借力KMMES打造信息化数控车间

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1、Ⅻ。Fac嘶未来工厂借力KMMES打造信息化数控车间BuildingInformatizedCNCWorkshopWithKMMES北京星航机电装备有限公司宋剑波贝宇红苏哗晖丁国智圈圜■工程师，现在北京星航机电装备有限公司从事工程信息化研究及应用系统建设。车间制造执行系统(Manu—facturingExecutionSystem，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

2、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MESMES发展之路还需要一个很长的过程进行探索与创新，我们将一步一个脚印，努力打造信息化数控车间，并将此经验向星航公司其他专业车间推广，为全面建设具有核心竞争力的航天装备企业奠定坚实的基础。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。ME

3、S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／P

4、DM／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。2013年第8期-航空制造技术49钐论坛FORUM(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

5、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。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

6、料、工艺、NC程序等生产准备因素是否满足排产条件(图2)。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。2基于作业执行过程的可追溯管理作业执行过程管理是MES的核心部分，因此作业执行管理流程会直接或间接地影响着产品的生产、监督

7、、监控和质量的把关。为确保产品的生产过程处于受控状态，不断地优化作业执行管理流程是非常必要的。星航公司数控车间的作业执行管理工作流程如图3所示。数控车间调度员首先在KMMES管理平台上将排产后生成的任务派工到各个班组的班组长，班组长、工人、检验人员在现场触摸屏上进行一系列活动的完成。班组长根据任务所在数控设备的操作人具体情况进行派工到工人，工人接收到任务后确星航公司车间制造执行系统(KMMES)=