面向CIMS的车间制造执行系统.doc

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1、面向CIMS的车间制造执行系统针对生产车间加工工艺过程的复杂性，信息量大且动态变化的特点，采用先进的信息技术和计算机技术，开发了面向CIMS的车间制造执行系统，该系统能及时反映出车间动态的生产信息，实现了车间生产能力的平衡与初步作业编排，同时连接了企业上层生产计划和车间制造过程。0引言计算机集成制造系统CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystems)作为一种先进的制造技术理念，已经越来越被企业和科技人员所接受。它对提高企业市场竞争力，增强企业的经济效率等可以起到良好的作用。车间作为集成系统的生产任务执行层，主要从

2、企业上层管理系统屮接收车间生产任务，以车间为基地，以能力需求和平衡为依据，对车间内部进行动态调度和控制，并及时反馈车间生产信息。因此建立车间制造执行系统MES(ManufacturingExecutionSystem),共享制造信息和优化管理制造过稈，提高生产车间的管理水平，不仅可以提高车河的生产效率，创造经济效益，还对整个企业管理水平的提高有很大促进作用。H前，国外MES软件的研究与开发取得了明显的进展，而我国在MES的理论研究以及实际应用方面还处于起步阶段，还没有开发岀成熟的MES软件。木文结合实际工程，主要研究了车间制造执行系统的系统分析和功能构

3、成。1系统设计木系统是西安某电力设备制造企业CIMST.程的分系统，在对车间进行系统地调究Z示，做出了备个车间的业务流程图和数据流图。在考虑通用性的基础上，按车间的实际生产过程，即吸收生产任务■安排生产计划■生产准备■生产过程管理■生产产品转出这一生产流程,将车间划分出如下公共业务过程：基础数据维护，生产准备，库房管理，生产管理，资源管理，人事管理，综合统计。系统框图见图1。理理1JLf人审脅理图1系统功能分解图车间制造执行系统不仅是CIMS工稈独立的一部分，还可以与企业ERP系统、CAPP工艺设计系统和PDM产品数据管理系统进行集成。2系统结构与内容

4、2」基础数据维护主要进行车间战基木的数据信息的维护，包括零件信息，工艺信息和材料信息等，为车间生产管理准备最基本的数据信息，包括如下模块：(1)零件信息管理：维护车间所有能加工的零件淸单，管理零件的基木信息，如图号，零件名称，产品型号等。木系统可以从企业PDM系统导入零件信息到车间零件数据库，也可以杳询，添加，修改，删除零件信息。这样在网络不畅通的情况下也能保证车间生产的顺利进行。(2)零件工艺管理：维护零件加丁•的工艺信息，如工序步骤，T序工时等信息。还能检索出零件数据库屮缺省加工丁•艺的零件列表，提示工艺人员添加其T艺信息。加工工艺即可以从企业CA

5、PP分系统里导入，也可以由车间工艺维护人员添加，修改，使之更适合木车间加工生产和临时工艺更改。(1)材料定额管理:维护加工零件的原材料信息,材料定额信息,保证首道工序在木车间的零件有领料的凭据。(2)工作屮心管理：工作屮心是按照加工工艺特征，把能执行相同或相似工序的设备、劳动力划分成的若干加工单元，以便于作业计划和能力平衡，在这里可以定义，删除或者修改工作屮心。(3)用户管理：为了维护系统的安全性，给系统设定了不同的使用用户和用户权限，相M的用户只能进行权限允许的操作。系统管理员在这里可以添加或者删除用户，还可以更改用户的使用权限。2.2生产准备生产准

6、备为车间的生产进行必要的技术准备，同时为防上生产混乱，进行作业计划和生产能力平衡。图2是车间生产准备的概念流稈图。⑴录入生产计划：主要是从企业ERP系统里导入木车间的生产任务到车间生产计划库,对于少数临时下达的任务可以人工录入，以便于车间安排生产计划。如果车间零件数据库里没有录入的零件信息，则禁止录入此任务，提示先维护基木的零件信息。(2)工艺与材料定额检杏：检杏录入生产任务的工艺信息和材料定额信息，分别检索并打印出缺省王艺与材料定额的零件清单，提示工艺维护人员和材料定额人员在规定的时间内维护缺省的基木数据信息。(3)制定作业计划：制定计划分两步，首先

7、形成建议加工计划，具体步骤是先将作业分配到备工作屮心，确定作业时间，按一定算法进行排序；第2步，根据建议加工计划进行生产能力平衡，如果生产能力满足生产负荷，建议生产计划即是车间作业计划，如果生产能力不足，则有计划员调整建议生产计划，然后再进行生产能力平衡，如此循环，直到生产能力满足生产负荷，对车间作业计划进行有效控制。(4)生产能力平衡：主要是校验作业计划的生产能力与生产负荷，给计划员提供控制作业计划的反馈信息。生产能力的主要计算公式：设备能力=设备数量X设备有效工作时间X设备利用率人员能力=人员数量X有效工作时间X工时利用率生产负荷的计算公式为：计划

8、任务需设备能力=计划产最X单位产品计划工时定额计划任务需人员能力=计划产量X单位产品计划人员定