信息化在机械加工中的应用

王位臣

摘要：目前，我国经济实力发展迅速，社会在不断的进步，我国是信息化发展的新时期，为了更好地应对激烈的市场竞争，机械设备的信息化管理十分重要。既可以有效减少企业员工的工作量，又可以提高机械设备的管理效率，确保机械设备安全稳定运行，增强企业的核心竞争力，使其更好地应对激烈的市场竞争，促进企业的可持续发展。

关键词：信息化;机械加工;应用

一、机械加工现状

1.生产计划制定与生产任务的管理工作繁重。传统的制造企业大部分主要从事单件、小批量、多品种的生产，生产过程中涉及到工艺的变更，工序、工时的调整，计划周期的变化等诸多不稳定因素导致不能按生产订单组织生产，整个生产系统没有很好的计划，整个工厂或车间生产都是疲于因生产不能按计划进行导致的身心憔悴。2.生产自动化水平较低。现机械加工行业已从传统的个人操作能力和经验决定产品的质量发展到依靠精密设备保证产品精度的时代。尤其是主要以生产单件、小批量、多品种的机械制造企业来说，产品的质量和生产率很大程度上还是主要依靠工人的技能水平，自动化程度低。3.工艺流程简单，工艺路线灵活，制造资源协调困难。机械行业产品结构清晰明确，而面向订单的机械制造业的特点为单件、小批量、多品种。因此机械制造业生产设备的布置一般不是按产品而是按照工艺进行，每个产品的工艺过程都很可能不一样。因此需要对所加工的物料进行调度，并且中间品还需要进行搬运。4.受市场需求影响和物料影响，工艺路线有较大柔性。为满足客户多产品多样化需求以及周期要求，同一个零件可以有多种不同的加工工艺，同一个工序也可以在不同机床上加工，同时在加工时因物料短缺导致的材料规格更换，因此工艺设计变更经常发生，工艺的审批牵扯到大量人力物力和对生产周期影响。5.在制品管理混乱。现场产品各零件生产工艺不一样，生产周期不一样，工艺路线复杂各工序交叉作业等原因，是造成在制品管理困难的主要因素。管理人员只能通过每天记录在制品生产状态，掌握生产信息，方法原始信息滞后，也存在人为差错风险。因此如何及时准确记录在制品变化信息，也是在制品管理的一大难点。6.车间现场单据繁多。与生产管理相配套的就是质量管理系统，在生产中各工序均需要填写质量记录等相关质量信息用于监督产品质量，每个产品均需附有制造工卡、工艺卡片、图纸、技术通知单等信息。

二、信息化的应用

通过对机械加工现状进行分析并结合实际情况得出运用MES系统和ERP系统相结合，对工厂的生产计划、车间的生产执行相结合，最终对机械加工进行优化管理。

1.什么是ERP系统和MES系统。ERP企业资源计划系统，是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。MES系统是通过信息传递，对从订单下达到产品完成整个的生产过程进行优化管理。两者之间是“为什么做”和“怎么做”的关系，ERP是系统决策整体协同，MES是车间精细管理持续优化，两者相辅相成，不矛盾也不重復。

2.系统数据的整合。ERP系统中库存管理、采购管理、销售管理可以为决策提供数据支撑。MES系统具备计划管理、车间调度管理、工卡管理、技术管理、质量管理、物料管理、数据采集与分析、设备管理等方面的精细管理。

2.1库存管理方面，对工厂历年来修理作业时所需的零件需求信息进行梳理，将每年的需求数量和需求时间建立成数据库，通过查询产品的图号，数据库里该产品历年来需求数量、现有库存等信息一目了然。

2.2采购管理方面，同样对采购信息进行梳理，可以掌握历年来采购需求，及时发起采购流程，防止物料问题影响生产进程.

2.3销售管理方面，与库存管理息息相关，通过制定的销售计划，产品需求自然会反馈到库存量的需求上面，进一步触发库存管理机制，确保生产。

2.4技术管理方面，技术人员通过对现场加工信息的收集，进一步对产品的加工工艺进行验证和完善，包括加工时机床的转速、刀具的选择、进给量、工艺路线的合理性、可操作性等，通过完善最终固化工艺，减少技术人员重复更改工艺工作量。

2.5工卡管理方面，通过MES系统的任务扫码，随时掌握任务加工信息，通过可视化管理，信息可用于现场展示屏进行滚动显示，用于提示班组管理人员任务周期和向外展示作用。

3.机械加工现状所存在问题的解决。3.1车间通过信息看板对现场任务执行情况和生产计划情况进行掌握，通过系统分析现场的设备信息、人员信息、工卡信息、物料信息进行自动派工。

3.2生产过程控制通过系统自动记录操作人员任务完成情况和工时统计，为车间绩效管理提供数据支撑。

3.3在产品交检时，无需人工进行纸质单据的传递，检验人员只需通过量具的无线传输功能，将测量的实测数值自动填入产品质量记录，系统根据工艺中提前录入的工艺参数要求进行评价是否合格，提高了检验人员工作效率和质量管理的电子化记录，便于后期追溯时检索。

3.4因物料、设备、需求变化等问题导致工艺路线进行变更，只需技术人员在系统中发起工艺更改，相关人员网上进行审批，工艺路线更改完成后，系统自动按更改后工艺执行，减少审批时间和因工艺更改后相关人员更新信息工作量。

三、未来趋势

随着全球经济一体化进程加快，新的管理模式和管理方法不断涌现，计算机和网络通信技术高速发展，特别是国际互联网网络渗透到世界各个角落。作为机械加工企业管理信息化方面也有着日新月异的变化，只有将先进的管理理念和方法相融合，才能跟上世界发展的进程。

1.DNC的运用通过制造企业硬件设施的更新换代，信息化运用会从计划管理、生产管理延伸到辅助生产管理，也就是DNC。DNC是机械加工自动化的又一种形式，由计算机系统、网络系统和设备数据系统相构成，通过1台服务器对生产现场所有数控设备进行集中联网管理，由程序员统一发号指令，减少数控编程的准备时间，确保程序的完整性和可靠性，提高生产效率。

2.机械加工智能化趋势。机械加工智能化必须具备两个条件：工业自动化和信息化。智能化的构成高端设备是骨骼，信息化管理系统是神经和血液，仅设备满足自动化还是不够，通过信息化实现设备与设备互联互通，也就是必须自动化与信息化进行融合，这也是德国“工业4.0”的理念。

四、结论

在机械加工企业把MES系统软件和ERP集成起来，不仅能充分发挥它们各自的优势;同时可使MES系统的生产计划更合理，使ERP系统的数据更及时有效，工作效率更高。MES系统软件与ERP之间的集成数据与两个系统的界面划分有关。两者之间可以互换，但从系统集成角度来说，MES系统更适合承担车间层的功能。

参考文献：

[1]王爱民，制造执行系统（MES）实现原理与技术[M]，北京理工大学出版社2014-03.

[2]孙彦广，陈靖屏，流程工业制造执行系统[M]，化学工业出版社2006-09.

（作者单位：石家庄海山实业发展总公司）