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无纸化MES的框架功能以及技术分析
更新时间:2015-12-30 浏览数:

    制造业的企业进行信息化建设,促使MES系统的无纸化市场需求的不断扩大,针对制造业企业想要通过MES系统建设实现生产车间工业制造流程的无纸化管控需求,形成了无纸化MES的功能框架,下面我们就从无纸化MES的功能框架和及其设计思考上,对此进行介绍。

无纸化MES的框架功能以及技术分析

 


    无纸化MES的框架设计


    1、突出工人门户的地位。工人门户不仅能够显示可视化工艺,更重要的是能在门户上获得所需要的信息,避免登陆不同系统查找信息。工人门户使信息自动推送到工人的面前,让工人能快速的工作和记录,从而带来了无纸化生产环境下的新模式。

    2、提高了现场采集的效率,扩大了现场数据采集的信息量。MES现场不仅扮演报开完工的作用,还需要按照EWI要求记录制造过程的各类相关信息:制?造环境及其相关参数、所用工具工装和设备运行状态、原材料毛坯的来源和质量信息、装入件的批次和质量信息、检验检测结果数据,以及对不合格品的信息处理,从而获得完整生产过程履历。

    3、提出了PDM与CAPP一体化的要求。无纸化生产模式下,工人在工人门户上 使用的电子工作指导书EWI集为作业指令、工艺规程、图纸和模型一体的数据包EWI概念由ISA?95提出这种需求极大地推动了PDM与CAPP一体化。 PDM与CAPP一体化尚不成熟的情况下,MES与?CAPP一体化也成为一种过渡情况下的选择。

    4、突出了生产准备的地位。将生产准备分为企业级配送和现场级配送两个层次,其中由MES系统负责后者。现场级配送强调中短周期的生产准备,致力于达到JIT式的配送效果,从而使得工人能够充分适应无纸化生产下的外科大夫角色,将更多的精力直接投入到生产环节中。

    5、现场例外管理,尤其是工艺方面的现场例外管理显得尤其突出。为提高生产效 率,对工艺超越和临时工艺等,往往由工艺人员直接在生产现场完成,无纸化?后这些信息需要在MES系统中进行现场编辑、修改和版本的管理,并能实现与 PDMCAPP工艺数据对应起来。

    6、更加强调了各类生产要素和业务活动的集成。无纸化生产环境下使人与人之间的工作变得更加紧密,现场生产所有需要的信息都需要也只能在计算机里进行管理.大大提高了信息集成的要求。

    无纸化MES的功能:


    (1)车间计划管理:接收ERP下达的车间订单,将其分解为工序作业计划,将作业任务派工到现场。这是传统MES 应当具备的功能。

    (2)生产准备管理:对工装工具、车间二级库存和在制品进行管理,根据工序作业计划和派工的要求,将这些生产资源配送到现场。

    (3)工人现场作业管理:围绕着工人门户开展现场作业,工人在工人门户上接收工作指导书,报工序开完工,填写加工和检测记录。从国外无纸化生产的应用来看,工人门户和电子工作指导书是离散车间实现无纸化MES的最关键因素。

    (4)设备运行管理:管理设备维修和保养过程,完整记录设备运行状态,掌握设备可用性以支持排产。

    (5)质量作业管理:管理现场检验过程,检验数据的采集,以及不合格品处理过程。

    (6)可视化看板管理:用于生产现场的各类大屏幕看板,以及为管理提供可视化查询功能。

    (7)工时管理:管理定额工时和工人的实际加工工时,以及工时报表的自动生成。其中,工时数据的采集有现场作业模块完成,工时数据的确认由质量作业模块完成。

    (8)生产履历管理:在上述模块的支持下,形成加工过程“人机料法环”的完整履历。推荐阅读:MES系统实施过程中的难点

    (9)例外管理:处理各类例外事件,及其对生产计划造成的影响,提高系统对生产例外事件的适应能力和处理能力。

    无纸化MES的技术分析


    无纸化MES的实现不仅需要管理模式的改变,还需要许多软硬件技术作为支持:

    (1)生产现场终端技术。

    生产现场终端用于显示工作指令和工作指导书,操作者可以在终端上察看工作任务、报开工和完工;如果条件具备,还可以在终端上察看图纸、工艺规程和数字化模型。

    国外的相关应用已经表明便携式的无线终端或离线终端的使用正在成为MES应用的重要方向(图4)。尤其是符合航空军工生产保密安全要求的、具有无线加密传输功能的终端技术将成为航空MES的关键技术。

    无纸化车间的现场终端配置数量应该能够满足无纸化生产的需要,原则上应当做到一台设备或者一个操作者配置一个终端。

    (2)物流标识技术。

    MES强调对物流的控制,准确和快速的物流管理往往都需要采用标识技术,包括:条码、RFID等。物流标识技术的应用在无纸化的情况下又显得更为迫切。

    目前,微型化的激光标刻二维码、抗金属干扰和腐蚀的可粘贴式RFID都是能够适应于离散制造需要的标识技术,相关的国军标也正在预研中。

    (3)自动化数据采集技术。

    连续型制造企业的MES一般都强调管控一体化的应用效果,离散型制造企业的MES由于缺乏足够的自动化集成手段,往往很难达到管控一体化的程度,但是管控一体化始终是离散型制造企业MES的发展方向,也是无纸化MES 发展的必然方向。离散型制造企业要实现管控一体化,最重要的就是要有自动化数据采集技术作为支撑。

    当前比较具备可行性的自动化数据采集技术包括:数控设备运行数据自动采集技术、炉温控制系统自动数据采集技术、测量系统自动数据采集技术等。

    (4)人机交互技术。

    MES管理制造的执行过程,制造的执行过程是充满变化和例外的,该问题在失去纸作为记录载体的情况下尤其突出。这也是人机交互技术对于无纸化MES非常重要的原因。

    人机交互技术一般需要物流标识技术和自动化数据采集技术(尤其是测试数据自动采集)作为支撑,能够实现对选取错误批次序列号的零组件进行提示,对BOM和工艺补充文件的技术状态进行验证和报警,对测量结果进行自动打包和分析。国外的电子装配MES中已经有了人机交互的工程应用。