智能制造系統(tǒng)（IMS）是一種由智能設(shè)備和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化系統(tǒng)，它強(qiáng)調(diào)在制造環(huán)節(jié)中的可調(diào)節(jié)性和易更改性，借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力模擬人類(lèi)專(zhuān)家的思維方式，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行信息采集、信息整理、信息判斷、信息決策，以達(dá)到在生產(chǎn)過(guò)程中替代部分的人力勞動(dòng)的目的。

模具智能制造車(chē)間 MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)分析

MES系統(tǒng)被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，不同領(lǐng)域的應(yīng)用都反映出該領(lǐng)域的一些特點(diǎn)，根據(jù) MES 在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用中相關(guān)企業(yè)的不同訴求，MES 應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。雖然應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)不同，但是 MES 應(yīng)用的總體框架基本一致，即應(yīng)用生產(chǎn)過(guò)程信息化管理的模式，對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行信息采集，信息分析，信息判斷，最終結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況做出決策，以此達(dá)到生產(chǎn)制造智能化的目的。在模具生產(chǎn)領(lǐng)域，受模具外形獨(dú)特性、模具生產(chǎn)數(shù)量差異性的影響，在生產(chǎn)過(guò)程中所需調(diào)配原料、技術(shù)、設(shè)備、人員有很大的不確定性，這嚴(yán)重影響到模具生產(chǎn)的生產(chǎn)過(guò)程管控。

針對(duì)以上問(wèn)題開(kāi)展研究，在某企業(yè)建立模具車(chē)間 MES信息化管控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括項(xiàng)目管理，生產(chǎn)管理，物料管理等功能，還集成了 CAD、CAM、CAE、CAPP 等相關(guān)的主流軟件。其系統(tǒng)特點(diǎn)如下：

（1）多種數(shù)據(jù)采集技術(shù)，為工藝流程靈活配置，可以大幅降低使用成本。

（2）全面的數(shù)字化量化考核監(jiān)管，豐富的實(shí)時(shí)生產(chǎn)績(jī)效考核報(bào)表。

（3）滿(mǎn)足離散流程工業(yè)的生產(chǎn)、品質(zhì)、設(shè)備、工藝等全專(zhuān)業(yè)管控要求，支持大規(guī)模量產(chǎn)，加工過(guò)程全面受控。

（4）接口設(shè)計(jì)靈活，易與生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化接口，易與ERP 系統(tǒng)集成。

（5）業(yè)務(wù)考核規(guī)則可根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行配置，可任意修改，滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展的需要。

（6）信息可視化管理，操作簡(jiǎn)潔，人機(jī)互動(dòng)性強(qiáng)。

（7）機(jī)臺(tái)稼動(dòng)率達(dá)到 85%以上。

（8）重復(fù)性工作由計(jì)算機(jī)運(yùn)算執(zhí)行，人只做有創(chuàng)造性的工作。

（9）系統(tǒng)接口豐富，易于與其他平臺(tái)對(duì)接，并可跨平臺(tái)群集部署。

模具智能制造車(chē)間中MES的主要功能

（1）數(shù)據(jù)量化采集：將工作任務(wù)量化，將量化指標(biāo)通過(guò) MES系統(tǒng)上傳管理平臺(tái)，為平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析提供可靠依據(jù)。同時(shí)，在各工作站建立信息采集系統(tǒng)和高速可靠的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)傳輸采集到的生產(chǎn)加工數(shù)據(jù)，為企業(yè)生產(chǎn)管控提供有效依據(jù)。

（2） 工序詳細(xì)調(diào)度：通過(guò)在 MES 系統(tǒng)中進(jìn)行 EBOM、PBOM 等操作對(duì)生產(chǎn)工序進(jìn)行合理調(diào)配。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，由 MES 自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備的工作時(shí)序，避免設(shè)備閑置。設(shè)置生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)別，根據(jù)產(chǎn)品的各種屬性特征，設(shè)置合理的生產(chǎn)調(diào)度邏輯，結(jié)合工藝要求自動(dòng)的調(diào)配生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的最大化，及設(shè)備利用率的最大化。解決生產(chǎn)過(guò)程中遇到設(shè)備使用沖突、資源調(diào)配不合理等問(wèn)題，最大限度地節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間。

（3）車(chē)間計(jì)劃與排產(chǎn)管理：模具企業(yè)生產(chǎn)訂單的機(jī)動(dòng)性決定了生產(chǎn)的不確定性，MES 系統(tǒng)可以根據(jù)每天訂單的變更及時(shí)地修改訂單加工的方案，以達(dá)到柔性化生產(chǎn)的目的。

