借力KMMES打造信息化数控车间

　　车间制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)是美国管理界20世纪90年代提出的新概念，是基于数字化技术建立的车间层作业计划与执行控制的系统，是制造系统实现综合优化的一项核心技术。国际MESA组织(MES国际联合会)对MES的定义：MES是一些能过完成车间生产活动管理及优化的硬件和软件的集合，这些生产活动的覆盖从订单发放到出产品的全过程。国外已开发出成熟的MES产品并进行了大量应用，如西门子、明基等公司均开发了自己的MES产品，在应用客户中取得了明显的经济效益。

　　国内在车间制造执行系统研究方面也已经开展了大量的研究，特别是近年来针对军工企业特点开发了针对性的MES产品，如武汉开目信息技术有限责任公司、北京航空航天大学、中江联合(北京)科技有限公司等，已经成功地在航空航天、电子等军工制造单位进行了工程化应用。

　　MES的建设背景

　　近年来，随着科研生产任务不断增加，新产品研制周期和批量生产的转换周期明显加快，要求车间大幅度缩短零件工艺技术准备周期和零件加工周期，对质量控制和成本控制也提出了更高的要求。在生产数控车间中，单纯地依靠增加机床设备、扩大资源等方式来提高产能已经难以满足新的需求。同时，新的需求带来了企业制造管理方面的变革，为上至制造企业、下至制造车间带来了一系列的挑战。

　　制造信息化走到了今天，制造车间信息化，数字化已为制造企业所广泛认同——制造技术的领先和制造过程的高效管理是保持可持续发展的关键。

　　北京星航机电装备有限公司(以下简称“星航公司”)虽然在信息化建设方面有了一定的基础，并已成功实施了ERP/PDM/质量系统项目，但却仅限于企业专项业务层，在中间的车间级执行层面上仍是一片空白。

　　企业目前面临以下问题：

　　(1)如何提升排产速度与灵活性，优化调度和生产活动，以应对有限的任务完工期限，以及人员、设备、任务的不断变化。

　　(2)如何实现制造过程的可追溯，对产品的生产过程进行记录，了解产品使用的原材料情况和生产过程情况(工艺、设备、质量等)，从而及时发现生产过程中的质量问题，也为后续质量问题分析提供证据支持。

　　(3)如何实时展现生产过程中的设备加工情况、计划执行情况、生产资源调度情况和报警等信息内容。

　　(4)如何实现生产过程中产生的实时数据的统计分析，设备的利用率如何，人员的技能水平如何，哪个工序容易产生不合格品等，从而为领导提供成本计算、质量分析和生产能力的决策支持。

　　KMMES便是实现这些要求的有效手段。

　　MES的解决方案

　　由图1可以清晰地看出KMMES六大功能的管理与应用：数据资源管理、作业计划管理、作业执行管理、报警事件管理、监控管理、统计分析与决策支持。下面重点说明KMMES的六大亮点，为企业面临的急需问题提供有效的解决方案。

图1 KMMES的功能模型图

　　1 基于有限能力的计划排产

　　KMMES系统计划排产功能的实现需具备以下因素：通过生产日历提取人员、设备信息建立资源能力模型;通过标准工时和加工工时数据的采集评估排产工时;通过与ERP、PDM集成提取制造零件的工序，并评估物料、工艺、NC程序等生产准备因素是否满足排产条件(图2)。

　　图2 计划排产流程图

　　计划调度员通过接收ERP系统的车间计划，以月计划粗略排产，以周计划精准排产，2。3天进行局部调整的方式运行。插单处理是通过排产后设备负荷率情况尽量以人工调度为主，以插单系统排产为辅的方式运行。

　　KMMES计划排产的应用后，为计划制定和执行提供了科学依据，能够大大提高加工任务的准时交货率，减少机床的停机和等待时间，缩短生产过程时间，提高调度的有效性和及时性，并且不断提升了车间实做工时信息的准确率，便于成本核算和绩效考核。
(本文不涉密)
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