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    2. 基于MES的生產調度管理信息系統分析與設計

      發布時間 : 2022-02-23     來源 : 《基層建設》

        隨著消費者對產品需求越來越多樣化,企業的生產模式也逐步由少樣大批量向多樣小批量進行轉變。面對這種轉變,采用MES進行生產調度,可以縮短生產周期,快速響應生產需求。生產調度是企業運營的核心,也是企業生產的指揮中心。MES生產調度搭配ERP系統,對生產計劃、材料、人員等進行合理的安排與分配,將生產信息及時發送給企業車間;同時,控制好生產調度的過程,準確的向企業車間提供實時生產數據與信息,有計劃的編制企業車間生產的流程,在MES的作用下,促使企業生產管理,向智能化、一體化方向發展。

        制造執行系統(MES,ManufacturingExecutiveSystem)作為生產形態變革的產物,其起源大多來自工廠的內部需求,旨在加強MRP計劃的執行功能。通過制造執行系統把MRP計劃和車間作業現場控制聯系起來,從而彌補計劃層與控制層之間的空隙,實現企業連續的信息流通和提高企業的敏捷性。它的應用能解決上層生產計劃管理與底層生產過程之間脫節的矛盾,使現代制造企業不僅有很好的計劃系統,而且有能使計劃落實到實處的執行系統。

        2 企業車間MES生產調度的設計

        2.1 體系結構

        2.1.1 表示層

        MES生產調度設計中,用戶接口的部分,也就是人機交互界面,為用戶和程式提供了相互交互的信息平臺。在移動終端快速發展以及互聯網作用下,用戶在客戶端,按照安裝標準,可以方便的通過瀏覽器或是APP運行MES生產調用功能,完成MES生產調度的運行。

        2.1.2 功能層

        其為MES生產調度設計的主體,包括了生產調度過程中的核心工作任務,在邏輯的控制下,處理車間內易變的工作流程。功能層的應用服務器,承擔著企業車間數據庫服務器和客戶端連接起來的業務內容,需要將客戶端的數據,傳輸到服務器,同時將服務器的查詢結果,傳送到客戶端,完成邏輯交互。

        2.1.3 數據層

        企業車間MES生產調度設計的數據層,核心是數據庫服務器,專門用于響應客服端的數據請求,實現數據庫的讀寫、管理,保證車間MES生產調度數據層的高效性。

        2.2 層次框架

        企業車間MES生產調度,主要以車間的生產作業為依據,驅動功能的運行,也就是執行企業車間的作業計劃,控制好企業車間的生產活動。MES生產調度的層次框架,是動態、閉環的狀態,企業在收到訂單后,計劃部門通過MES生產調度生成生產計劃,企業車間在接收了生產計劃后,將其下達的生產的任務,產品的類型、產品的數量,產品的交期等信息,均會編制到車間作業的調度計劃內,將生產的信息,分配到制造執行的模塊中,按照生產計劃,提供實時的改進方案,給與重新的調度,促使企業車間的作業內容,能夠按照MES生產調度進行生產。

        MES生產調度的層次架構設計,一般分為生產排序層和生產控制層2方面。生產排序層包含生產計劃安排、生產計劃調整、產品出貨安排等內容;而在生產控制層包括作業排序、作業控制、進度控制、E-SOP(電子作業指導書)切換、物料管理、設備調配、工時統計等內容。生產排序層和生產控制層在生產調度過程中相互交互、相互配合,使企業在最短的時間內,保質、保量的完成產品生產與出貨。

        3 企業車間MES生產調度的實現

        3.1 工具實現

        企業車間實現MES生產調度設計功能時,前端設計了功能應用程序,利用NET的開發工具進行編程,運用編程語言,面向互聯網,設計了MES生產調度,綜合融入了高級的語言編程,促使MES生產調度可以使用在計算機的操作系統中,直接對企業車間進行控制。企業車間的MES生產調度,在可視化界面、面向相對應的編程中,保證生產調度系統具有較高的運行速度與操作方式,還要注重圖形界面的編輯與功能實現。

        3.2 技術實現

        3.2.1 調度

        企業在收到訂單后,通過MES生產的調度技術,根據訂單的交貨時間,與車間排定的生產計劃進行比較分析,按照先入先出以及緊迫性優先為基本準則,并結合物料,設備等信息,調度系統產生新的生產計劃供車間進行生產調度與調節。MES生產調度技術的關鍵其實就是對訂單(包括新增訂單與在生產訂單)、物料、設備、人員等數據進行綜合分析與調度。

        3.2.2 調整

        調整技術在企業車間MES生產調度中,提供了手動調整的功能,當一些特殊情況發生時,就需要用到調整,確保各項調度的準確性。例如,某個產品的日產能發生了變化,這時,就需要調整設置,否則計算該產品訂單的生產天數時就會出錯,導致調度計劃出錯。所以在實現MES生產調度功能時必須考慮好調整功能。

        3.2.3 存儲

        MES生產調度的準確性要求生產各種數據必須有效的更新與保存。MES生產調度生產的計劃,在沒有執行前,保留在臨時表中,一旦執行調度,才能將臨時表刪除,并且保存或修改相關數據到正式表,且歷次調度的記錄不能輕易刪除,要方便后續查詢與分析使用。

        4 企業車間MES生產調度的功能

        在制造信息化進程中,面向加工企業上層生產計劃管理與底層生產過程之間存在脫節的特殊情況而開發制造執行系統,分別針對工藝設計和生產調度兩個方面實施。另外,創新之處是對實現的工藝設計和生產調度兩個子功能之間的集成進行研究,從而提高制造執行系統的效率。

        企業車間MES生產調度的功能有:

        (1)調度數據的管理,MES生產調度在企業車間中,建立調度表,管理好生產中的基本需求,進而在調度表中獲取生產的數據;

        (2)生產調整功能,MES生產調度根據企業車間的訂單或生產要求,選擇出生產的目標,對其進行適度的調整,確定車間生產的工序,完成車間生產;

        (3)人工調整功能,調度人員在MES生產調度系統中,對實際情況進行分析,在人機交互的作用下,提供人工調整的方法,最終獲取正確的信息與生產配置,人工調整功能,在MES生產調度起到完善的作用,改善生產調度中不準確的信息,避免MES生產調度中出現缺陷,以此來保障企業車間MES生產調度的高效性和有效性,消除潛在的生產風險。

        5 結束語

        MES生產調度設計,根據企業車間的需求、特征,實現了功能以及運用。MES生產調度通過計算機控制的邏輯,優化了企業車間的生產,合理的安排好企業車間的生產內容,一方面減輕企業車間生產調度的工作負擔,另一方面優化車間的生產效率,縮短了生產周期,為企業柔性化生產提供有力的支撐。

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