chǎn)品可能是包含其中一個(gè)或幾個(gè)功能。各功能簡述如下：

（1）工序詳細(xì)調(diào)度：通過基于有限資源能力的作業(yè)排序和調(diào)度來優(yōu)化車間性能。（2）資源分配和狀態(tài)管理： 指導(dǎo)勞動(dòng)者，機(jī)器，工具和物料如何協(xié)調(diào)的進(jìn)行生產(chǎn)，并跟蹤其現(xiàn)在的工作狀態(tài)和剛剛完工情況。

（3）生產(chǎn)單元分配：通過生產(chǎn)指令將物料或加工命令送到某一加工單元開始工序或工步的操作。

（4）文檔控制： 管理和分發(fā)與產(chǎn)品，工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)，或工作令有關(guān)的信息，同時(shí)也收集與工作和環(huán)境有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)信息。

（5）產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理： 通過監(jiān)視工件在任意時(shí)刻的位置和狀態(tài)來獲取每一個(gè)產(chǎn)品的歷史紀(jì)錄，該記錄向用戶提供產(chǎn)品組及每個(gè)最終產(chǎn)品使用情況的可追溯性。

（6）性能分析 ：將實(shí)際制造過程測(cè)定的結(jié)果與過去的歷史記錄和企業(yè)制定的目標(biāo)以及客戶的要求進(jìn)行比較。其輸出的報(bào)告或在線顯示用以輔助性能的改進(jìn)和提高。

（7）人力資源管理：提供按分鐘級(jí)更新的員工狀態(tài)信息數(shù)據(jù)（工時(shí)，出勤等），基于人員資歷，工作模式，業(yè)務(wù)需求的變化來指導(dǎo)人員的工作。

（8）維護(hù)管理： 通過活動(dòng)監(jiān)控和指導(dǎo)保證機(jī)器和其它資產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)工廠的執(zhí)行目標(biāo)。

（9）過程管理：基于計(jì)劃和實(shí)際產(chǎn)品制造活動(dòng)來指導(dǎo)工廠的工作流程。這一功能實(shí)際上也可由生產(chǎn)單元分配和質(zhì)量管理來實(shí)現(xiàn)。這里是作為一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

（10）質(zhì)量管理：根據(jù)工程目標(biāo)來實(shí)時(shí)記錄，跟蹤和分析產(chǎn)品加工過程的質(zhì)量，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量控制和確定生產(chǎn)中需要注意的問題。

（11）數(shù)據(jù)采集：監(jiān)視，收集和組織來自人員，機(jī)器和底層控制操作數(shù)據(jù)以及工序，物料信息。這些數(shù)據(jù)可由車間手工錄入或由各種自動(dòng)方式獲取。

[6]

[3]3 MES系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的重要性

21世紀(jì)的企業(yè)面臨著日益激烈的國際競(jìng)爭，要想贏得市場(chǎng)、贏得用戶就必須通過實(shí)施MRPII/ERP來加強(qiáng)管理。然而上層生產(chǎn)計(jì)劃管理受市場(chǎng)影響越來越大，明顯感到計(jì)劃跟不上變化。面對(duì)客戶對(duì)交貨期的苛刻要求，面對(duì)更多產(chǎn)品的改型，訂單的不斷調(diào)整，企業(yè)決策者認(rèn)識(shí)到，計(jì)劃的制訂要依賴于市場(chǎng)和實(shí)際的作業(yè)執(zhí)行狀態(tài)，而不能完全以物料和庫存回報(bào)來控制生產(chǎn)。同時(shí)MRPⅡ/ERP軟件主要是針對(duì)資源計(jì)劃，這些系統(tǒng)通常能處理昨天以前 [3]發(fā)生的事情（作歷史分析），亦可預(yù)計(jì)并處理明天將要發(fā)生的事件，但對(duì)今天正在發(fā)生的事件卻往往留下了不規(guī)范的缺口，而傳統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理已無法滿足今天復(fù)雜多變的競(jìng)爭需要。因此找出任何影響產(chǎn)品品質(zhì)和成本的問題，提高計(jì)劃的實(shí)時(shí)性和靈活性，同時(shí)又能改善生產(chǎn)線的運(yùn)行效率已成為目前每個(gè)企業(yè)十分關(guān)心的問題。

制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）恰好能填補(bǔ)這一空白。MES是處于計(jì)劃層和車間層操作控制系統(tǒng)SFC之間的執(zhí)行層，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。它通過控制包括物料、設(shè)備、人員、流程指令和設(shè)施在內(nèi)的所有工廠資源來提高制造競(jìng)爭力，提供一種系統(tǒng)的在統(tǒng)一平臺(tái)上集成諸如質(zhì)量控制、文檔管理、生產(chǎn)調(diào)度等功能的方式。從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)實(shí)時(shí)化的ERP/MES/SFC系統(tǒng)。

MES系統(tǒng)為企業(yè)中其他管理信息系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。例如，ERP系統(tǒng)需要MES提供的成本、制造周期和預(yù)計(jì)產(chǎn)出時(shí)間等實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)；SCM從MES中獲取當(dāng)前的訂單狀態(tài)、當(dāng)前的生產(chǎn)能力以及企業(yè)中生產(chǎn)換班的相互約束關(guān)系；CRM的成功報(bào)價(jià)與準(zhǔn)時(shí)交貨，則取決于MES所提供的有關(guān)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；PDM中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息，可以基于MES的產(chǎn)品產(chǎn)出和生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化等

[4][5]。

在許多工廠中，全廠管理的功能目前仍然由文件和人工系統(tǒng)進(jìn)行，通常有經(jīng)驗(yàn)的人員執(zhí)掌著工廠生產(chǎn)效益的鑰匙。在大多數(shù)運(yùn)行中，人工系統(tǒng)和有經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行人員的判斷總是起著重要作用。但是，市場(chǎng)要求產(chǎn)品的品種和數(shù)量經(jīng)常變化，靠人工和經(jīng)驗(yàn)調(diào)整生產(chǎn)顯然效率低、反應(yīng)慢、缺乏競(jìng)爭力。而且人工系統(tǒng)也不可能適應(yīng)產(chǎn)品、工藝、技術(shù)和用戶要求日趨加速的變化。由于生產(chǎn)運(yùn)行變化如此迅速，MES的信息的及時(shí)性要求以分，甚至秒的速度進(jìn)行反應(yīng)，此時(shí)光靠人恐怕不行。因此，采用MES帶來的效益不言而喻。ERP／MRP的環(huán)境是以具體事務(wù)為基礎(chǔ)的。其數(shù)據(jù)交換就是對(duì)生產(chǎn)調(diào)度、運(yùn)輸安排或?qū)ιa(chǎn)計(jì)劃要求的響應(yīng)。與此不同的是，控制的決策必須在秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)完成，它對(duì)生產(chǎn)過程、操作人員，或?qū)Σ牧系牟僮餍枨笞龀鲰憫?yīng)。顯然，實(shí)時(shí)環(huán)境和實(shí)時(shí)響應(yīng)的差異影響著絕大多數(shù)的具體事務(wù)和在控制層的執(zhí)行。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)流和控制流在ERP與控制層之間存在著巨大的鴻溝。傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)向主管財(cái)務(wù)的總經(jīng)理和財(cái)務(wù)管理負(fù)責(zé)人報(bào)告，居于管理層；而傳統(tǒng)的工程生產(chǎn)信息則向負(fù)責(zé)生產(chǎn)的總經(jīng)理報(bào)告；職責(zé)不同，相互之間的溝通不一定能做到及時(shí)且細(xì)致深入。

與此相反，MES系統(tǒng)能提供的材料數(shù)據(jù)是與生產(chǎn)消耗相關(guān)的，同時(shí)能生成基于精確執(zhí)行時(shí)間的材料供應(yīng)提前量，這將改善倉儲(chǔ)控制。準(zhǔn)確的生產(chǎn)模型是與實(shí)際測(cè)量相對(duì)于計(jì)劃時(shí)間表的關(guān)系緊緊相連的，有助于精確表達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)時(shí)行為。

現(xiàn)今的生產(chǎn)企業(yè)在不斷加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭下，越來越感到市場(chǎng)的殘酷和面臨的挑戰(zhàn)，如何把握先機(jī)，快速調(diào)整生產(chǎn)以適應(yīng)市場(chǎng)的需要，在現(xiàn)有的設(shè)備條件下提高生產(chǎn)效率，做到精益生產(chǎn)是不斷擺在企業(yè)管理人員面前的一道道課題。例如，在市場(chǎng)訂單多同級(jí)別車品種多的情況下，整車企業(yè)管理人員最擔(dān)心的就是生產(chǎn)線停線。如果企業(yè)不能及時(shí)生產(chǎn)出高質(zhì)量高可靠性的產(chǎn)品來滿足用戶的需求，就會(huì)造成大量訂單的流失，這對(duì)企業(yè)來說損失是巨大的。但是如何減少生產(chǎn)線停線次數(shù)提高生產(chǎn)效率，找出生產(chǎn)過程中存在的質(zhì)量問題一直是困擾著企業(yè)的難題。于是，企業(yè)就在尋求一種可以對(duì)在制品的生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的方法，實(shí)時(shí) 3 性管理成為企業(yè)贏利企業(yè)的基石。而MES信息管理系統(tǒng)恰恰是實(shí)時(shí)性管理的最好工具也僅有它才能真正的滿足企業(yè)的要求。MES系統(tǒng)在汽車整車企業(yè)中的應(yīng)用

目前，我國大型整車企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，降低材料和人力等資源的成本實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用MES信息管理系統(tǒng)。如：上海通用汽車、湖南長豐、昌河鈴木等等。一般來說，整車企業(yè)在應(yīng)用MES系統(tǒng)過程中主要包含以下幾個(gè)功能模塊：生產(chǎn)計(jì)劃管理、PMC（生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)）、質(zhì)量ANDON系統(tǒng)、物料ANDON系統(tǒng)、AVI（車身跟蹤系統(tǒng)）。下面我們通過具體實(shí)施的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)來研究這幾個(gè)功能模塊如何在整車企業(yè)中發(fā)揮作用以達(dá)到MES系統(tǒng)要求。

