基于MES系统的生产车间信息化管理研究

李世春 刘晶 雷丹 吴洪林 韩小宇 赵健 冯峰 刘满

摘要：随着制造业领域的专业化程度提高，以及信息化技术的广泛使用，高精度生产成为一种重要的发展趋势。基于MES系统的信息化管理，在过程中充当了神经系统的作用，通过MES发挥效能，促进生产信息快速、准确、定点的传递，显示出极大的竞争优势。本文针对MES系统的生产车间信息化管理进行分析。

关键词：MES系统;车间;信息化管理

当今的世界，国际竞争异常激烈，以信息技术为代表的科学技术发展速度迅猛。面对竞争日益激烈的市场，企业要想生存、发展、壮大，必须提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量。产品质量是满足市场、用户需求，维系企业生存发展的基本条件，是企业在激烈的市场竞争中战胜对手、得以生存的实力体现，产品质量是企业经济效益的根本保证。

一、生产车间MES生产调度的设计

（一）体系结构

1.表示层

MES生产信息化中，用户接口的部分，也就是人机交互界面，为用户和程式提供了相互交互的信息平台。在移动终端快速发展以及互联网作用下，用户在客户端，按照安装标准，可以方便的通过浏览器或是APP运行MES生产调用功能，完成MES生产调度的运行。

2.功能层

其为MES生产信息化的主体，包括了生产调度过程中的核心工作任务，在逻辑的控制下，处理车间内易变的工作流程。功能层的应用服务器，承担着生产车间数据库服务器和客户端连接起来的业务内容，需要将客户端的数据，传输到服务器，同时将服务器的查询结果，传送到客户端，完成逻辑交互。

3.数据层

生产车间MES生产信息化的数据层，核心是数据库服务器，专门用于响应客服端的数据请求，实现数据库的读写、管理，保证车间MES生产调度数据层的高效性。

（二）层次框架

生产车间MES生产调度，主要以车间的生产作业为依据，驱动功能的运行，也就是执行生产车间的作业计划，控制好生产车间的生产活动。MES生产调度的层次框架，是动态、闭环的状态，企业在收到订单后，计划部门通过MES生产调度生成生产计划，生产车间在接收了生产计划后，将其下达的生产的任务，产品的类型、产品的数量，产品的交期等信息，均会编制到车间作业的调度计划内，将生产的信息，分配到制造执行的模块中，按照生产计划，提供实时的改进方案，给与重新的调度，促使生产车间的作业内容，能够按照MES生产调度进行生产。

MES生产调度的层次架构设计，一般分为生产排序层和生产控制层2方面。生产排序层包含生产计划安排、生产计划调整、产品出货安排等内容;而在生产控制层包括作业排序、作业控制、进度控制、E-SOP（电子作业指导书）切换、物料管理、设备调配、工时统计等内容。生产排序层和生产控制层在生产调度过程中相互交互、相互配合，使企业在最短的时间内，保质、保量的完成产品生产与出货。

二、MES系统对生产信息化管理的促进作用

（一）基于MES系统自动化生产的优点

通常情况下，自动流水线生产，都是为了满足大量以及标准化生产的需要。MES是自动化系统的灵魂，基于MES系统的自动化车间生产制造，其优势主要体现在产品设计及其工艺的统一性方面，更为先进的生产技术，更为稳定和可靠的制造流程。可以大幅提高车间的生产效率，促进产品整体质量的提升，并可以改善工人的工作条件，降低工作强度。降低生产对车间面积的需要，进而减小生产投入的直接成本，减少生产时间，确保所有生产的均衡协调，可以为企业带来良好的效益。

（二）MES系统软件功能设计

本质上说，MES是一套应用软件系统，主要用于帮助生产及管理人员对现场运行信息的收集，同时实现现场制造流程的整个控制，该系统是企业提高车间生产效益并促进制造流程改进的重要工具。MES系统设计的基本原则：

1.满足用户需求原则

在对MES系统进行设计时，必须首先充分了解对生产流程用户的主要需求，在此基础上通过对系统业务流程和各项生产资源的协调，完成后继设计工作。

2.建立全局观念原则

要在设计过程中注意局部的设计要符合并适应总体的设计思路，对系统的稳定性和协调性充分考虑。在此基础上，还要注意MES系统的兼容性和可扩展性，要对现用设备起到应有的管理控制作用，并预留好系统引接新设备的接口。

3.注重系统的安全可靠性原则

系统的稳定安全运行是非常重要的技术指标，不能为了追求系统的新功能高性能和新技术，而以牺牲系统的安全和稳定性为代价，要尽量实现系统更高的性价比，更为实用，需要有这样一个思想，即好系统第一位的指标要是一个能够用的系统。从这个角度来说，用户界面友好，直观方便，操作起来简便易行，这是非常必要的设计特点。

（三）基于MES系统的自动化生产对于企业管理的意义

基于MES系统的自动化生产，可以满足无人在场情况下的生产操作。整个过程中，所有生产设备利用预先编辑设定的程序和指令，会自动完成所有的操作，实现了稳、准、快的无差错生产。产品的标准化程度非常高，质量有了根本的保证。借助于这种自动生产的模式，人们能够从这种生产中解放自己，告别了繁重的体力劳动和危险恶劣的工作环境，从事一些更需要创造性，同时也更能创造价值的活动。就目前的情况来说，MES技术已经被广泛使用在非常多的信息领域，MES系统可以拓展人的感知能力，强化劳动的生产效率，也丰富了企业解决现实问题的方法选择。对于MES企业来说，提高生产效率的同时，也就意味着降低了生产的成本，提高了企业的核心竞争力。企业需要解决一些困扰性的问题：比如产品质量问题，自动化生产只能保证产品的规格统一，不能保证质量的上乘。企业要通过设备改造和技术升级完成对产品质量提升的控制。

三、结束语

MES生产信息化，根据生产车间的需求、特征，实现了功能以及运用。MES生产调度通过计算机控制的逻辑，优化了生产车间的生产，合理的安排好生产车间的生产内容，一方面减轻生产车间生产调度的工作负担，另一方面优化车间的生产效率，缩短了生产周期，为企业柔性化生产提供有力的支撑。

参考文献：

[1]高立荣. 基于MES系统的生产车间信息化管理[J]. 現代工业经济和信息化（3期）：90-91.

（作者单位：沈阳汇博热能设备有限公司）