基于碳纤维行业的可集成制造执行系统的研究与应用

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1、5．2．8IPQC⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．525．2．9RawMaterialsInventory_Ianagement⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．525．2．10Shop-floormaterialmanagement⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．S35．3CHARACTERISTICSOFAPPUCATl0NSYSTEM⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5S5．4APPUCATIONBENEFIT

2、OFlNDUSTRY⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．56CHAPTER6CONCLUSIONANDPERSPECTIVE⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．576．1CONDUCTION．⋯．．．⋯⋯．．．．⋯⋯．．．．．．．．⋯⋯．．．．．⋯．．．⋯⋯⋯．．．．．．．⋯．．．．⋯．．⋯．．．．．．．．⋯．⋯．．．．⋯．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．．．．．．576．2PERSPECTlVE⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58REFERENCES⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．60THANKS⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．64V第一章绪论1．1课题研究背景1．1．1制造执行系统MES简介1990年美国先进制造研究机构AMR(AdvancedManufacturingResearch)提出MES的概念[1]，定义制造执行系统MES(Manufacturingexecutionsystem)是位于计划管理系统与工业控制系

4、统之间的面向生产过程与质量追溯的精细化生产过程管理信息系统[1]，它为操作人员或管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态。制造执行系统协会MESA(ManufacturingExecutionSystemAssociation)[2]对MES的定义：MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程

5、，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。MESA在MES中强调了MES是对整个车间制造过程的优化，而不是单一解决某个生产瓶颈[2]；MES必须提供实时收集生产过程中的数据，并及时做出相应的分析和处理；MES需要与计划层和控制层进行信息交互，通过企业的连续信息流来实现企业信息全集成。通过MES系统协助制造型企业，可缩减人工、提升品质、降低成本，实现精细化科学化管理，加速产业升级。经过20年的发展，MES在冶金、石化和钢铁等流

6、程制造业的一些成功运用充分证明了MES价值[3]，但还有许多行业未有MES，譬如碳纤维行业。中国制造业想在日趋国际化的市场竞争中取得有利位置，就需要在原材料、人力成本的增加及政府对于节能减排的指标等各种外在压力下，进行生产方式变化，而这一转变与MES息息相关。第一章绪论1．1．2IMES可集成制造执行系统美国AMR(AdvancedManufacturingResearch)研究小组在分析信息技术的发展和MES应用前景的基础上提出了可集成MES(IntegratableMES，IMES)[3]。它将模块化和组件技术应用到MES的系统开发中，是

7、两类T-MES系统的结合。从表现形式上看，具有专用的MES系统的特点，即I—MES中的部分功能作为可重用组件单独销售。同时，它又具有集成的MES的特点，即能实现上下两层之间的集成。此外，I—MES还能实现客户化、可重构、可扩展和互操作等特性，能方便地实现不同厂商之间的集成和原有系统的保护，以及即插即用等功能。1．1．3．碳纤维行业IMES研究背景1．碳纤维行业概述碳纤维是1959年由日本人ShindoA[4]首先发明，采用聚丙烯腈PAN纤维制造碳纤维，如今碳纤维已发展成为独立完整的新型工业体系，是当今世界上综合性能较好的材料，是21世纪的黑色

8、革命[5]。美国提出21世纪革命性的材料技术共有12项，其中新一代碳纤维纳米碳管位居第四[6]。碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维分子结构，界于石墨与金刚石之间