4.1 生產(chǎn)計(jì)劃管理

這個(gè)功能模塊主要實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)計(jì)劃的接收、分解、下達(dá)以及上傳給上層計(jì)劃系統(tǒng)信息的功能。通常情況下，MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)不會(huì)采用同一個(gè)操作平臺(tái)，因此需要用FTP協(xié)議來解決通訊問題。例如：利用SERVER U軟件搭建FTP服務(wù)器。MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)通過文本文件交換數(shù)據(jù)的，MES系統(tǒng)每天將文本文件存儲(chǔ)在特定的文件夾中。

當(dāng)MES系統(tǒng)接收到文本文件后，用某種高級(jí)編程語言將文本文件中每條生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分解并存儲(chǔ)在SQL數(shù)據(jù)庫中的特定數(shù)據(jù)表中。比如：在焊裝車間我們每天都會(huì)接收到來自ERP的生產(chǎn)計(jì)劃文件，然后將其進(jìn)行分解分別存儲(chǔ)在幾張數(shù)據(jù)表中。這幾張數(shù)據(jù)表分別對(duì)應(yīng)左右側(cè)圍生產(chǎn)線、地板生產(chǎn)線，左右門生產(chǎn)線等等?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)車輛信息都存儲(chǔ)在這些數(shù)據(jù)表中。MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)會(huì)對(duì)文本文件的格式進(jìn)行約定，通過標(biāo)識(shí)符判斷獲取計(jì)劃文件信息的完整性。

計(jì)劃文件格式舉例如下：

#####Begin##### 計(jì)劃內(nèi)容

######END###### 50 其中第一行作為計(jì)劃文件的起始標(biāo)識(shí)行，最后一行為計(jì)劃文件的結(jié)束標(biāo)識(shí)行，并在結(jié)束標(biāo)識(shí)行末端標(biāo)識(shí)計(jì)劃文件下達(dá)計(jì)劃的記錄數(shù)。此記錄數(shù)用來MES系統(tǒng)較對(duì)分解文本文件后的完整性。

MES系統(tǒng)將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的計(jì)劃信息下達(dá)到各生產(chǎn)線OEM PLC設(shè)備以及條碼打印設(shè)備。OEM設(shè)備及條碼打印設(shè)備都根據(jù)數(shù)據(jù)表中車輛信息指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作。在昌河鈴木焊裝車間通過操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備車型顯示板簡化了生產(chǎn)計(jì)劃部門和班組長的工作內(nèi)容。車型顯示板顯示的信息完全與ERP下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃信息一一對(duì)應(yīng)，操作工根據(jù)顯示信息就可知道當(dāng)前應(yīng)該生產(chǎn)哪種車型的車輛。

ERP系統(tǒng)會(huì)在在制品生產(chǎn)過程中設(shè)定幾個(gè)關(guān)鍵信息點(diǎn)，這幾個(gè)信息點(diǎn)對(duì)于ERP系統(tǒng)推算車輛生產(chǎn)時(shí)間、庫存、物料管理非常重要。MES系統(tǒng)將采集到的生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息儲(chǔ)存在MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，ERP系統(tǒng)可以直接從MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中獲取，ERP系統(tǒng)需要隨時(shí)關(guān)注MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫指定表格中數(shù)據(jù)的變化，并及時(shí)的將生產(chǎn)信息傳遞給ERP系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)ERP生產(chǎn)計(jì)劃管理功能。

由此，我們可以看出生產(chǎn)管理模塊實(shí)現(xiàn)了從ERP接收數(shù)據(jù)并將現(xiàn)場(chǎng)信息傳遞給ERP的整個(gè)過程，同時(shí)驗(yàn)證了MES系統(tǒng)在企業(yè)管理系統(tǒng)中承上啟下的作用。

4.2 PMC生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)PMC（Production Monitoring & Control）是一個(gè)工廠范圍內(nèi)的多功能系統(tǒng)，一方面，系統(tǒng)對(duì)車間一級(jí)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在第一時(shí)間捕獲停機(jī)原因，從而達(dá)到減少停線時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)。同時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)記錄各個(gè)設(shè)備在各個(gè)班次停機(jī)次數(shù)及停機(jī)原因、為維修部門制定預(yù)防性和預(yù)測(cè)性維修計(jì)劃提供第一手的信息，從而提高設(shè)備運(yùn)行效率,最終提高生產(chǎn)效率。

另一方面，該系統(tǒng)被用來實(shí)時(shí)地監(jiān)視生產(chǎn)狀態(tài)。建立生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的目的是測(cè)量和跟蹤生產(chǎn)設(shè)備的工作情況，當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)生產(chǎn)問題時(shí)，生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)將向車間人員報(bào)警。該系統(tǒng)將監(jiān)視生產(chǎn)的車輛、節(jié)拍時(shí)間、設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)間、故障停機(jī)時(shí)間以及生產(chǎn)設(shè)備的故障。

生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)所采集到的信息將通過計(jì)算機(jī)屏幕、顯示板和聲音報(bào)警器廣播給用戶。生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通過TCP/IP 或 OPC以太網(wǎng)協(xié)議與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(可編程邏輯控制器、機(jī)器人、個(gè)人計(jì)算機(jī)、其它控制系統(tǒng))進(jìn)行通訊。

通過車間層面的PMC及時(shí)管理和控制，可以立刻進(jìn)行故障解決。同時(shí)系統(tǒng)在停工期會(huì)自動(dòng)記錄停工的時(shí)間和原因，為維護(hù)提供第一手的資料。因此系統(tǒng)將得到更優(yōu)化，設(shè)備將更有效地工作，最終提高生產(chǎn)效益。PMC系統(tǒng)的組成如下圖：

圖1 PMC系統(tǒng)組成

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[2]收集和管理報(bào)警數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)登錄SQL數(shù)據(jù)庫 生成報(bào)表 趨勢(shì)數(shù)據(jù)

控制PLC以決定傳送帶的啟動(dòng)和停止 圖象顯示 車間流程 區(qū)域流程 安裝信息 車間生產(chǎn)信息 車間班次信息 ? 車間傳送帶狀態(tài)

該系統(tǒng)可提供車間生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息，用于維護(hù)和改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定性和生產(chǎn)設(shè)備的效率。

4.3 質(zhì)量管理系統(tǒng)

質(zhì)量管理系統(tǒng)是一個(gè)用聲光顯示當(dāng)前生產(chǎn)線狀況的系統(tǒng)，它提醒工段長，分工段長，維修人員及其他相關(guān)人員發(fā)生在某工位的質(zhì)量問題及物料需求，它也是操作工工作時(shí)請(qǐng)求幫助的一個(gè)工具。它是一套專門為汽車生產(chǎn)、裝配線設(shè)計(jì)的信息管理和控制系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠收集生產(chǎn)線上有關(guān)設(shè)備及質(zhì)量管理的信息，加以處理后，控制分布于車間各處的燈光和聲音報(bào)警系統(tǒng)。質(zhì)量管理系統(tǒng)在汽車四大工藝車間中被廣泛使用。

現(xiàn)今的汽車工業(yè)面臨巨大的競(jìng)爭壓力，必須不斷提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。為了提高生產(chǎn)效率，就必須減少生產(chǎn)線的停線次數(shù)。為了降低成本，必須對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)和控制。

質(zhì)量管理系統(tǒng)顧名思義就是為了提高質(zhì)量，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)車間的生產(chǎn)線是現(xiàn)代化高度集中的流水化作業(yè)，我們的質(zhì)量管理系統(tǒng)就是保證生產(chǎn)線上的每個(gè)工位能按時(shí)、保質(zhì)地完成本工位的加工作業(yè)，以便讓帶有質(zhì)量問題的工件在進(jìn)入到下一工位前能得到妥善處理和解決，而不希望是到達(dá)末端后再修理或再作統(tǒng)一處理解決，避免不必要的重復(fù)加工或返工，提高下線一次合格率，協(xié)調(diào)各工位間、班組間的活動(dòng)，提高效率和整體質(zhì)量水平。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)流水線上，任何一個(gè)工位如果發(fā)生質(zhì)量問題，操作人員就要停止整條生產(chǎn)線來排除故障。采用質(zhì)量管理系統(tǒng)后，一旦出現(xiàn)問題，操作人員可以在本工位拉一下繩索，點(diǎn)亮相應(yīng)的報(bào)警燈，觸發(fā)相應(yīng)的聲音報(bào)警，提示維修人員和管理人員立即找出發(fā)生故障的地方以及故障的原因，可以不用停止生產(chǎn)線而解決問題。因此既減少了停線時(shí)間，又提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)管理人員還可以根據(jù)質(zhì)量管理系統(tǒng)記錄報(bào)告的各種信息，分析解決問題，識(shí)別出工藝上須改進(jìn)的部分，或者對(duì)操作人員作進(jìn)一步的培訓(xùn)。

質(zhì)量管理系統(tǒng)要達(dá)到以上功能，以下四大部分是必不可少的：

? 操作部分：在重要質(zhì)量工位均安置拉桿，操作人員在需要時(shí)，通過它們發(fā)出信息，以便及時(shí)得到所希望的支持和幫助。

? 顯示部分：為讓人們通過視覺了解發(fā)生的事件。一塊或幾塊質(zhì)量管理顯示牌能簡單、直觀地反映事件信息。同時(shí)各工位的報(bào)警指示燈則表明了事件發(fā)生或有所需求之處的區(qū)域和具體位置。

? 聲音部分：通過聲音或音樂，也可以了解到事件發(fā)生的大致地點(diǎn)、事件的類型、性質(zhì)和該誰去處理事件等信息。另外還可以播放上下班、休息等輔助信息。

? 記錄部分：對(duì)生產(chǎn)過程中發(fā)生的拉桿事件、自動(dòng)事件進(jìn)行記錄，提供給管理人員作為分析、改進(jìn)、研究的依據(jù)。

