跟著制造業(yè)日益劇烈地競(jìng)賽，許多企業(yè)實(shí)施了MRPⅡ/ERP系統(tǒng)加強(qiáng)出產(chǎn)處理，但由于缺少滿足的車(chē)間控制信息而無(wú)法滿足企業(yè)出產(chǎn)的隨機(jī)性、動(dòng)態(tài)性的要求，無(wú)法做到與車(chē)間環(huán)境的嚴(yán)密相連，因此無(wú)法有用教導(dǎo)車(chē)間出產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)行。跟著企業(yè)信息化運(yùn)用的不斷推行，企業(yè)信息化運(yùn)用水平逐步前進(jìn)，企業(yè)越來(lái)越需求車(chē)間實(shí)行層的處理信息系統(tǒng)。

現(xiàn)在，大多數(shù)汽車(chē)模具企業(yè)車(chē)間出產(chǎn)首要靠人工進(jìn)行處理，計(jì)劃層和控制層相互脫節(jié)，無(wú)法習(xí)氣出產(chǎn)進(jìn)程的動(dòng)態(tài)改動(dòng)，極大地限制了出產(chǎn)處理水平的進(jìn)一步前進(jìn)。制造實(shí)行系統(tǒng)(MES系統(tǒng)軟件)的出現(xiàn)，填補(bǔ)了車(chē)間層處理的空白。MES系統(tǒng)軟件以作業(yè)調(diào)度為中心，以降低出產(chǎn)本錢(qián)、前進(jìn)出產(chǎn)功率為目標(biāo)，搜集出產(chǎn)進(jìn)程中的實(shí)時(shí)信息，并對(duì)實(shí)時(shí)工作及時(shí)處理，一起又與計(jì)劃層和控制層堅(jiān)持雙向通訊才能，從上下兩層接收相關(guān)信息并反應(yīng)處理結(jié)果和出產(chǎn)指令，然后完結(jié)了整個(gè)出產(chǎn)進(jìn)程的優(yōu)化。本文就是基于汽車(chē)模具工作出產(chǎn)特征和信息化處理現(xiàn)狀，提出了汽車(chē)模具MES系統(tǒng)軟件的構(gòu)建和運(yùn)用。

2、汽車(chē)模具出產(chǎn)特征和信息化運(yùn)用現(xiàn)狀

2.1 汽車(chē)模具出產(chǎn)特征

模具作為汽車(chē)工業(yè)的重要工藝配備，是汽車(chē)制造業(yè)的工藝基礎(chǔ)，由于產(chǎn)品自身的凌亂性，及其典型的單件訂單出產(chǎn)方法，抉擇了其出產(chǎn)不同于一般產(chǎn)品，特征如下：

(1) 面向訂單出產(chǎn)。由于訂單規(guī)格、數(shù)量、交貨期改動(dòng)大，每個(gè)產(chǎn)品都有其特殊性，從產(chǎn)品訂購(gòu)抉擇計(jì)劃到制造全進(jìn)程，每一套模具都具有一定的獨(dú)立性，企業(yè)必須按訂單安排出產(chǎn)。

(2) 出產(chǎn)發(fā)展難以控制。由于產(chǎn)品是單件出產(chǎn)，幾乎每個(gè)產(chǎn)品都需求從頭進(jìn)行規(guī)劃、工藝、技術(shù)準(zhǔn)備等作業(yè)，因此經(jīng)常無(wú)法及時(shí)把握出產(chǎn)發(fā)展改動(dòng)，難以控制整個(gè)出產(chǎn)進(jìn)程。

(3) 計(jì)劃多變。由于產(chǎn)品品種繁多，影響出產(chǎn)進(jìn)程的不斷定要素多，經(jīng)常出現(xiàn)急迫訂單、設(shè)備故障、零部件返工返修等情況，使得計(jì)劃多變，甚至出現(xiàn)計(jì)劃跟不上改動(dòng)，與出產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。

(4) 出產(chǎn)處理困難。模具制造進(jìn)程凌亂，并且出產(chǎn)進(jìn)程中不斷定要素多，憑經(jīng)歷調(diào)度無(wú)法保證整個(gè)出產(chǎn)進(jìn)程的協(xié)調(diào)，進(jìn)程控制困難，處理難度大。

