机械加工制造行业MES系统的要点分析

2020-07-03

机械加工制造行业的生产特点是以离散生产为主、流程为辅，加工装配为重点。该行业生产改善的主要需求要点分析如下：

1、生产计划的制订与生产任务的管理任务繁重

典型的离散型机械制造业企业由于主要从事单件、小批量生产，产品的工艺过程经常变更，由于主要是按订单组织生产，很难预测订单在什么时候到来，因此，对采购和生产车间的计划就需要很好的生产计划系统。

2、自动化水平相对较低

机械制造业企业由于主要是离散加工，产品的质量和生产率很大程度上依赖于工人的技术水平，自动化主要在单元级，例如数控机床、柔性制造系统等；

3、工艺流程简单明了，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。机械制造企业的产品结构可以用数的概念进行描述，最终产品一定是由固定个数的零件或部件组成，这些关系非常明确和固定。

面向订单的机械制造业的特点是多品种和小批量。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的，每个产品的工艺过程都可能不一样，而且，可以进行同一种加工工艺的机床有多台。

因此，需要对所加工的物料进行调度，并且中间品需要进行搬运。

4、生产计划受市场需求变化影响大，且因工艺路线有较大柔性，造成作业计划复杂

为满足客户对产品的多样化需求以及企业多元化的经营策略，企业倾向于多品种小批量生产，同一个零件可以有多种不同的加工工艺，同一工序也可以在不同的机床上加工，工艺路线具有较大的柔性，从而造成作业计划的复杂性。

同时，生产计划受市场需求的变化影响较大，而且计划的制定要参照实际作业执行情况，对生产现场数据采集的准确性、实时性和全面性要求高。

5、生产过程动态多变

一般机械加工车间的生产系统均属于离散事件动态系统，在生产过程中，往往会存在变动并导致一些异常事件的发生。

其多变性主要源于两个方面的因素：一是企业外部的因素，如客户对订单需求量和对交货期的变更、新订单的插入以及原材料短缺等；二是企业内部的因素，包括制造过程中的设计变更、工艺变更、工序及零部件的返修返工、机器故障等。

6、在制品管理困难

产品中各零件制造周期长短不一和产品加工工艺路线的复杂性是造成在制品管理困难的主要因素，而且由于在制品在生产过程中不断流动变化，其存放点分布广。因此，如何及时、准确的记录其变化信息，也是在制品管理中的一个难点。

7、车间现场单据繁多

机械加工车间的任务指派一般通过下发派工单完成，并附带生产所需的零件图、装配图、工艺卡片、技术通知单等，在生产过程中又需要填写生产进度信息、质量信息等相关表单，这些信息一般均通过纸质文件进行传递并由人工统计，从而造成生产的进度信息反馈不及时、生产线现场异常事件反馈及处理缓慢、质量信息反馈不及时等。

根据机械加工制造行业的需求要点，一般情况下，满足机械加工制造行业需求的MES系统具备以下主要功能：

1、数据采集与分析：通过条码、RFID、设备对接、传感等方式实现车间生产数据的采集；

2、基础数据管理：包括人员数据、设备数据、工艺数据、组织机构、权限管理等数据的维护；

3、计划管理：制定计划，并对计划进行全周期的管理，跟进计划的执行情况，随时进行修正；

4、车间调度管理：包括工序合并、物料申请、派工、生产控制、作业计划调整等；

5、工单管理：对生产工单进行全生命周期的管理、包括新建、下发、修改、终止、结束等；

6、在制品管理：对线上在制品批次信息进行跟踪和管理；

7、质量管理：进行数据采集，对质量进行控制、反馈和预警，实现关键件的质量追溯跟踪；

8、物料管理：对生产中涉及到的物料进行管理，实现物料信息的采集、记录、跟踪和分析等；

9、人员管理：实现人员信息、人员状态、人员能力、班组信息等相关维护和管理；

10、设备管理：包括对设备、设备群组和设备类型等维护，设备运行数据采集，设备状态监控与反馈，设备故障维修管理，设备效率分析；

11、工艺管理：对生产中涉及的工艺进行管理，包括流程、工段、工序管理，BOM管理等；

12、系统集成：与PDM/PLM集成、与ERP集成、与SCM集成等，实现人机料法等信息的互通；

当然，在以上满足主要需求的功能基础上，再通过可视化的方式实现现场生产过程的可视化，将能够用可视的方式直观的掌控生产的过程，让生产预警更及时、调整更快速、变化更透明。

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