朱博

六盤水職業(yè)技術(shù)學(xué)院 貴州 六盤水 553001

引言

在大數(shù)據(jù)時代背景下，信息化發(fā)展勢在必行，借助信息技術(shù)手段實現(xiàn)生產(chǎn)線柔性改革，不僅可以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，還能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量，并且為生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)參考。MES系統(tǒng)全稱為制造執(zhí)行系統(tǒng)，在生產(chǎn)序列模塊中也可體現(xiàn)其執(zhí)行功能。高強汽車板的各條產(chǎn)線均以MES系統(tǒng)作為產(chǎn)線生產(chǎn)指導(dǎo)工具；訂單設(shè)計完成后，將產(chǎn)品控制計劃及客戶要求數(shù)據(jù)化，通過信息化系統(tǒng)傳遞和承接流入到MES系統(tǒng)中。MES系統(tǒng)作為信息化管理工具的一分子，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中起著承上啟下的作用：承接用戶要求、承接上游工序判定意見及部分必要產(chǎn)品信息；參照MES系統(tǒng)了解用戶需求、產(chǎn)品生產(chǎn)順序進(jìn)行生產(chǎn)、檢驗、判定工作，直到產(chǎn)品打包入庫。而MES系統(tǒng)作為一個建立在信息化技術(shù)上的管理系統(tǒng)，引入了RFID和PLC等技術(shù)，構(gòu)建形成了一個實時性、遠(yuǎn)程性、信息化、自動化的管理體系，將其應(yīng)用在鍍鋅生產(chǎn)線中，能夠有效收集生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)，自動響應(yīng)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)請求，最大程度保證生產(chǎn)穩(wěn)定有序落實。

1 MES系統(tǒng)在生產(chǎn)線上的應(yīng)用作用

近幾年來，生產(chǎn)線信息化、自動化技術(shù)不斷發(fā)展變革，控制技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合，控制效率、控制水平也得到了改善提高，但在社會不斷變遷的過程中，對實用性、穩(wěn)定性提出了更高的要求。信息化管理系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要推動力之一，目前在市面上得到了廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)很多融合了PLC技術(shù)后的管理控制系統(tǒng)，可以在不依靠人力的基礎(chǔ)上讓生產(chǎn)線條穩(wěn)定有序的落實[1]。比如：各大工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)自動運行的生產(chǎn)流水線，就是依靠這些信息化管理系統(tǒng)運行的，能夠從遠(yuǎn)程觀察、了解生產(chǎn)線工作情況，并且及時調(diào)整生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)情況。以EMS系統(tǒng)為例，就是一種典型的信息化管理系統(tǒng)，其融合了RIFD電子標(biāo)簽技術(shù)、OPC技術(shù)、PLC技術(shù)，對生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了綜合性管理，生產(chǎn)編號、材料重量等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)參數(shù)都會被錄入到數(shù)據(jù)庫中，不僅如此，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)參數(shù)也會被統(tǒng)一處理，經(jīng)過大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)的處理后形成生產(chǎn)報表、生產(chǎn)記錄，為管理層和一線員工提供數(shù)據(jù)參考，直觀的展現(xiàn)出聲現(xiàn)象上存在的問題，確保生產(chǎn)線管理工作得到真正的落實。MES系統(tǒng)作為生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)，發(fā)揮了在信息化系統(tǒng)中的核心地位的特點，通過中間件SAPXI、中間件TIBCO以及WEB server等通信接口的友好互通，與周邊系統(tǒng)保持著良好的通訊，實時收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)等信息，成為公司的信息數(shù)據(jù)收集平臺，為數(shù)據(jù)的挖掘提供了真實、有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為數(shù)據(jù)分析提供了可靠的數(shù)據(jù)來源。同時，MES系統(tǒng)有著物理性能直觀化的應(yīng)用能力，它可以按照產(chǎn)品的訂單設(shè)計，自動抓取物理性能的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)檢崗位通過檢驗計劃的系統(tǒng)查詢，即可了解物理性能的檢驗方法，有效提高人員的檢驗效率，減少檢驗方法的出錯率。另外，MES系統(tǒng)使得成本核算變得更簡單，生產(chǎn)數(shù)據(jù)按照SAP系統(tǒng)下發(fā)的BOM進(jìn)行合理的分?jǐn)?，減少人為干預(yù)的因素導(dǎo)致成本核算不準(zhǔn)等問題的發(fā)生。分?jǐn)偤玫臄?shù)據(jù)，定時自動形成日成本、月成本，為生產(chǎn)管理者提供了成本核算數(shù)據(jù)，為企業(yè)實現(xiàn)高產(chǎn)、高效、高質(zhì)量、低成本的目標(biāo)，加快了管理決策的執(zhí)行[2]。這一系列特點使MES系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)收集平臺，我們應(yīng)該利用這一有利的因素，對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷挖掘、加工，學(xué)習(xí)運用分析數(shù)據(jù)、提煉數(shù)據(jù)的方法，最終輸出各種有效數(shù)據(jù)提供給技術(shù)、生產(chǎn)、設(shè)備和管理等部門，作為工藝優(yōu)化改進(jìn)、生產(chǎn)效率提高、設(shè)備改善提升的數(shù)據(jù)支持，為企業(yè)良好發(fā)展提供信息化的基礎(chǔ)支持。

