离散制造车间MES下人员管理系统设计

李冬梅 王嵩

摘要 針对离散制造车间现场生产人员手工操作较多，存在工时统计不及时，人员监管不到位等问题，结合长春某汽车零部件生产厂家，满足线束生产需求，在生产管控MES系统下，对生产人员进行有效管理，采用最先进的RFID技术（无线射频技术）、物联网技术、网络通信技术等与工厂管理结合，实现生产车间人员管理的规范化、智能化。

[关键词]物联网 MES RFID

1 引言

传统的离散式生产车间，由于缺乏生产现场的实时精确信息，导致信息断层，车间生产过程犹如“黑箱作业”，现场的问题不能实时预警、反馈，管理层人员难以及时发现并解决问题。因此，企业应用MES技术能够将人员从不断地人工追踪零件、调整计划的疲劳战中解放出来，将更多的精力投入在思考决策性问题、优化现场管理等方面，使得管理人员更多地发挥“防”的作用，实现“防”“消”的有效配合，提高离散型工业企业生产管理水平和制造执行力。

2 需求分析

汽车线束的生产工艺一般分为电线下料、剥皮、端子压接、热缩、检验检测、组装等流程，每个工艺流程都涉及到生产人员手工操作较多，存在工时统计不及时，操作人员监管不到位，无法防错，岗位人员素质管理不完善等现象，因此，对生产车间的人员实现人性化、智能化、透明化的管理极为重要。长春某汽车零部件生产厂家，结合离散制造业行业特点和线束生产产线需求，在生产管控MES系统下，对生产人员进行有效管理，采用最先进的RFID技术（无线射频技术）、图像处理技术、网络通信技术及数字化处理技术与工厂管理结合，实现车间人员管理更加规范化、智能化、透明化。

3 系统概述及架构

系统整体架构以搭建企业私有云模式平台为基础，如图1所示，分为生产现场数据采集、数据交互，数据传输及应用层。数据采集采用手持终端及固定式扫描识读设备，对生产现场人员具体操作进行生产过程数据采集，应用企业现有有线、无线网络上传至数据管理系统中，对数据进行加工处理，存储，供上层管理系统分析、决策使用。系统建立数据接口的方式，提供与ERP、WMS、QMS等其他系统之间的数据共享和交互;生产车间人员管理系统功能模块设计如图2所示。

4 车间人员管理系统

4.1 车间人员信息采集与追溯

离散车间生产过程人员数据采集分布在生产、加工、检验、物料仓储等各环节，人员信息采集可采用刷卡或者扫码方式进行，扫码识读设备可以支持移动（工业用便携式无线数据采集器）和固定两种方式。

生产人员信息追溯模块系统可根据半成品、成品唯一的编码、批次号等追溯条件，自动检索到该半成品、成品的生产时间、主要生产设备、生产工位、重点工序作业人员、班次情况等信息，从而进一步追溯由同样的班次人员作业、同样的设备生产加工、同样的工艺流程情况下，还生产了哪些有质量问题的产品。

4.2 车间现场人员监管

4.2.1 工作厂区管理

每一个生产人员配备一个电子标签，标签内存储能够唯一标识此职工的ID号和员工的基本信息，指定该员工的操作执行生产区，当生产工人进入此区域内，在工作区进出入门口处安装读写器和天线，用来读取标签信息，或者在指定工位操作台、指定工作站采用扫码方式打卡上工。当读卡器读取到信息后，将数据通过通讯接口发送到系统上位机，与上位机里此员工的信息对比：若员工的岗位技能信息和后台数据库里的信息匹配即可顺利进入，如不匹配，证明该员工不属于此工作区，触发现场报警提示。

4.2.2 开工及完工确认

作业前需要扫描生产任务，并扫描原材料条码，如有原材料发错，过有效期等问题，生产不能继续。作业员扫半成品二维码表示已经启动生产。作业员完成该半成品后，由该班班长扫该半成品条码，表示该员工已经完成该产品的生产。同时，系统会自动计算该工人生产该半成品的工时，以最后一名操作者扫码后，标志着该总成已经全部生产完毕。工序完整性检查，按照工艺路线检查工序是否完整，完整后操作人员扫码确认产品完成。在产品全部完工后，生产任务将自动将变更为完成状态。

4.3 电子看板拉动车间生产

生产现场采用电子看板形式，能够有效促进生产组织管理和数据信息的传递，能够及时反馈生产活动的信息，对生产任务起到了指导作用，当有新生产任务或临时生产任务下达时，电子看板联动生产定单管理功能，对前产线任务情况和临时任务安排情况做信息提示。

4.4 车间人员绩效与评价

可根据企业实际业务考核标准，制定生产员工绩效KPI考核指标，如产量达成率、生产效率、准时交货率、产品质量合格率、产品退货率、工时标准达成率、定额完成率、一次交检合格率、过程返工率等。针对各个部门的工作人员，建立评价分析系统，最终以关系图、结论表、辅助报告的形式展现。人员优化分析具体包括：人员评价、人员行为分析、薪资分析、人员适用性分析（更适合哪个岗位）、人员缺失分析、人员去留分析等。员工对某个产品的熟练程度是由加工该产品的产能及产品合格率决定的。当新员工的产能及产品合格率达到一个标准范围，则判定此新员工掌握了加工该产品的技能，系统会自动提示对其岗位技能进行升级，每个新员工的合格产能数会随着其操作熟练度的提升而增加，对其产能进行实时统计，绘制曲线图，展示该员工的技能走势，曲线形式如图3所示。

5 结论

本系统结合长春某零部件厂商实际需求，实现了离散型制造车间人员管理的规划设计，对生产过人员实行统一规范化管理，实现车间人员管理数字化、信息化以及作业的规范化、系统化，打通人员“管理链路”，实现权限严格控制，“智能判断”，层级明确，“向上负责”，模块化设计和工作量化考核，便于领导实时管控和检查督促，实现了人员管理由“操作一监督一指导”的全过程提升。

参考文献

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