发动机车间MES系统使整机制造数字化

某公司发动机车间MES系统主要包括工单管理、物料管理、质量管理、设备管理、人员管理、工艺参数管理和报表管理等功能模块。该系统是发动机车间生产执行及信息管理的核心，管理发动机装配、试车、后整理和入库等整机制造执行过程中的信息。车间管理人员、操作人员、设备维修人员、物料管理人员和计划负责人员等通过这套系统来了解生产线的工作状况及产品信息。

系统结构

该发动机车间MES系统兼顾B/S和C/S模式的分布组织，MES系统客户端、工厂内部局域网和因特网（Web方式）均可访问MES相关部分。网络系统由内部工业以太网构成，但外部可进行Web访问。发动机车间MES系统架构如图1所示。

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图1 发动机车间MES系统架构

系统功能

该发动机车间MES系统主要具备以下7个功能：

1.工单管理

（1）生产订单导入及分解

MES系统与ERP系统进行无缝连接，自动获取ERP生产计划。MES系统能够自动计算发动机到达各工位（或各控制点）的理论时间。系统将计划所需物料按工位分解、汇总，装配车间、配送班可通过MES系统或工位显示屏幕，显示各工位的装配计划及物料需求。在现场装配过程中，每个工位的显示屏上提示当前装配发动机的编号及装配零部件清单，并提示下一台即将装配的发动机的编号及装配清单。

（2）生产订单进度跟踪  MES系统跟踪车间整个生产制造过程，可以随时查询当前发动机所在位置、所处状态、已完成操作和未完成操作等，能对当前计划完成情况进行评估，评估订单能否准时完成。

（3）生产订单完工信息反馈

系统记录发动机具体入库时间，根据整机库存信息和发交计划确定发交发动机，保证先进先出。整机发交信息动态更新，销售、物管、生产计划科或其他有权限人员可登录查询。系统将入库信息、当日生产整机发交日报上传ERP系统。

2.物料管理

（1）物料跟踪  物料跟踪流程如图2所示。零部件实施条码管理，条码包括零部件全部属性信息。除标准件外，其余零部件均采用条码识别，条码包括需要进行控制的全部物料信息。零部件配送过程通过扫描条码识别零部件属性，并能与装配BOM进行比对，与装配BOM不符即报警提示。系统可监控零部件配送环节（零件配套、运到配送班和配送到工位）的完工情况。伴随生产过程，系统自动生成发动机物料档案，与发动机号绑定。用户根据发动机号可跟踪到发动机的完整物料信息，根据零部件属性（单一属性或组合属性）可跟踪到符合条件的发动机号。

图2 物料跟踪流程

（2）缺料呼叫  操作工发现缺料时，按下缺料呼叫键，系统将缺料信息（工位、零部件名称、图号、状态和缺料数量）传输到配送班和库房大屏幕，并显示缺料呼叫处理状态。配送班和库管员同时处理物料呼叫信息，配送班可查询物料当前所在位置，有针对性的调度。物料到工位后，结束物料呼叫，系统自动记录物料呼叫时间、送到工位时间。

3.质量管理

（1）过程质量控制  系统具有装配过程防错功能，装配过程中系统对应零部件清单和工艺标准，一旦发生物料错误、参数错误等情况立即报警。系统自动输出整机档案，包含每台整机的物料信息、装试参数和状态变更记录等。系统提供电子质量票据，使用户在换件、申诉和获取质量信息更快捷。技术人员、管理人员能实时查看质量门工位一次通过率等质量运行情况，系统在重点工位具有SPC功能，便于对工序能力等进行测算，实现更好的质量控制。

（2）质量追溯  系统建立了完善的整机档案，能追溯某台整机装的所有零件信息、装配过程参数以及试车性能参数等。

4.设备管理

（1）设备状态监控及设备效率分析  设备状态监控及设备效率分析流程如图3所示。MES系统通过与设备接口获取设备的故障信息，将设备运行状态显示到相关部门，并自动记录设备的故障时间及修复时间。系统生成故障设备记录，由设备组录入故障信息及维修记录。统计故障强度、故障率，形成月度设备故障情况分析。根据系统记录的设备日常故障，系统形成单台设备月度故障强度分析，并统计汇总月度总停工工时，为OEE分析提供数据支持。

图3  设备状态监控及设备效率分析流程

（2）设备数据采集  MES系统通过设备接口获取装配过程工艺参数信息，能够判断装配参数是否符合工艺标准，提供自动报警功能。

（3）设备检修计划  MES系统根据设备的检修计划定时提醒车间对设备进行检修。

5.人员管理

各工位设置操作权限，每个操作者持有个人登录密码。系统自动统计该操作证操作人员当日和累计生产的发动机数量。

6.工艺管理

系统记录工艺参数的修改，变更生效经一定权限审批。更改节点设定之后，系统可以到节点时自动切换变更。

7.报表管理

系统记录制造过程各项操作输入或系统采集的信息，用户可通过IE浏览器查询、输出各业务需要的报表。

结束语

发动机车间MES系统将整机制造过程透明化、数字化，通过MES提供的信息使用户能看到一个动态、更加真实且可度量的制造过程。MES系统强调整个生产过程的优化，帮助企业提高了产品质量及生产效率，降低了材料和人力等资源的消耗。