生產(chǎn)線上的質(zhì)量管理系統(tǒng)，允許操作者在生產(chǎn)過程中發(fā)生質(zhì)量問題時(shí)得到幫助和支持，能夠用來幫助生產(chǎn)線上的工人在規(guī)定生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)、完成質(zhì)量可靠的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配任務(wù)?？梢姡惭b在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)車間的質(zhì)量管理系統(tǒng)起到了在生產(chǎn)流水線上傳遞信息、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的作用。質(zhì)量管理系統(tǒng)又簡稱質(zhì)量ANDON系統(tǒng)或者ANDON系統(tǒng)。質(zhì)量管理系統(tǒng)的功能支持制造業(yè)的同步制造原則，即在當(dāng)前工位按照質(zhì)量完成所有工作，而不是將質(zhì)量問題流入下一個(gè)工位，最后維修。質(zhì)量管理系統(tǒng)的控制核心由一臺(tái)質(zhì)量管理PLC完成，控制 6 各個(gè)生產(chǎn)線和所有質(zhì)量設(shè)備、按鈕，并在相應(yīng)的質(zhì)量管理顯示板顯示相應(yīng)的信息，質(zhì)量管理系統(tǒng)的功能見圖2。

圖2 質(zhì)量管理系統(tǒng)功能

當(dāng)工位上的操作工需要幫助時(shí)，操作工可以拉動(dòng)位于該工位的質(zhì)量拉桿，該質(zhì)量拉桿將激活質(zhì)量管理系統(tǒng)，點(diǎn)亮該工位的指示燈，同時(shí)在質(zhì)量管理顯示板上點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)該工位的燈以示尋求幫助，同時(shí)，該系統(tǒng)還會(huì)播放特定的音樂以引起相關(guān)人員的注意力。

當(dāng)工段長聽到音樂后，根據(jù)質(zhì)量管理顯示板信息可以判斷出需要幫助的工位，并及時(shí)趕到該工位，幫助解決問題。當(dāng)問題解決后，操作工應(yīng)再次拉下質(zhì)量拉桿，復(fù)位該請(qǐng)求信息。

對(duì)于連續(xù)流水線，在操作工拉下質(zhì)量拉桿后，如果在車輛到達(dá)終端到位FPS位置前沒有解決問題，則流水線停在FPS位置上。只有當(dāng)質(zhì)量拉桿復(fù)位后，流水線才繼續(xù)運(yùn)行。如果操作工在車輛到達(dá)FPS位置前解決了該問題，拉動(dòng)質(zhì)量拉桿復(fù)位，該情況不會(huì)造成流水線停線。

質(zhì)量管理內(nèi)嵌事件跟蹤及報(bào)表功能。它可以跟蹤質(zhì)量管理呼叫的次數(shù)，流水線停線的次數(shù)及停機(jī)時(shí)間等。

4.4 物料求援系統(tǒng)

物料求援系統(tǒng)基于及時(shí)供貨的準(zhǔn)則。物料請(qǐng)求功能允許操作工對(duì)其所需的物料提出申請(qǐng)。該系統(tǒng)提供送貨人員的工作效率，節(jié)省車間存放空間，避免了不必要的延遲、等待時(shí)間，及由于物料短缺而造成的停線，物料求援系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 物料求援系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

主計(jì)算機(jī)（服務(wù)器）打印機(jī)LED顯示屏 WL01WL07現(xiàn)場(chǎng)物料求援觸摸屏WL08WL09WL12現(xiàn)場(chǎng)物料求援觸摸屏WL13 物料求援系統(tǒng)的功能如下：

● 物料求援觸摸屏將懸掛在有物料請(qǐng)求的貨價(jià)上方，用于物料請(qǐng)求及確認(rèn)

● 在物料配送區(qū)域的物料LED板上將顯示物料請(qǐng)求，該系統(tǒng)通過顯示求援信息的排 列

順序保證FIFO ● 系統(tǒng)提供給物料配送人員所需配送物料的所有必須信息 ● 系統(tǒng)提供對(duì)物料求援觸摸屏上的位置及部件信息的配置方式 ● 查詢庫存信息 – 顯示特定庫存位置上的物料庫存量

● 庫存盤點(diǎn) – 在對(duì)xxx和xxx庫進(jìn)行庫存盤點(diǎn)后，根據(jù)實(shí)際庫存數(shù)據(jù)允許相關(guān)人員手動(dòng)調(diào)整庫存量，并生成庫存量報(bào)表

● 開啟或關(guān)閉庫存報(bào)警 – 對(duì)于對(duì)于指定存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的物料設(shè)定開啟或關(guān)閉庫存報(bào)警，當(dāng)庫存量過低或過高時(shí)提供報(bào)警提示

● xxx物料存儲(chǔ)區(qū)的庫存消耗 – 當(dāng)收到來自工位的送料到達(dá)的確認(rèn)信號(hào)后，在xxx物料存儲(chǔ)區(qū)扣除相應(yīng)物料庫存

● xxx物料存儲(chǔ)區(qū)的庫存增加－ 當(dāng)收到來自JIT供應(yīng)商的供貨到達(dá)信號(hào)后，在xxx物料存儲(chǔ)區(qū)增加相應(yīng)物料庫存

物料求援系統(tǒng)可通過配置對(duì)下列信息進(jìn)行跟蹤：每個(gè)觸摸屏提出請(qǐng)求的次數(shù)，請(qǐng)求時(shí)間，確認(rèn)時(shí)間，貨物送抵時(shí)間等。

4.5 AVI車身跟蹤系統(tǒng)

為了完成生產(chǎn)管理體系中工序詳細(xì)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理等工作，實(shí)現(xiàn)MES中的操作/詳細(xì)排產(chǎn)、產(chǎn)品的宗譜與產(chǎn)品跟蹤等功能模塊的部分功能，我們?cè)O(shè)計(jì)了車輛跟蹤系統(tǒng)，車輛跟蹤系統(tǒng)可以應(yīng)用于沖壓、焊裝、涂裝和總裝車間。

車身跟蹤系統(tǒng)是一種應(yīng)用掃碼設(shè)備、無線射頻設(shè)備或者其他識(shí)別設(shè)備對(duì)進(jìn)入和離開生產(chǎn)過程中的每一個(gè)區(qū)域的每一個(gè)車輛進(jìn)行識(shí)別身份，并作記錄，在生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)利用一定的運(yùn)算策略，根據(jù)生產(chǎn)線提供的生產(chǎn)情況信號(hào)，將車輛生產(chǎn)隊(duì)列進(jìn)行整理和排序，實(shí)時(shí)地反映出當(dāng)前車間每一個(gè)主要生產(chǎn)工位在產(chǎn)情況，并可以將每一個(gè)生產(chǎn)車輛的生產(chǎn)信息與車輛相對(duì)應(yīng)，記錄到數(shù)據(jù)庫，這樣即可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的宗譜與產(chǎn)品跟蹤等功能。同時(shí)也方便了管理者隨時(shí)對(duì)特定生產(chǎn)車輛進(jìn)行生產(chǎn)狀態(tài)查詢以及了解車間內(nèi)的車輛生產(chǎn)的詳細(xì)分布信息。

圖4 車身跟蹤系統(tǒng)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

車身跟蹤系統(tǒng)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如上圖所示，但是在實(shí)際應(yīng)用上來講，對(duì)于不同的生產(chǎn)車間，車身跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案也不盡相同。對(duì)于普通的生產(chǎn)流水線，為了實(shí)時(shí)地反映出當(dāng)前車間每一個(gè)主要生產(chǎn)工位在產(chǎn)情況，我們首先將整個(gè)車間根據(jù)生產(chǎn)工藝的順序，進(jìn)行區(qū)域劃分，[7]將每一段連續(xù)的流水線劃分為一個(gè)區(qū)域，并對(duì)每一個(gè)流水線區(qū)域的工位數(shù)量和工位位置進(jìn)行定義，以此來建立整個(gè)車間的車身跟蹤系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)的功能如下： ● 動(dòng)態(tài)車輛信息顯示 ● 物料裝載提示 ● 為質(zhì)量設(shè)備提供信息 ● 質(zhì)量檢查

生產(chǎn)管理者可以獲得每條生產(chǎn)線當(dāng)前車輛的準(zhǔn)確裝配信息，同時(shí)獲取流水線上每個(gè)正在裝配的車輛的準(zhǔn)確位置。該系統(tǒng)的目的是為生產(chǎn)線創(chuàng)造車輛跟蹤模型，它能保存所有的車輛裝配信息以用于顯示和數(shù)據(jù)查詢。結(jié)論

本文結(jié)合汽車制造企業(yè)MES系統(tǒng)實(shí)際項(xiàng)目，詳細(xì)介紹了生產(chǎn)計(jì)劃管理、PMC系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、物料求援系統(tǒng)、AVI車身跟蹤系統(tǒng)等MES功能模塊在企業(yè)中的應(yīng)用。從信息流的角度看，MES系統(tǒng)在高端計(jì)劃層與低端現(xiàn)場(chǎng)控制層之間建立起了有效的信息傳遞途徑，充分發(fā)揮了承上啟下的作用。從產(chǎn)品質(zhì)量控制和適時(shí)管理角度看，MES系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過程的系統(tǒng)優(yōu)化，它收集生產(chǎn)過程中大量產(chǎn)生的適時(shí)數(shù)據(jù)，并及時(shí)處理，為企業(yè)持續(xù)改進(jìn)動(dòng)態(tài)機(jī)制的建立提供了強(qiáng)勁的技術(shù)支持?？傊?，MES系統(tǒng)的導(dǎo)入與實(shí)施，對(duì)于企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低材料、人力等資源消耗，有效建立起動(dòng)態(tài)、適時(shí)管理體系具有重大意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 曹江輝，王寧生，解放，制造執(zhí)行系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，高技術(shù)通訊，2003.06 [2] MESA International，“MES Explained: A High Level Vision”，White Paper6(Pittsburgh: Manufacturing Execution Systems Assoc., 1997).[3] 蔣晴宇，MES與SCM的協(xié)作與應(yīng)用，現(xiàn)代制造，2003年 第11期

