一种面向装备制造企业的制造执行系统研究

装备制造企业作为我国经济发展的支柱产业之一，其信息化水平的提升对于增强企业的竞争力至关重要。制造执行系统（MES）是连接企业上层计划管理系统与底层工业控制系统的关键环节，对于提高企业快速响应市场变化和优化生产过程具有不可替代的作用。本文针对装备制造企业的特定需求，提出了面向服务的制造执行系统设计，该设计不仅适用于特定的装备制造企业，还为其他类似企业提供了一种可行的信息化解决方案。 一、装备制造企业MES需求分析 装备制造企业通常面临以下特点和挑战： 1. 面向订单生产，产品种类繁多，工艺复杂。 2. 生产过程长，制造周期不可预测，需灵活应对市场变化。 3. 零部件多，生产过程涉及多个工段，要求高度的分工协作。 4. 生产现场使用多种技术资料，包括图纸、工艺卡等，需要有效管理。 5. 生产计划的制定和调整频繁，且依赖于现场实际操作情况的反馈。 针对这些特点，MES系统的需求可归纳为以下几点： 1. 精细化生产管理：确保生产信息的及时、全面和准确记录，包括设备运行状态、任务执行情况、质量检测结果等。 2. 实时化生产过程：加快信息传递速度，实现生产信息如计划、工艺、图纸等的快速准确下发和加工状态的实时反馈。 3. 透明化生产过程：将制造过程从黑箱变为透明，实现对在制品数量、完成情况和工艺进度等的实时监控。 4. 科学化生产决策：提供有效的作业计划优化方法和生产调度工具，以应对复杂工艺和频繁变动的市场需求。 5. 可扩展与集成：系统应具备良好的可扩展性，能够与企业内其他信息系统如ERP、PDM等进行有效集成。 二、面向装备制造企业的制造执行系统设计 根据上述需求分析，本文提出了一种面向服务的装备制造企业制造执行系统。系统的功能结构由以下几个模块组成： 1. 数据定义：确立生产数据的类型、范围和标准。 2. 数据采集：实现生产现场各种数据的自动化采集。 3. 流程管理：管理生产过程中的各个环节和状态。 4. 统计与分析：对采集的数据进行加工和分析，以支持决策。 系统的框架结构以服务为导向，便于系统功能的模块化和服务化处理。其中服务的划分与实现方法尤为重要，特别是在产品追踪方面，通过业务建模、服务建模和服务实现三个层次进行阐述，从而确保系统的灵活性和扩展性。 三、系统开发与应用 基于上述系统架构和实现方法，研究者开发了一个原型系统并在某装备制造企业进行实际应用。该企业通过使用MES系统，有效地提升了生产管理的精细化水平，增强了生产过程的透明度和实时性，改善了生产决策的科学性，并且在系统集成和可扩展性方面也获得了满意的效果。 四、结论 制造执行系统在装备制造企业的信息化建设中占据着核心地位，它不仅能够提升企业的生产效率和管理水平，而且对于响应市场变化，提高竞争力具有深远的意义。本文提出的面向服务的MES系统设计，经过实际应用证明能够满足装备制造企业的特殊需求，为装备制造业的信息化升级提供了参考和借鉴。