机床生产行业MES系统解决方案

机床行业是我国的基础性行业，经过近10年的高速发展，已取得巨大成就，但我国机床行业信息化程度不高，主要停留在财务管理、库存管理、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工艺过程设计（CAPP）等数字化设计软件应用上，涉及生产计划管理、成本管理、车间作业反馈、过程质量控制、物料追踪、统计分析等作业的程度不高。

随着行业结构由大变强，由硬实力提升向软实力转变，在工厂设计方面也由片面追求厂房外观、装备能力等硬件设施转向工艺系统整体提升、工厂内资源的优化配置等软实力转变，工厂信息化设计也由注重个别系统的信息提升向全面的系统优化转变。

机床制造模式分析及信息化需求

我国机床制造企业总体上属于多品种小批量离散生产类型，产品工艺复杂，零件种类众多，生产作业一般采用订单生产方式，营销中心接受订单后，通过EPR系统形成产品物料清单，相关部门根据公司现状制订自制件计划、外协件计划和采购件计划，生产车间综合生产现状结合生产任务进行排产。

车间生产流程比较复杂，在生产计划执行过程中，由于订单需求的调整、原材料短缺、紧急任务的插入、上级半成品交付的延迟、工件返工或报废、生产设备故障、计划执行不力等众多不确定因素均会打乱原有计划，若这些信息不能及时反馈给上一层的任务和管理，适时统一调整原生产计划、物料需求计划、成本计划、质量计划、设备需求计划等，将导致工作效率底下、生产成本增加、产品质量降低。

如何将各种变更信息及时有效传递至生产现场，生产现场工序进度、设备状态、物料状态、质检信息等及时有效的传递给上层管理系统，以实现车间设备的集成化运行并为工人提供信息采集、处理的应用平台，推进信息化向车间层的深入发展。

机床企业MES主要功能模块构建

制造执行系统（MES）是一种全新的管理理念，是一个面向车间生产管理的实时信息系统。MES系统汇集了车间中用以管理和优化从订单到产成品的生产活动的全过程，实时、动态的反应车间现场状况。

根据机床企业特点，构建MES主要功能模块如下：

1、资源分配及状态管理

管理设备、工具、人员、材料、外购外协件的情况和使用状态，提供全厂资源实时状态信息。

2、详细生产排产

根据主生产计划、生产优先权和多目标优化等方法，合理安排生产操作顺序。当车间发生意外事件时（如优先权改变、机器故障停机等）可根据最新信息和生产状态，重新生成操作序列。

3、生产调度

根据生产排产情况，负责命令将材料、设备、工具等运送至指定工作地点，指定特定人员完成指定作业，同时将生产任务下发到工作单元，开始生产作业。

4、产品跟踪管理

记录产品各工序的状态及任务完成情况，各工序的完成情况，产品或零部件质量情况，返工率，报废率，并做到及时反馈。

5、文档控制

控制、管理并传递与生产单元有关的信息文档，包括工作指令、配方、工程图纸、标准工艺规程、零件的数控加工程序、批量加工记录、工程更改通知以及各种转换操作间的通讯记录，并提供了信息编辑功能。

6、统计分析

以现场数据为基础，对生产、设备、质量、消耗等信息进行统计分析、不断完善质量控制标准、优化生产组织、降低原辅材料消耗。

某机床厂现状、工艺分析及MES信息点布置

本机床工厂为新建性质，建成达产后年产复合加工中心30台、Φ200以上数控落地铣镗床28台、数控龙门镗铣床88台、数控镗铣加工中心330台，重型数控车床140台，齿轮加工设备51台，专用机床30台。产品全部为数控高端机床产品。产品零部件业主方已采用了成组技术、标准化、模块化、系列化设计。

根据企业现状及对产品零部件进行分析，本次设计建立“哑铃型”生产组织结构、工艺专业化和零部件专业化相结合的生产模式，坚持绿色环保、清洁生产原则，采用先进设备、信息化管理平台，实现国内一流机床企业定位。

根据“哑铃型”生产组织结构，厂区只保留高附加值关键零部件和主要零部件生产和成品装配，其它零部件采取外协或外购。厂区内设置联合厂房，将加工车间、涂装车间、装配车间及外购外协件库等设置在联合厂房内，使工艺流程短捷、节约用地，节省材料、同时利于自动化控制。

加工车间主要负责纲领产品床身、立柱、横梁、工作台、箱体、滑枕、滑座、精密主轴、蜗轮蜗杆等零部件半精加工及精加工任务。采用龙门加工柔性线、车铣复合加工中心、落地铣镗床等数控高端设备共40台，三坐标测量机、圆度仪等检测设备4台。针对多品种小批量生产性质，设备采用机群式兼顾工艺流程的布置方式。根据对产品加工零件分析，将加工车间分为大件加工工段、中小件加工工段、精密加工工段和检测工段。大件加工工段由于设备形体较大、相邻分布为3跨，每跨设置1个MES信息点；其它各工段各设置1个MES信息点。

涂装车间根据机床产品尺寸大、吨位重、不宜频繁拖动等特点，采用半龙门移动送风水旋喷漆室3台，完成刮腻子、打磨、喷漆、流平、烘干等工作。本喷漆室采用电气控制系统，可以实时监控喷漆室状态，为MES的应用提供条件。本车间共设置1个MES信息点。

装配车间负责纲领产品部装、成装及试车。鉴于产品特点，采用工作台位固定、人员流动的装配方式。为增加车间的柔性，应对产品变化的风险，本车间MES点根据工段设置同时每2个MES点之间距离不超过50m。

外购外协件库采用平库与自动化立体仓库相结合的形式。本库房设置1个MES信息点。

应用MES的某机床厂信息化设计技术构架

工厂设计中智能与信息化设计的目的是为其搭建一个有良好扩展性、安全、高效的计算机集成平台，使信息化各应用系统在此平台上高效地运行；同时，运用先进信息技术减少运行费用、提高企业办公效率及人员设备的安全。逐渐将企业建成行业内一流的网络化、信息化、智能化、数字化工厂。

机床企业的信息管理系统不是仅仅实施一套ERP系统。一个完整的机床企业信息化体系，应该由横向、纵向两个方面组成。横向要覆盖供、产、销，以及财务、人事、设备维护、项目管理等各个环节，纵向应该能从最底层的生产设备、生产线及物料控制系统，一直向上延伸到企业的最高决策层。一个真正的企业信息化系统，必须是一个全面、完整的信息化管理系统。

如您的企业目前也面临生产计划频繁变更、生产质量不能控制、库存压力大、设备利用率不高、生产现场不能实时可视化等情况，

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