[4] 何清剛，淺談制造執(zhí)行系統(tǒng)MES，CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2005.05 [5] 何霆，劉文煌，梁力平，MES的計(jì)劃、調(diào)度集成問題研究，制造業(yè)自動(dòng)化，2003.03 [6] 陳宇，廖永斌，段鑫等，制造業(yè)車間級(jí)管理系統(tǒng)(MES)及其典型結(jié)構(gòu)，廣東自動(dòng)化與信息工程，2004.02 [7] 祁貽炳，GE Fanuc內(nèi)部培訓(xùn)資料，GE Fanuc自動(dòng)化有限公司，2004 9

第二篇：MES系統(tǒng)功能在ERP系統(tǒng)中的應(yīng)用

MES系統(tǒng)功能在ERP系統(tǒng)中的應(yīng)用

很多的人認(rèn)為有了ERP系統(tǒng),MES系統(tǒng)就不用引進(jìn)了，這種觀點(diǎn)對(duì)嗎。我們知道ERP系統(tǒng)是生產(chǎn)計(jì)劃管理層，而MES處于ERP系統(tǒng)和生產(chǎn)執(zhí)行層的中間，是制造執(zhí)行系統(tǒng)。很多的企業(yè)，ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)是一起引進(jìn)的。因?yàn)槊恳粋€(gè)ERP項(xiàng)目都需要一個(gè)MES功能。MES系統(tǒng)的功能很多都是要靠ERP系統(tǒng)的配合才能完成的。理由有很多，下面就來具體的看看原因。

一：ERP上微小的變動(dòng)會(huì)造成大影響.ERP級(jí)別上的策略和市場(chǎng)改變?cè)斐傻挠绊憥缀跏巧a(chǎn)級(jí)別上的變動(dòng)的10倍。因此，應(yīng)該專門制造一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，用于管理生產(chǎn)過程中產(chǎn)量和生產(chǎn)速度的變化。

二：ERP不是車間級(jí)產(chǎn)品。盡管ERP系統(tǒng)包含著生產(chǎn)執(zhí)行的功能，但目前沒有一個(gè)ERP系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)每生產(chǎn)一件就更新一次的功能。車間生產(chǎn)系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)對(duì)“實(shí)時(shí)”的解釋不同：ERP是從典型的企業(yè)戰(zhàn)略管理角度上解釋，而MES則是生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)概念。生產(chǎn)系統(tǒng)需要作為一個(gè)滿足客戶，監(jiān)管機(jī)構(gòu)，供應(yīng)商以及內(nèi)部員工的不斷變化的需求無縫的整體。這，顯然更適合MES的概念。

三：供應(yīng)鏈需要在戰(zhàn)略或商業(yè)級(jí)以上的層次整合起來。如今，公司間的競(jìng)爭已經(jīng)不僅僅是兩個(gè)公司之間的事了，而是兩條供應(yīng)鏈之間的事。這也意味著提高效率不僅要從戰(zhàn)略或商業(yè)層面上進(jìn)行改善，而是要從整個(gè)供應(yīng)鏈改善。信息整合只能從車間級(jí)開始的各個(gè)層次開始整合起來。只有具備及時(shí)，準(zhǔn)確的信息流。供應(yīng)鏈才能高效的運(yùn)轉(zhuǎn)起來。

四：ERP所提供的信息和生產(chǎn)人員所需的信息不同。不同需求的員工不僅信息不同，而且所需信息呈現(xiàn)的方式也不同。傳統(tǒng)的ERP項(xiàng)目的界面是為那些分析，決策者設(shè)計(jì)的。在生產(chǎn)部門中，由于變化更快，應(yīng)該更快的呈現(xiàn)這種變化。生產(chǎn)過程中，通常不會(huì)去分析過時(shí)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，而是會(huì)去分析正在發(fā)生的信息以及趨勢(shì)。不同職位的人，需要的信息種類不同，系統(tǒng)呈現(xiàn)的方式也就不同。

五：對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)中，很多的時(shí)候ERP系統(tǒng)扮演的計(jì)劃的制度者，而MES系統(tǒng)則是一線的主管，從決策層來領(lǐng)取生產(chǎn)計(jì)劃，交給MES系統(tǒng)執(zhí)行，將生產(chǎn)中的信息及時(shí)反饋給計(jì)劃層。前者用來策略制定，而后者則是操作層面上的東西。知道怎么做的人給知道為什么的人做事，知道為什么的人需要知道怎么做的人實(shí)現(xiàn)他們的想法。這是一種很重要的互相依存的關(guān)系，因此企業(yè)在實(shí)施MES系統(tǒng)時(shí)，最好是MES和ERP系統(tǒng)一起實(shí)施。

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第三篇：卷煙廠煙草機(jī)械中MES系統(tǒng)的應(yīng)用

工控商務(wù)網(wǎng)：卷煙廠煙草機(jī)械中MES系統(tǒng)的應(yīng)用 文章來自：工控網(wǎng)

【應(yīng)用領(lǐng)域】：打葉復(fù)烤倉儲(chǔ)/醇化制絲濾棒成型機(jī)卷接機(jī)煙草包裝機(jī)煙草煙草機(jī)械 概述：

經(jīng)過多年發(fā)展，國內(nèi)各煙草企業(yè)通過不斷提高生產(chǎn)線自動(dòng)化程度和引進(jìn)先進(jìn)的企業(yè)級(jí)管理系統(tǒng)（ERP/MIS），使本企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和市場(chǎng)競(jìng)爭力有了很大提高。但是一個(gè)突出問題也逐漸暴露出來，這就是如何將先進(jìn)的生產(chǎn)線控制系統(tǒng)和企業(yè)級(jí)的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)有效結(jié)合起來，一方面讓與企業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的部門能夠及時(shí)有效地了解到車間生產(chǎn)的各方面信息，另一方面也使企業(yè)的各項(xiàng)生產(chǎn)調(diào)度和決策信息及時(shí)下達(dá)到生產(chǎn)第一線，使之得到有效地貫徹和執(zhí)行。正是基于這樣一個(gè)出發(fā)點(diǎn)，昆明卷煙廠于2002年5月立項(xiàng)實(shí)施生產(chǎn)二部生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）項(xiàng)目。

整個(gè)MES系統(tǒng)采用美國Wonderware公司國際領(lǐng)先的過程監(jiān)控和生產(chǎn)管理軟件平臺(tái)——FactorysuiteA2，是國內(nèi)第一個(gè)全面采用Wonderware軟件平臺(tái)在煙草行業(yè)實(shí)施的MES項(xiàng)目。

經(jīng)過對(duì)昆煙企業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程進(jìn)行充分地調(diào)研和詳細(xì)的系統(tǒng)分析和規(guī)劃后，整個(gè)MES系統(tǒng)于2003年6月正式啟動(dòng)，并由云南薩美特科技有限公司負(fù)責(zé)實(shí)施。項(xiàng)目實(shí)施過程中，在昆煙信息中心和云南薩美特科技有限公司共同努力下，不僅通過合理調(diào)整生產(chǎn)管理流程提高了生產(chǎn)管理水平，同時(shí)盡可能完整地體現(xiàn)了MES系統(tǒng)的生產(chǎn)管理理念和特點(diǎn)，使得本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)具備了更多的特色和亮點(diǎn)。

系統(tǒng)構(gòu)架

昆明卷煙廠生產(chǎn)二部MES系統(tǒng)全面采用Wonderware公司FactorysuiteA2套件軟件，充分發(fā)揮了該軟件平臺(tái)的特點(diǎn)并針對(duì)用戶的具體情況進(jìn)行了功能擴(kuò)展和完善，軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

在本系統(tǒng)中采用如下Wonderware軟件產(chǎn)品： MES系統(tǒng)建模和資源跟蹤平臺(tái)——InTrack 實(shí)時(shí)工業(yè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫——IndustrialSQLServer 生產(chǎn)過程監(jiān)控軟件——InTouch 生產(chǎn)/產(chǎn)品質(zhì)量服務(wù)器軟件平臺(tái)——QIAnalyst 實(shí)時(shí)WEB門戶服務(wù)器端軟件平臺(tái)——SuiteVoyager 針對(duì)IndustrialSQLServer的高性能客戶端工具——ActiveFactory 整個(gè)MES系統(tǒng)涉及分為生產(chǎn)控制系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)管理兩大部分和生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)過程跟蹤和產(chǎn)品追溯、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、人力資源管理五大模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

功能簡介

在對(duì)昆明卷煙廠生產(chǎn)特點(diǎn)和管理業(yè)務(wù)流程進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上，MES系統(tǒng)的各個(gè)模塊不僅滿足用戶的需求，同時(shí)體現(xiàn)出更多的特色。

數(shù)據(jù)采集

生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集是MES系統(tǒng)和廠級(jí)生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)（ERP/MIS）的信息來源和基礎(chǔ)，在本項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙草生產(chǎn)過程中的制絲、風(fēng)送、卷包、裝箱等完整地生產(chǎn)流程進(jìn)行生產(chǎn)過程和工藝數(shù)據(jù)的采集，對(duì)于無法從控制系統(tǒng)中直接獲得的設(shè)備維修、質(zhì)量抽檢采樣等信息，則通過人工錄入方式，保證MES系統(tǒng)可以獲得完整的生產(chǎn)管理信息。

本系統(tǒng)中對(duì)于數(shù)據(jù)采集不僅僅限于生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，對(duì)于質(zhì)量管理的離線檢測(cè)設(shè)備，也通過研究實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，包括質(zhì)量檢測(cè)三級(jí)站如下主要設(shè)備：

QTM—物理檢測(cè)平臺(tái)（斯茹林公司產(chǎn)品）； AT201—電子天平（梅特勒公司產(chǎn)品）； SM400—直線型吸煙機(jī)； RM200—全自動(dòng)吸煙機(jī)； HP氣相色譜儀； 化學(xué)成分檢測(cè)平臺(tái) 生產(chǎn)管理

