MES系统在数控机床加工制造业中的应用

 
数控机床因其加工自动化程度高、质量稳定性好等显著优点而在制造业中得到广泛应用；但由于工艺技术落后、管理措施没有相应配套，国内数控机床使用效率不高，严重制约了产品研制及批量生产。

目前，采用传统的生产管理方式，管理人员面临着生产调度方式落后，生产效率低，故障维修成本较高等问题：

1、生产管理效率低下。传统生产管理方式通常用人工方式进行工单的派发及员工工作量的统计，且工单下发后工单完成情况无法追溯。查看，删除和修改机床文件，或者更新一类机床文件配置，只能逐个对机床文件操作，费时费力，且效率低下。

2、生产调度方式落后。传统生产调度方式主要依靠车间管理人员现场管理，针对生产现场问题进行临时调度管理，无法有序合理地安排生产，造成调度频繁，效率低下。

3、故障维修成本高。企业设备出现故障，在维修人员无法完成维修的情况下，设备制造商只能派技术人员赴现场维修，浪费不必要的人力财力。

4、设备开工率无法统计。由于设备开工率需要对设备的运行时间、加工时间、停机时间进行统计，采用人工统计方式不仅增加管理人员工作量，且无法准确统计。

为解决上述问题，满足企业对于各生产制造部门对生产过程进行实时管理的要求，企业通过建设支持各个生产车间相互协作的制造执行系统（MES），MES作为面向车间管理层的具有高效实时性的生产管理信息系统，是流程工业智能化生产管理的核心技术，其主要功能是现场生产管理和智能调度执行，它提供了一个包括设备、人员、物料、流程指令等所有企业资源能够被有效利用、适时调度的管理平台，通过 MES 平台的建设，将企业对于生产过程的核心流程及管理方法进行优化和固化，实现对核心生产制造过程的管理。

MES系统具备设备保养、加工任务管理、故障诊断、文件管理、设备信息管理、员工信息管理六大模块。

员工信息管理。

员工信息管理模块主要是为了解决对机床端操作人员分级管理的问题。不同的员工级别拥有不同的权限，执行不同的功能操作，方便管理人员对下属员工的工单派发。

设备信息管理。

设备信息管理模块主要是为了解决车间内机床分组管理、设备使用记录及设备信息统计的问题。将车间内机床按照定义的不同组别进行分组，便于管理，记录设备的使用过程，以及统计设备的基本信息。并通过图表显现设备不同属性间的设备数量。方便车间内机床的分组管理，利于管理人员对组设备的功能实现。

文件管理。

文件管理模块主要是为了解决机床端文件的变更及增删问题。可以对不同机床端的文件配置参数修改及文件的复制粘贴操作。方便管理人员随时增删改机床端文件，以及对文件的基本操作行为，增加文件操作的正确性，提高管理人员效率。

加工任务管理。

加工任务管理模块主要为了解决生产运作过程中的分发工单及统计员工工作量问题。制定生产内容信息，将生产内容分配给员工，生成工单，下发工单到机器。机器端员工提交工单完成记录，系统端根据记录统计员工工作量。此工作流程一方面使生产管理人员方便生产调度，可以随时根据情况分配任务工单，实现了工单加工情况的可追溯性。另一方面实行分级派单，根据工单跟踪员工工作量信息，减少管理人员手工派单和统计员工工作量的麻烦。

设备保养。

设备保养模块主要是为了解决设备生产过程中的维护保养问题。为一组设备或某台设备制定对应的保养规范，根据保养规范中的保养周期，按照对应的时间生成保养工单，下发到设备端，同时可以跟踪设备的保养状态，使生产管理人员可以方便地为一组设备制定一份保养规范，并自动根据保养周期下发保养工单，减少了管理人员定期为每台设备发放保养任务的麻烦。

故障诊断。

故障诊断模块主要为了解决生产过程中对设备故障的本地诊断及远程诊断问题。接收机床端发来的故障申请信息，根据制定的故障树模型提供本地故障诊断和远程诊断两种方法，给出诊断结果，并根据故障维修记录，统计车间内机床故障发生的时耗及费用信息。此工作流程一方面解决了制造商分派工程师赴故障现场维修的麻烦，节约成本，同时也节约了企业进行本地诊断维修的时间。另一方面企业根据诊断结果进行维修，并根据维修结果更新故障树模型，实现了诊断的自学习功能。

MES能够为企业提供一个理想的生产管理环境，一个高效、有弹性、细致的信息化的生产管理体系，可以帮助企业改进生产工艺、降低成本、延长机器生命周期、提升服务质量和品牌竞争力。