2.2 汽車(chē)模具工作信息化運(yùn)用現(xiàn)狀

現(xiàn)在，我國(guó)汽車(chē)模具工作信息化建造剛剛起步，網(wǎng)絡(luò)化、信息化展開(kāi)水平還比較低，通過(guò)詳細(xì)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)首要存在以下問(wèn)題：

(1) 車(chē)間處理首要依托人工進(jìn)行，無(wú)法完結(jié)出產(chǎn)進(jìn)程中海量數(shù)據(jù)的有用處理，難以保證各個(gè)出產(chǎn)活動(dòng)所需信息準(zhǔn)確共同，難以及時(shí)、快速呼應(yīng)出產(chǎn)動(dòng)態(tài)改動(dòng)。

(2) 大部分汽車(chē)模具企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化程度較低，“信息孤島”現(xiàn)象出色，各個(gè)部分的數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)同享，然后影響了企業(yè)數(shù)據(jù)的共同性和準(zhǔn)確性，嚴(yán)峻阻止了模具產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)功率。

(3) 模具出產(chǎn)進(jìn)程缺少有用地監(jiān)控，無(wú)法完結(jié)制造進(jìn)程信息及時(shí)反應(yīng)，難以及時(shí)把握出產(chǎn)發(fā)展和出產(chǎn)才能，難以對(duì)在制品進(jìn)行有用跟蹤。

上述問(wèn)題的存在，不利于車(chē)間出產(chǎn)進(jìn)程信息的集成與同享，嚴(yán)峻阻止了企業(yè)信息化展開(kāi)水平的前進(jìn)，然后影響了企業(yè)出產(chǎn)效益和競(jìng)賽力的進(jìn)一步提升。

3 面向汽車(chē)模具工作的MES系統(tǒng)軟件

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

以大型聯(lián)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為基礎(chǔ)，選用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、軟總線技術(shù)，建立敞開(kāi)的、靈敏的制造實(shí)行系統(tǒng)，然后完結(jié)對(duì)出產(chǎn)信息的監(jiān)測(cè)、控制以及出產(chǎn)進(jìn)程的優(yōu)化處理。圖1表明了汽車(chē)模具MES系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

頂層的計(jì)劃層是MRPⅡ/ERP等系統(tǒng)，其作用是處理企業(yè)中的各種出產(chǎn)資源、擬定廠級(jí)出產(chǎn)計(jì)劃等，首要擔(dān)任企業(yè)活動(dòng)的計(jì)劃與出產(chǎn)抉擇計(jì)劃。

處于中間層的是MES系統(tǒng)軟件實(shí)行層，首要擔(dān)任出產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)行與控制。

出產(chǎn)控制層包括DCS（分布式控制系統(tǒng)）、PLC（可編程邏輯控制器）和DNC（分布式數(shù)控設(shè)備）等核算機(jī)控制系統(tǒng)，首要用來(lái)控制出產(chǎn)進(jìn)程和設(shè)備。

ES供應(yīng)了一種系統(tǒng)地在共同途徑上集成計(jì)劃排產(chǎn)、物料跟蹤、出產(chǎn)調(diào)度等功用的方法，通過(guò)與計(jì)劃層的處理系統(tǒng)（ERP）和底層控制系統(tǒng)的集成，將計(jì)劃、出產(chǎn)與控制嚴(yán)密聯(lián)系起來(lái)，然后在計(jì)劃層和控制層之間建立了一座溝通的橋梁和紐帶。

3.2 各模塊的功用

MES系統(tǒng)軟件首要包括計(jì)劃排產(chǎn)與作業(yè)調(diào)度、工位電子看板、物料跟蹤、出產(chǎn)本錢(qián)處理、出產(chǎn)核算與分析和系統(tǒng)處理等首要模塊，各模塊功用如下：

(1) 計(jì)劃排產(chǎn)與作業(yè)調(diào)度模塊

計(jì)劃排產(chǎn)與作業(yè)調(diào)度模塊是汽車(chē)模具MES系統(tǒng)軟件的中心。在與MES系統(tǒng)軟件其他模塊和ERP系統(tǒng)進(jìn)行有用集成的基礎(chǔ)上，通過(guò)有限才能的作業(yè)排產(chǎn)，斷定一切工件在設(shè)備上的加工次序，以及設(shè)備加工每道工序的開(kāi)端、竣工時(shí)刻。當(dāng)出產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)急迫訂單、設(shè)備故障、返工返修、出產(chǎn)拖期等情況時(shí)，選用合理的優(yōu)化技術(shù)和方法進(jìn)行出產(chǎn)調(diào)度，調(diào)整作業(yè)計(jì)劃和調(diào)度資源，使之與實(shí)踐出產(chǎn)條件相習(xí)氣，然后前進(jìn)出產(chǎn)進(jìn)程的連貫性，保證出產(chǎn)高效工作。