（4）加工修補(bǔ)：主要是在生產(chǎn)加工完成后，MES 自動(dòng)的對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的模具進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量值與設(shè)定的參考值進(jìn)行比較，對(duì)不合格品進(jìn)行返修操作，通過(guò)反復(fù)的測(cè)量與修復(fù)，達(dá)到加工計(jì)精度的要求。

（5）生產(chǎn)過(guò)程管控：根據(jù)系統(tǒng)采集到的數(shù)字化信息，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并參照設(shè)計(jì)好的預(yù)設(shè)值對(duì)當(dāng)前值進(jìn)行比較，及時(shí)糾正偏差，避免再次發(fā)生在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)出現(xiàn)的偏差進(jìn)行記錄，供設(shè)備檢修部門(mén)作為參考。

（6）人力資源管理：能實(shí)時(shí)反映每個(gè)工作崗位上，工作人員當(dāng)前的工作狀態(tài)，及時(shí)反映工作崗位的移動(dòng)，為生產(chǎn)安排的調(diào)配，提供有力的依據(jù)。同時(shí)，對(duì)各個(gè)崗位的出勤情況進(jìn)行管理，自動(dòng)生成出勤報(bào)表，為人力資源部門(mén)提供可靠的出勤情況數(shù)據(jù)。

（7）維修管理：及時(shí)反映各工作站設(shè)備的工作情況，對(duì)需要維修的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)記錄，為維修部門(mén)安排維修工作計(jì)劃提供參考。維修部門(mén)可以通過(guò) MES 上傳每臺(tái)設(shè)備的維修保養(yǎng)計(jì)劃，保障生產(chǎn)部門(mén)的生產(chǎn)能夠有序地進(jìn)行。

（8）生產(chǎn)資源跟蹤管理：應(yīng)用二維碼技術(shù)，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)原料進(jìn)行管控、追蹤。應(yīng)用 RFID 技術(shù)，通過(guò)對(duì)智能芯片的讀寫(xiě)，記錄每一個(gè)加工工序過(guò)程中生產(chǎn)資源的去向。對(duì)物料的出庫(kù)、入庫(kù)進(jìn)行全面的管理，確保生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)資源的有效利用。

（9）文檔控制：對(duì)于大多數(shù)企業(yè)而言，生產(chǎn)工藝文件都是商業(yè)機(jī)密，為了避免商業(yè)機(jī)密的泄露，MES 系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置各種權(quán)限來(lái)保障工藝文件的安全，將不同級(jí)別的工藝文件整理、分類(lèi)，按需求發(fā)放給各個(gè)工作崗位。管理生產(chǎn)工藝文件、配方文件、加工圖紙、加工工序等資料的使用，對(duì)發(fā)放文件的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行記錄，滿(mǎn)足文件可追溯性的要求。

（10）執(zhí)行分析：通過(guò) MES 系統(tǒng)提供的邏輯分析算法，計(jì)算出生產(chǎn)執(zhí)行方案的可行性，對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程進(jìn)行可行性指導(dǎo)，實(shí)時(shí)地對(duì)執(zhí)行后的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次分析，通過(guò)分析報(bào)告的形式，將系統(tǒng)分析的結(jié)果上傳到企業(yè)管理平臺(tái)，指導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更正執(zhí)行方案過(guò)程中的問(wèn)題。

模具智能制造車(chē)間中 MES 系統(tǒng)工作流程的分析

根據(jù)模具智能制造的實(shí)際需求，MES 系統(tǒng)的總體工作流程為：3D 模型設(shè)計(jì)→導(dǎo)出 BOM→EBOM 編輯及發(fā)行→PBOM編輯及發(fā)行→工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝卡編輯及上傳→程序管理進(jìn)行工序程序綁定→訂單編輯→排程及自動(dòng)化加工等。

結(jié)論

在智能制造企業(yè)中應(yīng)用 MES，能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化和精細(xì)化管理，降低了人力成本，提高了生產(chǎn)效率，是未來(lái)智能制造企業(yè)建設(shè)的趨勢(shì)。通過(guò)數(shù)據(jù)量化采集、工序詳細(xì)調(diào)度、車(chē)間計(jì)劃與排產(chǎn)管理、加工修補(bǔ)、生產(chǎn)過(guò)程管控等功能實(shí)現(xiàn)智能制造過(guò)程的優(yōu)化。所以，MES 的應(yīng)用對(duì)智能制造企業(yè)的發(fā)展具有積極的意義。