生產(chǎn)管理模塊分為五大模塊，下面分別加以介紹： 生產(chǎn)計(jì)劃管理

生產(chǎn)計(jì)劃管理包括如下功能

工作日歷制定：通過制定工作時(shí)間、輪班計(jì)劃、班次時(shí)間等信息作為系統(tǒng)中的通用時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)記錄、設(shè)備維修、質(zhì)量檢測(cè)都將以此工作日歷為依據(jù)；

生產(chǎn)計(jì)劃制定和下達(dá)：接收并分解從廠級(jí)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中下達(dá)的生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書，制定詳細(xì)的制絲和卷包生產(chǎn)計(jì)劃，并生成產(chǎn)品生產(chǎn)的統(tǒng)一批次編號(hào)。生產(chǎn)計(jì)劃將直接下達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作站，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)流程；

原輔料領(lǐng)料申請(qǐng)：根據(jù)詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃，系統(tǒng)自動(dòng)生成原輔料領(lǐng)料申請(qǐng)，并與廠級(jí)原輔料供應(yīng)部門聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)料計(jì)劃的快速傳遞，提高生產(chǎn)效率;生產(chǎn)計(jì)劃跟蹤：實(shí)時(shí)的跟蹤生產(chǎn)計(jì)劃的進(jìn)行情況，便于生產(chǎn)管理部門及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)； 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)查詢和分析：提供多種表格和圖形化的方式對(duì)制絲線和卷包線的產(chǎn)量進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)和分析。

生產(chǎn)計(jì)劃管理模塊還和國家局1號(hào)工程——煙箱條碼打印系統(tǒng)的信息交換，能夠更加準(zhǔn)確和完整的反映生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行情況。

生產(chǎn)流程跟蹤和產(chǎn)品追溯

MES系統(tǒng)的主要功能之一就是實(shí)現(xiàn)對(duì)生成過程的跟蹤，但是僅僅對(duì)制絲和卷包生產(chǎn)線進(jìn)行簡單的孤立的生產(chǎn)跟蹤或者僅僅獲得產(chǎn)量、品牌、批次等生產(chǎn)管理信息是不能全面體現(xiàn)出MES系統(tǒng)的特色和生產(chǎn)管理功能的，同時(shí)，如果對(duì)于這些生產(chǎn)過程跟蹤信息不能進(jìn)行進(jìn)一步的利用和分析也將令MES系統(tǒng)失色不少。因此在本系統(tǒng)中不僅在生產(chǎn)流程跟蹤的信息完整性和連貫性等方面進(jìn)行了更深層次的挖掘，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品信息追溯功能：

生產(chǎn)流程跟蹤：從生產(chǎn)計(jì)劃中生產(chǎn)批次號(hào)生成開始，系統(tǒng)就開始跟蹤每個(gè)生產(chǎn)批次的完整的生產(chǎn)過程，直到產(chǎn)品入庫。也就是說，系統(tǒng)對(duì)于每批產(chǎn)品在那個(gè)制絲工序生產(chǎn)過、生產(chǎn)了多長時(shí)間、用了那些原料和香糖料配方、在那個(gè)儲(chǔ)柜儲(chǔ)存的，存儲(chǔ)了多長時(shí)間、設(shè)備狀態(tài)如何、工藝質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果如何、是那個(gè)操作員操作的，在卷包車間那些機(jī)臺(tái)進(jìn)行的卷接和包裝，設(shè)備發(fā)生了哪些故障、使用了何種輔料、廢品有多少、是那些操作人員操作的、何時(shí)生產(chǎn)結(jié)束何時(shí)入庫等等有關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)、原輔料、質(zhì)量、設(shè)備各個(gè)方面的信息都進(jìn)行了連貫的、全面的跟蹤和記錄，保證了系統(tǒng)龐大的數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的生產(chǎn)過程信息能夠有一個(gè)清晰和合理的結(jié)構(gòu)，更加便于統(tǒng)計(jì)和查詢； 產(chǎn)品追溯：基于生產(chǎn)流程跟蹤獲得的產(chǎn)品生產(chǎn)過程跟蹤信息，可以靈活和完整的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品追溯功能，也就是說，用戶可以查詢過去任何一天生產(chǎn)了那些品牌、那些批次，其中任何一個(gè)批次生產(chǎn)過程中所包含的生產(chǎn)時(shí)間、產(chǎn)量、工藝線路信息，設(shè)備故障、停機(jī)、維修信息，質(zhì)量檢測(cè)、工藝參數(shù)信息，原輔料配方和消耗信息等等數(shù)據(jù)。產(chǎn)品追溯對(duì)于用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，改善生產(chǎn)流程，加強(qiáng)生產(chǎn)過程管理力度具有重要意義。

設(shè)備管理

設(shè)備管理包括如下功能：

設(shè)備資料管理：系統(tǒng)中對(duì)于設(shè)備各項(xiàng)資料都能夠進(jìn)行全面的管理和查詢，其中既包括了設(shè)備固定資產(chǎn)臺(tái)帳、合同、使用手冊(cè)等資料，也包括了電氣和機(jī)械圖紙、程序清單、操作說明、維修視頻等資料。另外在分布于現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)工作站上，相關(guān)設(shè)備維修和管理人員能夠方便的對(duì)這些資料進(jìn)行檢索和查詢；

設(shè)備基本信息管理：系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備總成、關(guān)鍵件、故障列表信息都進(jìn)行了分門別類的存儲(chǔ)，為設(shè)備的維修和備件管理打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

設(shè)備維修管理：系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)了設(shè)備維修管理的基礎(chǔ)上通過和廠級(jí)設(shè)備管理部門的聯(lián)網(wǎng)信息交換，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備故障和維修信息的快速上報(bào)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并制定維系保養(yǎng)計(jì)劃；

設(shè)備備件管理：通過和廠級(jí)設(shè)備管理系統(tǒng)的信息交換，使得設(shè)備的備件管理更加全面和完整；

設(shè)備任務(wù)管理：系統(tǒng)提供了設(shè)備維修、保養(yǎng)、潤滑工作的計(jì)劃制定、審批、執(zhí)行、驗(yàn)收等工作的管理功能，并在各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工作站對(duì)設(shè)備任務(wù)進(jìn)行及時(shí)的提示和檢索查詢； 設(shè)備信息查詢、統(tǒng)計(jì)和分析：系統(tǒng)借助于多種圖表對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、故障、維修、任務(wù)等信息進(jìn)行靈活的統(tǒng)計(jì)分析查詢，同時(shí)借助于SPC統(tǒng)計(jì)分析控制圖，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備信息更深層次的分析。下圖為設(shè)備故障的SPC巴雷托統(tǒng)計(jì)分析控制圖：

質(zhì)量管理

質(zhì)量管理包括如下功能：

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理：包括質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的接收、同步、分解、調(diào)整功能，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不僅可以在各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工作站進(jìn)行靈活的查詢，還直接作為生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的依據(jù)；

在線質(zhì)量管理：對(duì)于從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中獲得生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)工藝參數(shù)和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了多種方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，包括：報(bào)警分析、歷史趨勢(shì)分析、數(shù)理分析、SPC分析等等。同時(shí)允許用戶對(duì)在線質(zhì)量分析數(shù)據(jù)的數(shù)量、采樣時(shí)間、分析對(duì)比方式進(jìn)行靈活的配置；

離線質(zhì)量管理：系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)部、質(zhì)檢科、三級(jí)站質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果都進(jìn)行了及時(shí)的收集和存儲(chǔ)，并以靈活的手段對(duì)這些信息進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)分析，幫助用戶更加全面和及時(shí)的了解產(chǎn)品質(zhì)量情況；

SPC統(tǒng)計(jì)分析：除了保留現(xiàn)有的煙草行業(yè)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析手段，系統(tǒng)在質(zhì)量管理中引入了國際先進(jìn)的SPC統(tǒng)計(jì)分析模式，借助于SPC統(tǒng)計(jì)分析控制圖，用戶可以對(duì)系統(tǒng)收集的各項(xiàng)在線和離線質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行深入的統(tǒng)計(jì)分析，在質(zhì)量事故發(fā)生之前就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患并根據(jù)SPC統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果采取及時(shí)有效的措施防患于未然。下圖為SPC控制圖實(shí)例：

人力資源管理

借助于WonderwareFactorysuite軟件平臺(tái)先進(jìn)的用戶管理體系，系統(tǒng)中引入了操作認(rèn)證和用戶信息兩級(jí)用戶管理的模式，只有具備相應(yīng)的并且在有效期內(nèi)的操作認(rèn)證，用戶才能具備某種系統(tǒng)操作權(quán)限。通過這樣的用戶管理模式，系統(tǒng)能夠更加靈活和全面對(duì)各生產(chǎn)線操作人員和各部門生產(chǎn)管理人員進(jìn)行管理并實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)用戶的操作跟蹤和記錄。

最新進(jìn)展

截至2004年6月，該項(xiàng)目已經(jīng)取得了階段性成果，獲得了用戶的認(rèn)可，并進(jìn)入了驗(yàn)收階段。

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第四篇：制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)在制造業(yè)信息化中的應(yīng)用

隨著制造企業(yè)信息化建設(shè)的發(fā)展，企業(yè)在上層宏觀計(jì)劃和下層生產(chǎn)管理控制上出現(xiàn)了一些新的問題，嚴(yán)重影響了企業(yè)信息化建設(shè)的深入開展，制造執(zhí)行系統(tǒng)的出現(xiàn)填補(bǔ)了企業(yè)計(jì)劃層和車間操作控制系統(tǒng)之間的縫隙，使企業(yè)信息化的建設(shè)得以縱深推進(jìn).0 引言