(2) 工位電子看板模塊

電子看板是建立在核算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的一種面向車(chē)間操作工位的可視化看板。工位電子看板模塊通過(guò)車(chē)間核算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將出產(chǎn)使命列表及相關(guān)工藝信息及時(shí)出現(xiàn)在操作工位的看板上，向操作人員下達(dá)出產(chǎn)指令，然后完結(jié)網(wǎng)絡(luò)派工，并向其供應(yīng)操作規(guī)程、設(shè)備、東西、物料、輔料等作業(yè)教導(dǎo)信息。

(3) 物料跟蹤模塊

物料跟蹤模塊運(yùn)用條形碼技術(shù)跟蹤整個(gè)模具出產(chǎn)的全進(jìn)程，實(shí)時(shí)搜集在制品工序活動(dòng)以及物料耗費(fèi)、產(chǎn)品返工返修及報(bào)廢等信息，獲得每套模具的詳細(xì)歷史記載，然后使產(chǎn)品出產(chǎn)進(jìn)程透明化，完結(jié)每套模具出產(chǎn)進(jìn)程的可追溯性。

(4) 出產(chǎn)本錢(qián)處理模塊

依照動(dòng)態(tài)作業(yè)本錢(qián)法，將費(fèi)用按不同作業(yè)詳細(xì)分類(lèi)、歸集和分配，正確區(qū)分可變本錢(qián)和固定本錢(qián)、可控本錢(qián)和非可控本錢(qián)，根據(jù)產(chǎn)品BOM所描繪的加工安裝進(jìn)程，結(jié)合實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)搜集信息，從低層向高層逐層累積，然后核算出車(chē)間出產(chǎn)本錢(qián)。它反映了產(chǎn)品動(dòng)態(tài)增值的實(shí)踐進(jìn)程，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地完本錢(qián)錢(qián)的準(zhǔn)確核算。

(5) 出產(chǎn)核算與分析模塊

出產(chǎn)核算與分析模塊將在和MES系統(tǒng)軟件其他模塊及ERP系統(tǒng)進(jìn)行有用集成的基礎(chǔ)上，完結(jié)對(duì)出產(chǎn)計(jì)劃、出產(chǎn)實(shí)行發(fā)展、質(zhì)量檢驗(yàn)、資源運(yùn)用率等信息的核算與分析，為更好的優(yōu)化出產(chǎn)進(jìn)程，前進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，維持最優(yōu)的出產(chǎn)情況供應(yīng)支撐。

(6) 系統(tǒng)處理模塊

對(duì)系統(tǒng)用戶按人物進(jìn)行處理，處理其部分、崗位、人員、權(quán)限等信息，保存系統(tǒng)登錄記載，保證產(chǎn)品信息的安全性、保密性，供應(yīng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功用，保證系統(tǒng)安全工作。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

MES系統(tǒng)軟件是汽車(chē)模具工作車(chē)間信息化建造的重點(diǎn)，是否成功開(kāi)發(fā)與運(yùn)用聯(lián)系著汽車(chē)模具企業(yè)信息化建造的勝敗，其關(guān)鍵技術(shù)首要包括：

(1)作業(yè)排序優(yōu)化技術(shù)

作業(yè)排序優(yōu)化是計(jì)劃排產(chǎn)與作業(yè)調(diào)度的中心功用，抉擇了工件在設(shè)備或作業(yè)中心上的最佳加工次序。選用啟示式算法的優(yōu)先調(diào)度規(guī)則法進(jìn)行作業(yè)排序優(yōu)化，以預(yù)先界說(shuō)好的優(yōu)先規(guī)則作為啟示條件，從等待的作業(yè)中選取優(yōu)先級(jí)最高的作業(yè)安排加工。在加工優(yōu)先級(jí)的設(shè)定中，將交貨期、零件、設(shè)備三者歸納考慮，以交貨期先后設(shè)定模具優(yōu)先級(jí)；根據(jù)實(shí)踐情況和經(jīng)歷人為設(shè)定零件優(yōu)先級(jí)；依照已排定的使命最少準(zhǔn)則設(shè)定設(shè)備優(yōu)先級(jí)。這種方法易于完結(jié)、核算凌亂度低，并且加工優(yōu)先級(jí)能夠人為調(diào)整，使得排定的作業(yè)次序更契合出產(chǎn)實(shí)踐。

