小批量离散型MES的设计与实现

彭新宇　李丛煊　李瑛

摘要：制造执行系统处于上层管理与底层工业控制之间，是面向企业生产过程执行层的生产信息化管理系统，传统系统存在生产与订单联系不紧密、管理混乱、生产效率低的问题，为改变这种现状，故综合采用.NET平台、SQLSERVER2008数据库、模型-视图-控制器的模式，设计并实现了制造执行系统，具有系统管理、工艺管理、生产管理、物流管理、设备管理等功能，各个功能之间协同运作，实现了管理的有序化，突破了传统系统生产管理不合理导致的局限性，完成了企业的智能化管理。

关键词：.NET;MES;SQLSERVER2008数据库;模型-视图-控制器模式;生产管理

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）25-0048-04

Abstract： Manufacturing Execution System （MES） lies between upper management and lower industrial control. It is a production information management system oriented to enterprise production process execution layer. Traditional systems have some problems， such as production and order are not closely linked， management is chaotic and production efficiency is low. In order to change this situation， NET platform and SQL SERVER 2008 data are adopted synthetically. Based on the model of library， model-view-controller， a manufacturing execution system is designed and implemented， which has the functions of system management， process management， production management， logistics management， equipment management and so on. All functions work together to achieve an orderly management， breaking through the limitations caused by unreasonable production management in traditional systems. It has become the intellectualized management of enterprises.

Key words： NET; MES; SQLSERVER2008 database; Model-View-Controller Model; production management

1 背景

随着工业自动化和信息化的快速发展，传统工厂在逐步向智能工厂迈进，对制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）的要求越来越高，現如今的MES跟不上工业现代化的发展脚步，MES应用范围小，不能满足工业发展的需求;在技术和实践应用上，MES存在很多缺陷，无法达到工业生产要求，管理模式相对落后，员工劳动效率较低，缺乏系统性管理。

MES需满足客户需求并实现工厂智能化，不仅要在生产企业实现，同时要面向整个工业发展，因此需要重新定义MES的应用模式，落实工业发展的着力点，并旨在提高工业生产管理水平，提高生产力与竞争力，使得企业逐步向智能化的方向发展。

2 MES需求分析

2.1 MES需求概述

MES是面向生产过程的管理系统，根据提高管理能力以及提高效率等需求，将MES分为前台客户端与后台服务器端。前台客户端完成装配过程，后台服务器端完成管理过程。根据需求，在客户端工人通过扫描工牌上ID信息登入系统。根据工作性质，员工被分配为不同的工作权限。一线装配工人，在看板动态作业指导和装配进度实时更新的装配指导下，完成当前所选订单对应工序的生产任务。装配过程中采集所有信息并保存;在服务器端企业管理人员将根据所分配到的权限完成不同的管理工作。管理工作包括：系统管理、质量管理、工艺管理、生产管理、物流管理、产品追溯等各类管理，员工信息的增删查改等功能只能由后台管理人员完成，而普通用户只具有查看自己个人信息以及工时统计等信息。

2.2 MES工艺生产流程

MES接收到订单后，后台服务器端根据订单生成物料清单报表，并根据报表的物料需求将物料出库投入生产。前台装配部分，在工艺流程中装配工人对产品质量、操作参数进行严格控制，最终完成整个订单。MES工艺生产流程如图1所示。

3 MES设计

3.1 MES模块设计

3.1.1 前台框架

每个装配工位的操作人员利用扫码枪，扫描自己工牌上的ID信息，完成登录后根据生产看板上显示的当前生产任务的各类信息完成装配过程。看板上显示的信息包括：订单的各种信息及状态、各装配部件的装配信息和状态、装配过程的动态作业指导、当前装配过程的完成进度等信息。

在装配过程中还可以对所使用的相关部件信息、装配工艺等对历史数据进行查询。前台功能模块大致如图2所示。