隨著制造業(yè)信息化建設(shè)的展開，很多企業(yè)已經(jīng)重視并有效地應(yīng)用了以MRP IFERP 為代表的企業(yè)資源計(jì)劃管理軟件和以監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集為主的生產(chǎn)過程監(jiān)控軟件。在目前的ERP 系統(tǒng)中，資源和計(jì)劃管理是重要功能，但幾乎不涉及車間內(nèi)部具體生產(chǎn)活動(dòng)的管理(如生產(chǎn)單元間的資源調(diào)配、計(jì)劃執(zhí)行、生產(chǎn)監(jiān)督等)。企業(yè)生產(chǎn)管理軟件和制造單元控制軟件之間不能有效集成，上層ERP 軟件系統(tǒng)精確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能從生產(chǎn)車間得到支持，而制造控制單元又常常不能及時(shí)得到指令來調(diào)整工作狀態(tài)，形成了上層信息不能直接傳輸?shù)缴a(chǎn)和設(shè)備控制系統(tǒng)的局面，嚴(yán)重影響了制造企業(yè)生產(chǎn)和信息化的進(jìn)程。20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)打通了這一瓶頸，并已得到學(xué)術(shù)界、工業(yè)界的普遍重視和認(rèn)可，成為企業(yè)信息化的熱點(diǎn)之一。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)

EPR(企業(yè)資源計(jì)劃管理)，JIT(準(zhǔn)時(shí)成產(chǎn))及OPT(最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù))等理論和方法以及基于這些理論和方法的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供了有效的方法和工具。ERP，JIT及OPT等強(qiáng)調(diào)企業(yè)的計(jì)劃性，生產(chǎn)管理則強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行性及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和反饋，因而，生產(chǎn)管理和控制必須尋求新的模式。20世紀(jì)90年代，美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)(AMR)提出了制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)概念。國際MES協(xié)會(huì)對(duì)MES的定義為:MES使用實(shí)時(shí)精確的數(shù)據(jù)，優(yōu)化從訂單到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過程，對(duì)工廠的全部生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)、反映和報(bào)告。

通過對(duì)變化情況的快速反應(yīng)，減少無附加值行為，提高工廠運(yùn)行和處理的有效性。MES能夠提高投資回報(bào)、提高利潤率、加快資金的流通和減少庫存。美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(NIST)對(duì)MES的定義為:從生產(chǎn)計(jì)劃/工單下達(dá)到成品產(chǎn)出的整個(gè)過程中，采集所有軟件和硬件數(shù)據(jù)，保證能夠完成生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)優(yōu)化。

MES解決了生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的制定、執(zhí)行和生產(chǎn)指揮調(diào)度，生產(chǎn)過程中的突發(fā)事件的處理，生產(chǎn)過程中的工藝標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，產(chǎn)品質(zhì)量的控制，設(shè)備運(yùn)行情況的掌握，產(chǎn)量、在制品、生產(chǎn)消耗的統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)線人力資源狀況，原料、材料、成品的庫存等生產(chǎn)管理者最關(guān)心的問題。

MES系統(tǒng)的基本功能模塊包括工序詳細(xì)調(diào)度，資源分配和狀態(tài)管理，生產(chǎn)單元分配，過程管理，人力資源管理，維護(hù)管理，質(zhì)量管理，文檔控制，產(chǎn)品跟蹤和清單管理，性能分析和數(shù)據(jù)采集等，具體如圖ME S在計(jì)劃管理層(EPR)與底層控制(CP)S之間架起了一座橋梁，其功能如圖2所示。一方面，MES可對(duì)來自MPR IFEPR 的生產(chǎn)管理信息進(jìn)行細(xì)化、分解，形成操作指令傳給底層;另一方面，MES可以通過Pcs采集設(shè)備、儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制資源的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理，將制造系統(tǒng)與信息系統(tǒng)整合在一起，把生產(chǎn)狀況及時(shí)地反饋給計(jì)劃層，進(jìn)行作業(yè)的動(dòng)態(tài)調(diào)度，形成ERP/MES/PCS3層為核心的企業(yè)信息集成系統(tǒng)。MES在制造業(yè)信息化中的應(yīng)用

企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)的建設(shè)是企業(yè)信息化發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是企業(yè)從工藝控制、制造過程控制向信息化與全面綜合自動(dòng)化發(fā)展的必然之路。現(xiàn)在，制造業(yè)信息化系統(tǒng)已從初級(jí)的MIS發(fā)展到以生產(chǎn)控制、調(diào)度、優(yōu)化、營銷、經(jīng)營和決策等為一體的企業(yè)綜合控制自動(dòng)化系統(tǒng)，企業(yè)的框架結(jié)構(gòu)由經(jīng)營層ERP 系統(tǒng)、生產(chǎn)層MES系統(tǒng)及控制層PCS系統(tǒng)組成。MES作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)時(shí)地將生產(chǎn)過程信息反饋給上層系統(tǒng)，其時(shí)間維度主要集中在班組和生產(chǎn)執(zhí)行部門。提升管理水平

制造企業(yè)在實(shí)施MES以后，生產(chǎn)管理將會(huì)上升到一個(gè)新的水平，歸納起來主要有:

(1)提高了生產(chǎn)管理的技術(shù)含量和企業(yè)的信息化水平，適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)管理需要。

(2)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行排產(chǎn)和調(diào)度，提高了排產(chǎn)和調(diào)度的效率。

(3)提高了生產(chǎn)管理的實(shí)時(shí)性、科學(xué)性。

(4)實(shí)現(xiàn)了物料跟蹤。

(5)加強(qiáng)質(zhì)量控制。

(6)為計(jì)算生產(chǎn)成本提供了依據(jù)。

(7)為建立數(shù)字化企業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

效益分析

制造執(zhí)行系統(tǒng)國際聯(lián)盟組織MEAS調(diào)查結(jié)果表明，企業(yè)實(shí)施MES以后，帶來的效益主要表現(xiàn)在:

(1)生產(chǎn)周期縮短45%(6%的被調(diào)查企業(yè))。

(2)數(shù)據(jù)輸人工作減少57%(6%的被調(diào)查企業(yè))。

(3)半成品的積壓減少24%(57%的被調(diào)查企業(yè))。

(4)交接班的紙面工作減少16%(36%的被調(diào)查企業(yè))。

(5)縮短生產(chǎn)提前期35%(36%的被調(diào)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)時(shí)地將生產(chǎn)過程信息反饋給上層系統(tǒng)，其時(shí)間維度主要集中在班組和生產(chǎn)執(zhí)行部門。MES系統(tǒng)的實(shí)施

3.I MES在中國的現(xiàn)狀

目前，在企業(yè)信息化中起呈上啟下作用的MES主要停留在MES思想、內(nèi)涵以及體系結(jié)構(gòu)方面的研究上，軟件開發(fā)和應(yīng)用還比較薄弱。我國對(duì)車間層、單元層的研究大都偏重控制模型的研究，很少從MES角度研究開發(fā)面向制造過程的集成化管理和控制軟件。在MES技術(shù)研究上，國內(nèi)外差別并不是很大，但在應(yīng)用上大多還停留在制造設(shè)備的集成、狀態(tài)監(jiān)督和控制階段，MES產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用還處于起步階段。

目前，MES主要應(yīng)用在電子、汽車、食品及醫(yī)藥加工等離散制造企業(yè)。國內(nèi)MES市場(chǎng)還處于剛起步階段，應(yīng)用面窄量少。通常制造執(zhí)行系統(tǒng)是以ERP 與企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備集成為主要目標(biāo)的。3.2 如何實(shí)施MES系統(tǒng)

企業(yè)經(jīng)過項(xiàng)目立項(xiàng)、論證并決定實(shí)施MES系統(tǒng)后，應(yīng)對(duì)MES的實(shí)施進(jìn)行總體規(guī)劃，確定總體目標(biāo)，對(duì)實(shí)施工作做出總體安排囚。MEs的實(shí)施進(jìn)程如圖3所示。

(1)成立MES項(xiàng)目實(shí)施小組。MES的實(shí)施涉及到企業(yè)生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，部門與人員之間的協(xié)調(diào)十分重要，因此成立項(xiàng)目小組是必要的。項(xiàng)目小組主要完成MES項(xiàng)目的規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)和培訓(xùn)工作，確保項(xiàng)目按計(jì)劃、分步驟地順利實(shí)施。項(xiàng)目組成員應(yīng)全程參與MES的實(shí)施，配合與協(xié)調(diào)項(xiàng)目工作的進(jìn)行，負(fù)責(zé)具體的項(xiàng)目實(shí)施工作。政策的貫徹執(zhí)行通過高層管理人員直接滲透的，實(shí)施MES要有高層管理者的支持，每個(gè)部門要有管理者來負(fù)責(zé)公司決策的實(shí)施。

(2)選擇MES供應(yīng)商。選擇適合企業(yè)的管理軟件、尋求有實(shí)力的軟件公司作為供應(yīng)商是前期的重要工作。應(yīng)選擇技術(shù)力量雄厚并且熟悉企業(yè)業(yè)務(wù)流程的軟件廠商合作，并著重考察軟件商解決實(shí)際問題的能力，另外，要考察軟件供應(yīng)商的生存能力。

(3)業(yè)務(wù)流程重組與系統(tǒng)開發(fā)。實(shí)施MES后，企業(yè)的生產(chǎn)管理模式會(huì)有很大變化，必須對(duì)企業(yè)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行重組，對(duì)于職能重疊的部門合理分工、明確職責(zé)，這樣才能保證信息及時(shí)處理，使MES系統(tǒng)達(dá)到最好的運(yùn)行效果。由于每個(gè)企業(yè)的情況不同，一定要配合軟件廠商做好MES的業(yè)務(wù)需求調(diào)研工作，這樣，廠商才能開發(fā)出真正適合企業(yè)的MES軟件系統(tǒng)。

(4)全面的人員培訓(xùn)。MES實(shí)施涉及到計(jì)算機(jī)、企業(yè)管理及車間現(xiàn)場(chǎng)操作等人員，這些人員的知識(shí)層次、業(yè)務(wù)水平、對(duì)MES的認(rèn)識(shí)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平均有差別，為保證MES順利實(shí)施，必須對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。一是要培訓(xùn)員工對(duì)MES的了解、認(rèn)識(shí)與操作;二是要學(xué)習(xí)現(xiàn)代生產(chǎn)管理方式，轉(zhuǎn)變觀念、優(yōu)化工作方式;三是重點(diǎn)培訓(xùn)項(xiàng)目組成員，讓他們到企業(yè)外面參觀培訓(xùn)，切實(shí)保證培訓(xùn)效果。