(2)條形碼數(shù)據(jù)搜集技術(shù)

條形碼數(shù)據(jù)搜集技術(shù)是以核算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)和通訊技術(shù)為基礎(chǔ)的一項(xiàng)歸納科學(xué)技術(shù)，是一種信息辨認(rèn)、搜集的重要方法和手法，它具有速度快、準(zhǔn)確率高、操作簡(jiǎn)單、搜集信息量大等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用條形碼主動(dòng)辨認(rèn)技術(shù)對(duì)出產(chǎn)進(jìn)程的物流信息進(jìn)行搜集跟蹤，能夠?qū)φ麄€(gè)出產(chǎn)進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，記載和處理出產(chǎn)中的很多數(shù)據(jù)，完結(jié)數(shù)據(jù)的可追溯、反查、報(bào)表等功用，前進(jìn)處理功率和質(zhì)量。

(3) 系統(tǒng)集成技術(shù)

為了完結(jié)異構(gòu)系統(tǒng)產(chǎn)品信息的同享和溝通，選用XML（可擴(kuò)展標(biāo)記言語(yǔ)）中性文件的方法來(lái)完結(jié)MES系統(tǒng)軟件與ERP系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的集成。XML技術(shù)具有敞開(kāi)性、易擴(kuò)展性等特征，能夠在不同程序之間溝通和同享數(shù)據(jù)。MES系統(tǒng)軟件與ERP系統(tǒng)集成的信息包括出產(chǎn)計(jì)劃、BOM信息、工藝信息和物料信息等。這種集成方法，不只能夠前進(jìn)系統(tǒng)之間傳遞數(shù)據(jù)的正確性和共同性，還能夠前進(jìn)信息的反應(yīng)速度，有利于信息同享。

4、MES系統(tǒng)軟件展開(kāi)趨勢(shì)

MES系統(tǒng)軟件是面向車(chē)間層的信息處理系統(tǒng)，它的運(yùn)用給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。跟著信息技術(shù)展開(kāi)和制造企業(yè)競(jìng)賽需求，企業(yè)對(duì) MES系統(tǒng)軟件運(yùn)用技術(shù)提出了更高的要求，滿足可集成性、可習(xí)氣性、敞開(kāi)性和協(xié)同性要求是MES系統(tǒng)軟件的展開(kāi)趨勢(shì)。詳細(xì)表現(xiàn)以下各個(gè)方面:

(1) 選用XML技術(shù)處理MES系統(tǒng)軟件與ERP和底層控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)異構(gòu)問(wèn)題，使系統(tǒng)更具敞開(kāi)性、可集成性，交融的更嚴(yán)密；

(2) 在對(duì)汽車(chē)模具MES系統(tǒng)軟件軟件產(chǎn)品研討的基礎(chǔ)上，建立面向離散工作的通用處理計(jì)劃，以習(xí)氣離散工作各種詳細(xì)實(shí)踐需求；

(3) 數(shù)據(jù)發(fā)掘、知識(shí)處理、最優(yōu)化技術(shù)、精益思維等處理技術(shù)和理念將在MES系統(tǒng)軟件中得到廣泛運(yùn)用，推動(dòng)MES系統(tǒng)軟件理論向前展開(kāi)；

(4) 跟著信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的展開(kāi)，協(xié)同MES系統(tǒng)軟件成為研討的熱點(diǎn)。

5、定論

通過(guò)分析汽車(chē)模具出產(chǎn)特征和信息化運(yùn)用現(xiàn)狀，提出了以計(jì)劃排產(chǎn)和作業(yè)調(diào)度為中心的制造實(shí)行系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功用，進(jìn)一步論述了系統(tǒng)完結(jié)的關(guān)鍵技術(shù)和未來(lái)展開(kāi)趨勢(shì)。通過(guò)汽車(chē)模具MES系統(tǒng)軟件的構(gòu)建，建立了出產(chǎn)信息同享的機(jī)制和途徑，加強(qiáng)了出產(chǎn)資源及出產(chǎn)進(jìn)程的數(shù)字化處理與控制，并且在計(jì)劃層與控制層之間架起了一座溝通的橋梁，然后完結(jié)出產(chǎn)的“管控一體化”。