浅谈MES系统在机车电机制造中的应用

曹文霞 尹晶 张景萍 刘妍 张卫东

摘 要：MES系统是一套面向制造企业生产车间执行层的生产信息化管理系统。可以为企业提供包括制造数据管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块。电机制造运用MES系统后可以为机车电机产线打造一个便捷、可行的制造协同管理平台，提升了工艺技术、生产调度的工作效率，同时可以对现场的质量问题数据进行采集、统计、分析等。该文对MES系统的概述、市场需求、MES系统在机车电机制造中的应用等方面进行了简介。

关键词：MES系统；电机制造；机车

中图分类号：U264 文献标志码：A

0 引言

公司目前正处于一个转型发展的关键期，向信息化、智能化方向迈进是电机制造所需要的。电机车间作为公司的电机总裝配分厂担负着重要使命，而MES系统是一套面向制造企业电机制造执行层的生产信息化管理系统，可以协同车间进行工艺、质量、物料、设备、工装工具、计划排程等的管理工作，为公司的发展奠定良好的基础。

1 MES系统的概述

MES即制造执行系统（manufacturing execution system，简称MES）是美国AMR公司在90年代初提出的，旨在加强MRP计划的执行功能，把MRP计划同电机制造作业现场控制相结合，通过执行系统联系起来。系统里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设置了必要的接口，与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。

2 MES系统的市场需求

在应用方面，国内的MES系统明显落后于发达国家。中国大部分制造企业还过度依赖人力进行生产，因此收集完整、可靠的数据化信息非常困难。由于MES系统的多样性、复杂性、特殊性以及特定行业的需要性，MES系统在国内制造业市场已经出现较大的需求。

3 MES系统在机车电机产品上的应用

针对某机车电机产品，简述MES系统在其工艺、计划排程、物料、现场操作方面是如何构建管理平台的。

3.1 MES在工艺方面的应用

工艺方面，MES系统包括产品数据维护、生产资源信息、工艺数据维护。如图1所示。

3.1.1 产品数据维护

产品数据维护包括产品字典导入、物料字典导入、BOM数据信息导入。电机制造链释放一个新订单后，需要将有关产品的所有数据导入MES系统中，为某机车电机产品的相关数据维护提供了便利。

3.1.2 生产资源信息

生产资源信息包括设备信息、工位信息、刀具信息、工装信息、检测工具信息、资源权限、产线信息。将所录入的某机车电机产品需要的所有生产资源信息录入后台，包括该产品所使用的产线、工位、所用到的所有设备以及工装工具。MES可以很方便地将现场所有的设备、工装、工具进行信息化管理。

3.1.3 工艺数据维护

工艺数据维护包括工序字典导入、工序物料导入、工艺路线图。3.1.1和3.1.2中的数据维护好后，就可以录入工序字典，工序字典中包括生产该产品所需要的工位、工位名称、节拍时间等，然后汇总出该产品在不同工位中所用到的物料和需要进行的工序检查项点，汇总好后依次导入MES系统中。

3.1.4 加载BOM数据信息

选择上述过程中已经录入的产品加载BOM数据，按工位以及现场实际操作过程录入标准作业指导书并附上图片。

工艺数据的录入是MES系统数据的基础，为后续的生产排程、物料、现场操作、质量等建立平台。

3.2 MES在计划排程方面的应用

3.2.1 计划排程及发布

工艺将一些基础数据录完后，生产调度员就可以在MES系统中对产品进行排产。象当公司下达一个600件数量的某机车电机产品订单时，生产调度员可以将订单进行分批生产，根据客户要求的交货时间将订单分解到每天。在生产计划管理中点击生产管理，再点击新增计划，将订单号、物料名称、订单数量、计划开工及完工时间填写完整。如图1所示。确认无误后进入排程管理，在生产计划框中查看订单详细的排程，确认无误后，点击计划发布。发布后现场工位机上就可以查看到当天的订单。

3.2.2 生产情况统计

点击生产情况统计，输入开始时间和完成时间可以按时间统计已完工的产品情况。

3.3 MES系统在物料方面的应用

MES系统可以对于生产计划部门生成的物料单列项进行确认，并可查看物料配送情况，对物料出库进行管理，可生成物料配送单、生产领料单、补料单、成品出库单、报废单等出库单据。

3.4 MES系统在现场操作方面的应用

操作工首先打开电机产线现场MES系统控制机，登陆成功后首先进行物料签收确认，点击物料收发管理，用扫描仪扫描本工位配送的物料单编码，并对物料进行核实，核实无误后点击全部接受；如果缺料，则进行单一签收，并标明实际收到的数量，物料签收完后点击作业任务管理，选择相应的工作任务，点击开工。开工后在工位机上可以查询操作步骤、工艺图片，所使用的设备、工装工具等。现场作业完成后需要填写质检项点，填写完成后点击完工。

质检员对专检工位和工序成品进行专检后，对工序成品完成质量进行判定。如果点击优秀品或合格品，状态就显示完工；如果点击不合格，就会显示返工。在作业任务管理模块中的返工里面就会显示该信息，等返工完毕后，专检员需要再次进行专检。电机产线下线处理：电机生产中出现问题，不能继续返工，则做下线处理。

4 结语

MES系统的应用，真正实现了基于工位制节拍化生产方式在制造环节的贯彻实施，是精益生产不可或缺的有力支撑体系。从MES系统应用层面来进行价值分析，主要体现在：1）建立了以工位制为核心的MES企业级信息化管理平台，作为产品制造及关联部门的日常业务操作与管理平台。2）MES系统实现一体化、电子化、网络化、智能化的精益生产模式，提高现场执行力和管理水平。3）MES系统优化提升了现有的业务流程，大大提高了电机制造的现场作业效率。

参考文献

[1]彭瑜.制造执行系统（MES）的发展和挑战：A集[C]//中国科学技术协会.第六届全国计算机应用联合学术会议论文集.北京：中国通信学会，2002：10.

[2]黄河清，俞金寿.ERP的兴起与发展：它的理念、平台与应用[J].华东理工大学学报，2002（6）：675-680.