(5)重視數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。MES系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)管理與協(xié)調(diào)，與生產(chǎn)相關(guān)的基礎(chǔ)信息(如物料、設(shè)備、工藝路線及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等)必須錄人計(jì)算機(jī)，并針對(duì)這些數(shù)據(jù)建立科學(xué)的編碼體系。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與完整是MES系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，必須把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作做好、做細(xì)。

(6)模擬運(yùn)行與用戶化。MES系統(tǒng)開發(fā)基本完成后，應(yīng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬運(yùn)行，測(cè)試模擬運(yùn)行效果，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改完善程序。在模擬運(yùn)行期間，企業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員應(yīng)該全程參與并接受軟件供應(yīng)商的培訓(xùn)(包括系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)工具、服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)等)，使計(jì)算機(jī)人員盡早掌握MES系統(tǒng)的維護(hù)方法;然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬運(yùn)行，培訓(xùn)MES用戶，最后進(jìn)行考試檢測(cè)，以了解用戶應(yīng)用MES系統(tǒng)的水平。

(7)EMS系統(tǒng)試運(yùn)行與系統(tǒng)切換。系統(tǒng)試運(yùn)行期間會(huì)發(fā)現(xiàn)很多新問題，這時(shí)要找出問題的原因，提出間題的解決方案，對(duì)軟件進(jìn)行維護(hù)完善，然后再試運(yùn)行、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，直到MES系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。在該過程中，對(duì)計(jì)算機(jī)人員、管理人員及用戶的培訓(xùn)要持續(xù)進(jìn)行，盡早使企業(yè)的人員能正常使)用和維護(hù)MES系統(tǒng)。經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，MES系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，就可以進(jìn)行系統(tǒng)切換正式運(yùn)行了。結(jié)束語

信息化是當(dāng)今世界發(fā)展的大趨勢(shì)，也是我國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，只有大力推廣MES的理念和應(yīng)用，以促進(jìn)MES的普及，才能促進(jìn)制造企業(yè)信息化的深人開展，使我國制造企業(yè)信息化的建設(shè)邁向更高層次。

第五篇：LED在汽車照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

【本文來源：中國電源博覽】引言

在20世紀(jì)80年代中期,LED開始被用于汽車中央高位剎車燈(CHMSL)。進(jìn)入90年代,汽車儀表LCD面板背光照明普遍采用LED這種固態(tài)新光源。進(jìn)入新世紀(jì)后,隨LED功率和亮度的提升,除了汽車前照燈外,LED全面進(jìn)入了汽車照明和信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。2005年,全球LED在手機(jī)中所占的市場(chǎng)份額達(dá)52%。自從2005年以后,由于手機(jī)市場(chǎng)趨于飽和,不再呈增長的態(tài)勢(shì),取而代之的則是汽車、交通信號(hào)燈、景觀裝飾照明和一般照明市場(chǎng),其中車用LED市場(chǎng)具有較大的誘惑力。傳統(tǒng)汽車燈的發(fā)展歷程及其分類

2.1 傳統(tǒng)汽車的發(fā)展歷程

1879年,愛迪生發(fā)明了以電能作能源的真空白熾燈泡。1886年汽車問世之初,老爺車在夜間行駛時(shí)懸掛的是搖晃不定的汽燈。由于那時(shí)車輛很少,車速很低(不到30km/h),盡管道路狹窄而崎嶇不平,既無傷人之虞,更無撞車之險(xiǎn)。

在汽車車輛逐漸增加、車速也有所提高的情況下,路上行人也漸多,汽車不再允許僅靠一盞汽燈悠閑晃蕩了。于是光源工程師依托新興的白熾燈為汽車設(shè)計(jì)了一雙錚亮的白熾燈眼睛。當(dāng)時(shí)的汽車的電氣工程師已給汽車配備了車載小型發(fā)電機(jī),這為汽車電氣照明的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

在車輛日益增多、車速不斷提高的形勢(shì)下,照明僅是瞻前已經(jīng)不夠,還需左顧右盼和免除后顧之憂,從此不僅車前燈,而且各種尾燈如行車燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、后霧燈等一系列燈種相繼問世,為避免夜晚行車的追尾或轉(zhuǎn)彎時(shí)的相撞起了關(guān)鍵性作用。隨后前照燈又發(fā)展成近光燈、遠(yuǎn)光燈、前霧燈等多種燈種。

為在不降低白熾燈壽命的前提下,提高燈絲溫度和發(fā)光效率,上世紀(jì)50年代光源工程師發(fā)明了充氣白熾燈泡,隨后60年代又發(fā)明了在充氣白熾燈中加入鹵素的鹵鎢燈。20世紀(jì)70年代,光效達(dá)201m/W的鹵鎢燈大規(guī)模替代了自熾燈用于汽車照明,至今仍然是汽車前照燈中占統(tǒng)治地位的燈種。為滿足高速車輛的照明要求,更先進(jìn)的高強(qiáng)度放電(HID)燈應(yīng)運(yùn)而生,其中的代表性光源則是氙氣金鹵燈。一只35W氙氣金鹵燈輻射光通(3200lm)為55W鹵鎢燈(1101lm)的3倍,光效比金鹵燈高4.5倍,壽命超過10倍。

2.2 汽車燈的分類

汽車燈按用途分照明燈和信號(hào)燈兩大類。照明燈猶如汽車的“眼睛”,在黑暗中照亮汽車行駛方向上的道路,延伸和拓寬駕駛員的視野;信號(hào)燈如同汽車的“嘴巴”,車輛可通過燈

光信號(hào)同其它車輛進(jìn)行“語言”交流,向其它汽車司機(jī)明示本車的存在及其行駛的狀態(tài),以使汽車在道路上能夠安全快捷行駛。

照明燈又分為車外照明燈和車內(nèi)照明燈。車外照明燈包括前照燈、前霧燈和牌照燈等;車內(nèi)照明燈主要是指儀表燈和閱讀燈等。

信號(hào)燈也分車外信號(hào)燈和車內(nèi)信號(hào)燈。車外信號(hào)燈是指轉(zhuǎn)向指示燈、制動(dòng)燈、尾燈、示寬燈、倒車燈等;車內(nèi)信號(hào)燈泛指儀表板指示燈,主要有轉(zhuǎn)向、機(jī)油壓力、充電、關(guān)門提示及音響、空調(diào)等指示燈。在這些車燈中,屬于控制性檢驗(yàn)的有車外照明燈和車外信號(hào)燈,因?yàn)樗鼈兪切熊嚢踩年P(guān)鍵部件。

汽車車前燈具如圖1所示。其中的前照燈像人的眼睛一樣,起到畫龍點(diǎn)睛的作用,為汽車增色不少,如圖2所示。

在車用燈具中,通常人們還將后轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈、尾燈、后霧燈、倒車燈和行李箱燈等稱為輔助燈具,如圖3所示。

2.3 汽車燈的重復(fù)作用

汽車車燈是汽車行駛必不可少的安全部件。據(jù)統(tǒng)計(jì),車輛總行駛里程的25%是在夜晚或自然光線不足的情況下行駛的,而在此間發(fā)生的交通事故占到總事故的33%,并且50%的傷亡事故發(fā)生在夜間。在多個(gè)ECE法規(guī)中,與車燈有關(guān)的法規(guī)就有近40個(gè)。我國目前汽車產(chǎn)品的74項(xiàng)強(qiáng)制性檢驗(yàn)中,與車燈有關(guān)的項(xiàng)目就占23項(xiàng)。新一代固態(tài)光源LED成為汽車車燈的新寵

3.1 LED在汽車照明系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

新一代固態(tài)冷光源LED于上世紀(jì)60年代問世。直到80年代之前,由于那時(shí)LED的亮度不高,只是將其作為指示燈等使用,不會(huì)有人想到它會(huì)能作為汽車車燈。進(jìn)入80年代后,LED亮度有了較大提高,1985年被用于一輛客車上。1986年Nissan公司在300ZX型汽車上使用了72只φ5mm的LED作為中央高位剎車燈,標(biāo)志著LED開始進(jìn)入了汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用。與傳統(tǒng)車燈光源比較,LED的優(yōu)勢(shì)如下：

(1)壽命長,免維護(hù),在整個(gè)汽車使用期限之內(nèi)有可能不用再更換燈具。

(2)非常節(jié)能,比同等亮度的白熾燈節(jié)能至少在一半以上。表1列示了汽車信號(hào)燈與白熾燈能耗的比較。

根據(jù)2003年美國能源署(DOE)車用LED節(jié)能審估報(bào)告,結(jié)果令人吃驚。僅對(duì)小轎車而言,若美國全國都使用LED車燈,每年可節(jié)省燃料14億加侖(美制1加侖=3.785升),而且載貨卡車節(jié)省的燃料比小轎車多2倍。

(3)無須熱啟動(dòng)時(shí)間,亮燈響應(yīng)速度快。普通自熾燈燈泡的啟動(dòng)時(shí)間一般為100-300ms,而LED通常不足70ms。對(duì)于事關(guān)重要的制動(dòng)燈來說,這樣的時(shí)間差距意味著高速行駛時(shí)的制動(dòng)距離相差4～7m,從而使汽車追尾事故發(fā)生率降低5%。

(4)結(jié)構(gòu)簡單,擾震動(dòng)和耐沖擊性能強(qiáng)。

(5)體積小,設(shè)計(jì)靈活性大,可以隨意變換燈具模式,適用各種造型的汽車。

(6)LED的冷光特性,使燈具不會(huì)因長期受熱而變形,從而提高了整套燈具的壽命。

(7)受電壓變換的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通燈泡,而且易于控制。

表2給出了LED高位制動(dòng)燈與自熾燈高位制動(dòng)燈的比較。

LED以其卓越的安全性、可靠性、環(huán)保性和節(jié)能性,成為汽車照明系統(tǒng)的新寵,給汽車車燈的升級(jí)和革命帶來了楔機(jī)。

3.2 LED在汽車照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

LED在汽車中的應(yīng)用非常廣泛,除車頭前照燈外,其它一些車外和車內(nèi)燈、照明與信號(hào)燈、高照度與低照度燈均可采用LED光源,如圖4所示。

