纺织企业MES下的设备管理系统研究与开发.doc

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1、1引言制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem，MES）是美国管理界20世纪90年代提出的新概念，定位于企业上层企业资源计划（ERP）与现场自动化系统之间的、面向车间层的生产管理技术与实时信息管理系统。最近几年，MES已被应用到冶金、石化、烟草、纺织等行业。设备是企业进行生产的主要物质基础，企业的生产率、产品质量、生产成本都与设备的技术水平密切相关。科学而有效的设备管理方法，一直是企业追求的目标。随着企业信息化的不断发展，设备管理系统的应用已经成为企业设备管理的有效手段之一。MES下的设备管理

2、系统由于具有实时、快速、可追溯性等特点，在企业设备管理中凸显优势。2纺织企业设备管理现状分析纺织企业的设备主要包括生产设备、生产辅助设备、检验检测设备等，其中生产设备主要是指纺织工艺流程中使用的纺织机械。纺织企业基本上属于流程和离散混合型企业，纺织工艺流程比较复杂，以棉纺为例，主要包括开清棉、并条、粗纱、细纱、络筒、捻线、整经、浆纱、穿经、织造、后整理等工序，每道工序都有专门的一种或者多种设备，并且设备的数量从几台剑儿百台不等。有些纺织企业建有单独的成农车间，成衣设备也成为纺织企业设备的组成部分。所以，纺织企业设备的特点是

3、类型多，数量多。如何科学有效地管理纺织企业多而分散的设备，一直是纺织企业重点关心的问题之一，每个纺织企业都有一套设备管理方法，但目前仍然存在很多问题。企业各车间的设备管理一般以手工记录为主，设备的基本信息、维修信息、保养信息等人部分以电子表格的形式存在，在对这些信息进行分析时，需要人工统计，操作繁琐、耗时较多，不便于信息的内部管理和外部共享。而且，各车间的备件管理比较混乱，备件的领用没有集中管理，造成了浪费，提高了生产成本。同时，由于近儿年纺织设备的自动化水平发展较快，许多纺织企业在转型之后，为了追求更高的生产效率，大多开

4、始引进先进的纺织设备。国外纺织机械中像瑞士立达、日本津田驹等，国产纺织机械中的经纬纺机、青岛纺机等的自动化水平较高，采用PLC控制，提供了数据采集接口。但是，许多纺织企业中仍然保留有部分型号陈旧的机械设备，这些设备没有配置数据采集接口，需要使用点检设备对其进行简单的数据采集。随着企业信息化的不断推进，人工的设备管理手段已经不能满足现代企业的需求，车间的信息就不能及时反映给管理层，影响了管理层及时作出决策。MES下的设备管理更多关心的是管理设备的实时状态、设备的可用能力、设备的维修状态、设备维护及保养计划、设备绩效信息等，主

5、要为车间各业务系统服务，通过MES实现内部共享，并与上层ERP系统实现信息集成。所以，本文研究了MES中的设备管理系统，将其作为纺织企业设备管理的解决方案。3系统的体系结构基于纺织企业的实际问题，本文提出了纺织企业MES下的设备管理系统的体系结构，系统的网络拓扑结构如图1。系统在网络结构上分为三层：设备层、监测层、管理层。图1系统网络拓扑架构图设备层：主要由数据采集设备和现场总线组成，包括两种数据采集方式。对于PLC控制的纺织设备，采用RS485总线连接到PLC的方式，主要采集的数据为设备的模拟量和开关量。对于不提供数据接

6、口的设备，采用定期点检的方法，对设备进行检查，如果发现故障即上传故障信息剑车间监测PC。监测层：主要由车间监控PC组成。现场总线经过RS232/485转换，连接剑车间监测PC。车间监测PC对采集到的数据进行转换、分析，实时地反映出设备的状态信息。同时，通过企业内部局域网，将设备状态信息上传到系统数据库。管理层：由客户端和服务器组成。客户端PC通过企业内部局域网连接到数据库，系统的用户在客户端PC可以完成系统提供的业务，如设备实时状态信息查看、设备保养、设备维修、备件管理等，同时对车间的业务进行监督、管理。业务过程中产生的数

7、据通过企业内部局域网上传到数据库。系统管理员对系统数据库进行维护管理。4系统的开发4.1需求分析以某棉纺织企业为例，对企业的设备管理做需求分析，主要内容包括3个方面：（1）根据MES下的设备管理具有实时性、快速性等特点，系统需要采集车间设备的状态信息，将设备的实时故障信息反映给系统用户，为设备的状态维修提供信息，实现对车间设备的状态监测。同时还采用设备点检的方法，对所有设备进行定期检查，保证设备状态信息的全面和准确。（2）系统对防止企业设备进行综合管理，需要设计齐全的功能模块，其功能模块包括台账管理、故障检测管理、维修管理

8、、保养管理和备件管理5个部分。各个模块之间可以信息共享，台账管理为其他4个模块提供设备基本信息，故障检测管理为维修管理提供设备故障信息，维修管理、保养管理为备件管理提供备件的使用信息，备件管理为台账管理提供专业件信息，备件管理为维修管理、保养管理提供备件的库存信息。（3）系统的业务功能需要符合纺织企业实