2 MES系統(tǒng)實施過程中應(yīng)注意的問題

2.1 做好規(guī)劃、界定范圍

MES系統(tǒng)是企業(yè)信息化建設(shè)中的一個重要組成部分。針對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中各項業(yè)務(wù)的需求，而企業(yè)的信息化建設(shè)是一個系統(tǒng)工程。必須有針對性做好企業(yè)信息化建設(shè)的規(guī)劃。因此，實施MES系統(tǒng)之前，首先必須做好規(guī)劃，界定MES系統(tǒng)在企業(yè)整個信息系統(tǒng)中的位置與作用，以及各個系統(tǒng)之間的連接。做好規(guī)劃，有兩個方面的內(nèi)容。一是規(guī)劃好MES系統(tǒng)與各個層面之間的功能界定與接口連接。另—個是可以依據(jù)企業(yè)實際的業(yè)務(wù)需求與信息化建設(shè)情況，將MES系統(tǒng)規(guī)劃為成基于平臺的開放系統(tǒng)。

2.2 選擇平臺、運行流暢

MES系統(tǒng)思想來自于國外先進(jìn)的生產(chǎn)管理經(jīng)驗。目前國內(nèi)多數(shù)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的實施都需要建立在國外已經(jīng)較為成熟的軟件運行平臺上，因此，需要實施的軟件公司進(jìn)行二次開發(fā)。

2.3 注重接口、上下連通

MES系統(tǒng)以生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)管理為中心的信息系統(tǒng)。又與上層的企業(yè)資源計劃系統(tǒng) ERP密切相關(guān)，既與自動化程度較高的底層自動化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相聯(lián)系。

3 MES系統(tǒng)具備的優(yōu)勢

3.1 精益生產(chǎn)

相對于傳統(tǒng)管理方式，MES系統(tǒng)的優(yōu)勢最突出的一點是能夠促進(jìn)并實現(xiàn)制造企業(yè)的精益生產(chǎn)[3]。MES系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)線、工藝、生產(chǎn)物料、產(chǎn)能等信息進(jìn)行信息化、自動化、智能化管理，對于生產(chǎn)計劃的制定和生產(chǎn)需求的滿足具有客觀、合理、精準(zhǔn)的優(yōu)勢，幫助企業(yè)實現(xiàn)精益化生產(chǎn)制造的目標(biāo)。

3.2 生產(chǎn)透明化

MES系統(tǒng)的優(yōu)勢的第二個重要體現(xiàn)就是實現(xiàn)了生產(chǎn)透明化。MES制造執(zhí)行系統(tǒng)采用工業(yè)條碼技術(shù)，運用計算機代碼對工廠車間的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)操作人員、制品、生產(chǎn)設(shè)備、物料及計劃指令等進(jìn)行全面管理與控制，實現(xiàn)了生產(chǎn)透明化監(jiān)督與管理。

3.3 生產(chǎn)過程可追溯

MES系統(tǒng)通過代碼對整個生產(chǎn)流程中每個車間、每條生產(chǎn)線、每道工序的所有信息進(jìn)行統(tǒng)計、分析、反饋，實現(xiàn)生產(chǎn)過程全程的可追溯管理。

3.4 信息管理智能化

MES系統(tǒng)在對生產(chǎn)過程中需要的人、機、物以及合理的時間計劃等資源進(jìn)行合理利用，掌握生產(chǎn)過程中每個工序中心的信息數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)人工管理，MES系統(tǒng)隨信息的管理具有科學(xué)、合理、高效的優(yōu)勢。

3.5 有效防止信息失真

MES系統(tǒng)采用透明化的生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)，使得生產(chǎn)過程全程可控，能夠?qū)崟r掌握生產(chǎn)過程中的所有信息，促進(jìn)生產(chǎn)計劃的調(diào)整，防止信息失真，保證生產(chǎn)信息的即時性與準(zhǔn)確性。

4 MES系統(tǒng)在鍍鋅生產(chǎn)線上的應(yīng)用分析

由上可知，MES系統(tǒng)在鍍鋅生產(chǎn)線上的應(yīng)用從根本上實現(xiàn)了生產(chǎn)線控制自動化和智能化管理目標(biāo)，同時也實現(xiàn)了遠(yuǎn)程終端管理，管理層可以從遠(yuǎn)程系統(tǒng)上調(diào)節(jié)生產(chǎn)線上設(shè)備的工作參數(shù)和狀態(tài)[4]?？偟膩碚f，加強MES系統(tǒng)在鍍鋅生產(chǎn)線上的應(yīng)用，可以提高生產(chǎn)線上各類機械設(shè)備運行的安全性、時效性和可操作性，最大限度滿足生產(chǎn)需求，確保生產(chǎn)線穩(wěn)定有序的落實。