3.2.1 LED在汽車低照度照明中的應(yīng)用

LED在汽車低照度照明系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是儀表板背光照明、操作開關(guān)、閱讀燈、示寬燈、牌照燈等,這是汽車制造商最早將LED應(yīng)用于汽車,同時(shí)也是目前LED在汽車中應(yīng)用最多的部分。

汽車內(nèi)部的顯示,如儀表盤,過去主要采用白熾燈或真空熒光(VF)來提供背光,后來出現(xiàn)了用CCFL作為背光源的顯示板。隨著LED技術(shù)的不斷進(jìn)步,LED已經(jīng)取代傳統(tǒng)光源組合到背光照明中。從儀表盤到整個(gè)娛樂、導(dǎo)航、行程計(jì)算及信息中心控制顯示等等,LED幾乎無處不在。LED用于背光照明主要有以下三種方式：

(1)最簡單的方式是把LED直接安裝在LCD散射膜的后面,可使用許多封裝的LED,也可采用未封裝的管芯。

(2)另一種方式是將LED發(fā)出的光導(dǎo)入光纖束中,在光纖束的散射膜后面構(gòu)成一個(gè)平坦的薄片,可以不同的方式將光從薄片中取出作為LCD的背光照明。

(3)還有一種方式是邊緣光LCD背光照明,用一個(gè)透明或半透明的矩形塑料塊作為導(dǎo)光體,將其直接安裝在LCD散射膜后面,塑料塊的后表面涂有白色反光材料,LED光從塑料塊的一個(gè)側(cè)邊射入,其余側(cè)邊或白色反光材料。

當(dāng)多個(gè)LED一同用于汽車儀表盤照明或娛樂系統(tǒng)控制時(shí),顏色和亮度的一致性就顯得特別重要,被照區(qū)域的亮度需要均勻一致,不應(yīng)有任何陰影。

LED在汽車內(nèi)部的照明主要包括一般照明用頂燈、閱讀燈、美容化妝燈、門鎖燈等等。其達(dá)到的目的是提供放松和友好的和諧氣氛,以減輕駕駛員的疲勞,改善和提高舒適程度,幫助駕駛員能得到大量可讀和清晰的信息。

3.2.2 LED在汽車高照度照明中的應(yīng)用

(1)LED在汽車信號(hào)燈中的應(yīng)用

汽車信號(hào)燈主要指剎車燈、方向燈和尾燈,對(duì)其照度和顏色都有明確的規(guī)定。在上個(gè)世紀(jì)80年代中期,LED開始進(jìn)入到汽車產(chǎn)業(yè)。我國第一個(gè)LED車燈是桑塔納2000型轎車的高位制動(dòng)燈,它由上海汽車電子工程中心和上海小系車燈有限公司聯(lián)合開發(fā),并于2000年通過上海大眾汽車公司認(rèn)證而投產(chǎn)。迄今為止,LED在汽車上的應(yīng)用除了儀表LCD面板背光照明外,最流行的當(dāng)屬中央高位剎車燈,目前已有80%以上的歐系和日系汽車安裝了LED中央高位剎車燈。

在2004年北京車展上,法國富奧公司展示了用4個(gè)LED做成的高位剎車燈,還有用一個(gè)LED燈來實(shí)現(xiàn)所有尾部信號(hào)燈功能,包括停車燈、后小燈、轉(zhuǎn)彎指示燈、霧燈和倒車指示燈等。到2010年,絕大部分汽車尾燈照明將采用LED,包括倒車燈和牌照燈在內(nèi)。2000型凱迪拉克和S級(jí)奔馳車上,后燈(尾燈、剎車燈和轉(zhuǎn)向燈)全部使用了LED。新奧迪A8轎車側(cè)面轉(zhuǎn)向燈、行車燈、剎車燈和轉(zhuǎn)向燈等,也全部使用了LED。目前國際上新款式高檔轎車,如凱迪拉克、寶馬、豐田、奔馳和福特等,都裝配了五彩繽紛LED燈具。

(2)LED在汽車前照燈中的應(yīng)用初見端倪

前照燈是汽車在夜問行駛時(shí)照明前方道路的燈具,是保障汽車安全運(yùn)行的重要部件之

一。前照燈的照明距離越遠(yuǎn),配光性越好,汽車行駛的安全性能也就越高。汽車前照燈發(fā)出遠(yuǎn)光和近光兩種光束,其中遠(yuǎn)光在無對(duì)方來車的道路上,汽車以較高速度行駛。遠(yuǎn)光應(yīng)保證在車前100m或更遠(yuǎn)的路面上得到明亮而均勻的照明。

在全部車LED燈具中,最難也是最后投入使用的則是車頭前照燈。目前LED前照燈都是用在一些車展上的概念車上,如圖5所示。

自2003年以來,有15多家汽車制造廠在相關(guān)車展上展出了采用LED頭燈的概念車。在北美一次國際車展上登場(chǎng)的福特概念車中,其中一輛則采用了LED頭燈。日本小系等公司也有樣燈展出。2007款林肯Aviator等車型同樣采用全新的照明系統(tǒng),其中包括LED前照燈。Lexus公司在2007年推出一款2008LSGoohL混合動(dòng)力豪華汽車量產(chǎn)車,其前照燈采用了LED設(shè)計(jì)。日本豐田于2007年在凌志600H車型上開始安裝LED車頭前照燈,德國大眾計(jì)劃于2008年在奧迪R8車型上安裝LED前照燈。從目前的情況來看,LED前照燈還處在研發(fā)階段,預(yù)計(jì)在10年之內(nèi)將會(huì)在普通轎車上比較普遍地被采用。

LED這種新光源,對(duì)于汽車前照燈的形狀和排列有著較大的靈活性。利用LED體積小這一優(yōu)勢(shì),可以大幅縮小前照燈整組燈具的體積,讓出一些寶貴的空間給其它相關(guān)裝置?，F(xiàn)有的鹵鎢燈或HID燈燈具總長約30cm,而許多概念車上的LED燈具只有12.5cm,而且可以在造型上突破傳統(tǒng)燈具的圓形設(shè)計(jì)。由于LED采用模塊化設(shè)計(jì),從造型上看,前照燈設(shè)計(jì)給人們以全新的視覺沖擊。使用LED作為前照燈,不僅顏色識(shí)別性比鹵鎢燈等老式燈高,而且由于老式燈只有一個(gè)光源,難以擴(kuò)大照明區(qū)域,而LED燈具有多個(gè)光源,由此可使照明區(qū)域廣度擴(kuò)大。

(3)LED在汽車前照燈中應(yīng)用面臨許多挑戰(zhàn)

在LED全面進(jìn)軍汽車應(yīng)用市場(chǎng)中,一個(gè)最大的障礙就是前照燈。前照燈傳統(tǒng)光源已經(jīng)十分成熟,像代表性光源鹵鎢燈,雖然光效不是很高(約201m/W),但價(jià)格低廉。高壓氙燈雖然價(jià)格相對(duì)較高,但安全、高效、節(jié)能,而且體積小,燈具設(shè)計(jì)簡單,因而倍受青睞。LED要在汽車頭燈中取代傳統(tǒng)光源,并非是一件容易的事情,需要解決以下幾方面的問題。

一是亮度輸出。前照燈的亮度要求是：近燈900lm,遠(yuǎn)燈1100lm,整體為2000lm,約是Lumileds公司的40個(gè)1W的LuxeonLED在25℃時(shí)的總光源輸出。這類LED當(dāng)環(huán)境溫度升至50℃時(shí),效率會(huì)降至80%以上。為提高亮度,需要更多數(shù)量的LED,這不僅會(huì)引起成本增加,而且會(huì)使LED的故障率增加。

二是散熱問題。傳統(tǒng)光源產(chǎn)生的熱雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LED,但不會(huì)囚高溫而降低其光輸出。然而,LED光輸出卻會(huì)因結(jié)溫升高而下降。因此,散熱問題在LED前照燈燈具設(shè)計(jì)工作中至關(guān)重要。為防止LED過熱而燒毀,需要為其加裝散熱片。由于前照燈需用很多個(gè)LED,加設(shè)散熱片后體積會(huì)過于龐大,難以納入燈具之中。

三是光學(xué)設(shè)計(jì),利用LED作為光源設(shè)計(jì)燈具,需要對(duì)傳統(tǒng)的柱光源變?yōu)槊婀庠?。為得到需要的流明輸?LED需要較大的封裝面積,致使光學(xué)設(shè)計(jì)難度增大。在目前一些概念車上,都以模塊化設(shè)計(jì)取代現(xiàn)有的單一燈室設(shè)計(jì),利用多組燈光源來達(dá)到傳統(tǒng)燈具的照明水平,從而減小了光學(xué)設(shè)計(jì)難度,并增加了車體造型設(shè)計(jì)感。

3.3 LED在汽車中應(yīng)用市場(chǎng)前景看好

在2006年之前,LED最大的應(yīng)用亮點(diǎn)是手機(jī),其在全球所占的份額達(dá)52%。2005年之后,手機(jī)趨于飽和,取而代之的是汽車、交通燈、景觀照明和一般照明。

汽車產(chǎn)業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)中仍然是一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)。目前我國的汽車年產(chǎn)能達(dá)800多輛,已超過德國,產(chǎn)量位居世界第三。規(guī)模如此之大的汽車產(chǎn)業(yè),拉動(dòng)了車用燈具的發(fā)展,同時(shí)為LED在汽車上的應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)空間。按目前LED的技術(shù)水平,一輛汽車需要300多個(gè)LED,其需求量非常之大。未來幾年我國車燈將會(huì)有較大的發(fā)展,形成超過10億元的年產(chǎn)值。