4.1 信息錄入環(huán)節(jié)的應(yīng)用分析

信息錄入是MES系統(tǒng)在鍍鋅生產(chǎn)線上的應(yīng)用中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到后續(xù)的管理控制工作開展效果。鍍鋅生產(chǎn)線上的工藝步驟較為復(fù)雜，對參數(shù)叔叔要求較高，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到最終的生產(chǎn)質(zhì)量。一般情況下，鍍鋅生產(chǎn)線以直線式為主，所有鍍鋅槽都會按照順序排成一條直線，根據(jù)設(shè)定的順序、程序完成生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中上下掛具承擔(dān)著非常關(guān)鍵的作用。因此，MES系統(tǒng)在進(jìn)行信息錄入時，需要對上下掛具的基礎(chǔ)信息進(jìn)行全面的收集，包括但不限于產(chǎn)編號、客戶名稱、材料名稱、材料數(shù)量、材料重量、銹蝕程度、工藝要求、操作人員、班次、是否脫鋅、是否管件、是否超大件、油污程度等。并且拍攝掛具圖片上傳到數(shù)據(jù)庫中，在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)會對掛具信息進(jìn)行識別，圖片和掛具上的信息確認(rèn)一致后，生產(chǎn)線就會自動運行。信息錄入作為EMS系統(tǒng)開展后續(xù)管理的重要參考，如果出現(xiàn)信息不一致或者信息不完整的情況，生產(chǎn)線不會正常運行，還會發(fā)出報警信號。

4.2 生產(chǎn)工作環(huán)節(jié)的應(yīng)用分析

4.2.1 工控機的應(yīng)用分析。工控機是MES系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一環(huán)，工控機是數(shù)據(jù)庫的載體，保存著生產(chǎn)線上的各類信息，并且和其他工作站實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。不僅如此，工控機也是OPC技術(shù)的載體，是聯(lián)系PLC技術(shù)的中介，在實際應(yīng)用中，必須要保證工控機的穩(wěn)定運行。PLC技術(shù)接收到的電子標(biāo)簽經(jīng)過OPC轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)發(fā)給工控機，然后工控機從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取相關(guān)參數(shù)，下發(fā)到相應(yīng)的PLC驅(qū)動生產(chǎn)。工控機會根據(jù)PLC上傳的信息對相機進(jìn)行控制，確保所有的數(shù)據(jù)得到保存，全面眼睛的記錄生產(chǎn)流程。

4.2.2 PLC的應(yīng)用分析。PLC工位作為生產(chǎn)線的直接驅(qū)動媒介，也是控制生產(chǎn)線的關(guān)鍵。從鍍鋅生產(chǎn)線的角度來看，一共分為OP軌道車轉(zhuǎn)運工作站、轉(zhuǎn)運坑工作站、環(huán)軌區(qū)工作站三個方面。分別承擔(dān)著掛具控制、參數(shù)控制、數(shù)據(jù)記錄等任務(wù)，三個工作站記錄的信息基本你想通，其中OP軌道車轉(zhuǎn)運工作站相對特殊，需要對酸洗生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，包括生產(chǎn)編號、生產(chǎn)時間、結(jié)束時間、濃度、時長等，轉(zhuǎn)運坑工作站、環(huán)軌區(qū)工作站需要記錄的信息相同，前者記錄的是掛具離開工位的時間，后者記錄的是結(jié)束的時間。

4.3 實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用分析

以某生產(chǎn)企業(yè)為例，在MES系統(tǒng)在鍍鋅生產(chǎn)線上應(yīng)用后，生產(chǎn)過程控制工作質(zhì)量得到極大的提高，為后續(xù)的自動化控制提供了全面、準(zhǔn)確、實時性的數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)了柔性生產(chǎn)。借助RFID技術(shù)后，識別系統(tǒng)得到有效落實，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性得到保證，信息交互效率大幅度提高，實時性信息的準(zhǔn)確性得到保證，生產(chǎn)可視化問題得到解決，信息數(shù)據(jù)的追蹤問題也得到系統(tǒng)解決，能夠更加準(zhǔn)確的了解生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著MES系統(tǒng)與鍍鋅生產(chǎn)線的逐漸對接，會使得MES系統(tǒng)的庫存管理更加智能化，新業(yè)務(wù)流程不斷增加，較好的驗證了二期改造后的MES系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，MES系統(tǒng)將會在不斷的優(yōu)化、改造中更好的執(zhí)行于生產(chǎn)，服務(wù)于企業(yè)。MES系統(tǒng)在鍍鋅生產(chǎn)線上的應(yīng)用，讓生產(chǎn)過程真正實現(xiàn)了信息化，不僅借助網(wǎng)絡(luò)攝像機、監(jiān)控器等設(shè)備實現(xiàn)了實時性監(jiān)控，還配合大數(shù)據(jù)、RFID技術(shù)、PLC技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理等功能，全面準(zhǔn)確保存相應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在MES系統(tǒng)的輔助下，鍍鋅生產(chǎn)線的生產(chǎn)質(zhì)量得到保證，可以更加系統(tǒng)的展開生產(chǎn)管理控制，讓生產(chǎn)效率得到根本上的提高。也可以更好地完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)優(yōu)化，不斷提高生產(chǎn)水平和生產(chǎn)技術(shù)。