基于mes綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用研究

基于MES綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用研究andApplication基于MES綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用研究andApplicationResearchofCompositeExperimentFlatBasedonManufacturingExecutiveSystem領(lǐng)域：工業(yè)工程：王小秋指導(dǎo)教師：牛占文教授企業(yè)導(dǎo)師：宋澤海高工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部獨(dú)創(chuàng)性本人所呈交的是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得 大學(xué)中不包含其他人已經(jīng)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。做的任何貢獻(xiàn)均已在 中作者簽名：簽字日期：年月日使用書作者完全了解 大學(xué)本有關(guān)保留、使用的規(guī)定。 大學(xué)可以將特的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等向 有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校的復(fù)印件和磁盤。（ 的在后適用本說(shuō)明）作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日獨(dú)創(chuàng)性本人所呈交的是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得 大學(xué)中不包含其他人已經(jīng)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。做的任何貢獻(xiàn)均已在 中作者簽名：簽字日期：年月日使用書作者完全了解 大學(xué)本有關(guān)保留、使用的規(guī)定。 大學(xué)可以將特的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等向 有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校的復(fù)印件和磁盤。（ 的在后適用本說(shuō)明）作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日摘要隨著我國(guó)信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，越來(lái)越多企業(yè)信息化建設(shè)對(duì)企業(yè)的重要性，其中制造執(zhí)行系統(tǒng)作為連接上層計(jì)劃系統(tǒng)與底層控制系統(tǒng)的信息橋梁受與上層計(jì)劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向通信，貫穿企業(yè)整個(gè)信息流，使企業(yè)管理層能夠?qū)崟r(shí)掌握車間現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況，對(duì)提升車間生產(chǎn)效率、響應(yīng)市場(chǎng)能力以及企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力有意義，所以，將其引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，配合流水線設(shè)備，場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力。系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況。結(jié)合X摘要隨著我國(guó)信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，越來(lái)越多企業(yè)信息化建設(shè)對(duì)企業(yè)的重要性，其中制造執(zhí)行系統(tǒng)作為連接上層計(jì)劃系統(tǒng)與底層控制系統(tǒng)的信息橋梁受與上層計(jì)劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向通信，貫穿企業(yè)整個(gè)信息流，使企業(yè)管理層能夠?qū)崟r(shí)掌握車間現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況，對(duì)提升車間生產(chǎn)效率、響應(yīng)市場(chǎng)能力以及企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力有意義，所以，將其引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，配合流水線設(shè)備，場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力。系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況。結(jié)合XMES系統(tǒng)應(yīng)用的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成，以及開發(fā)的綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)例。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了X企業(yè)MES系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況，包括其應(yīng)用方式和涵蓋的業(yè)務(wù)流程，以及解決的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題，并且就X企業(yè)MES實(shí)際應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用的差異性做了深入分析，依據(jù)企業(yè)實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)做了相應(yīng)改善優(yōu)化，在原有的生產(chǎn)運(yùn)行單元添加了作業(yè)控制與調(diào)度環(huán)節(jié)，又增加了驗(yàn)證單元，以及現(xiàn)場(chǎng)管理改善等，提升了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的整體實(shí)效性，最后，進(jìn)行了全文總結(jié)和展望。：制造執(zhí)行系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)際應(yīng)用，改善研究ABSTRACTAsthecontinuousdevelopmentofinformatizationconstructioninourcountry,moreandmoreABSTRACTAsthecontinuousdevelopmentofinformatizationconstructioninourcountry,moreandmoreenterprisesrecognizethattheinformatizationconstructionisgreatlysignificanttothem.AndManufacturingExecutiveSystem,asthebridgeoftheuppergroundplanmanagementsystemandthegroundfloorindustrialcontrolsystem,attractstheattentionandinterestofmanyenterprisesandresearchers.MESisareal-timeinformationsystemorientedtojob-shopexecutionlayer,realizingthetwowaycommunicationbetweenplanninglayerandcontrollayerandmakingthewholeinformationflowingefficientandfluent.Sotheenterprise’ssupervisorwouldeasilymastertheshopproductiondynamicinstance.Therefore,ManufacturingExecutiveSystemisextremelyimportanttooptimizethewholeproductionprocess,improvetheproductionefficiencyandtherespondingability,andenhanceenterprises’integratedcompetitivestrength.IntroducingMEStoexperimentteachinginuniversities,makesstudentstoexperiencevariousjobsandprocessinshopfloorappliedMES.Additionally,studentsalsocouldimproveandoptimizeproductionline.Notonlydoesmakestudentscontacttheadvancedproductionmanagementtechnology,butcultivatesstudentstointegrateprofessionalknowledgetosolvepracticalproblem.Firstly,inthispaper,theauthorbrieflyintroducedthebackground,significanceandgoaloftheresearch,reviewedthedevelopmenthistoryofMES,analyzedtheactualityoftheMESapplicationandresearchindomesticandabroad,andresearchedtheactualityofexperimentteachingaboutMESapplicationofdomesticuniversities.Secondly,combiningthepracticalsituationoftheMESapplicationinXenterprisewiththecultivatinggoalofindustrialengineeringprofession,constructedthecompositeexperimentplatformbasedonMESapplicationwhichincludesthecompositionoftheexperimentplatform,keytechnologyanddevelopedcompositeexperiment.AuthordeeplyresearchedthepracticalsituationofMESapplicationinXenterprise,includingtheapplyingstyle,coveredprocessandsolvedpracticalproductionproblem.BasedonthedifferenceofMESapplicationintwocircumstances,authorimprovedandoptimizedtheexperimentplatform,whichaddedthesegmentofjobcontrollinganddispatching,theunitofsimulationtestingandtheshopfloorsceneimprovement.Thateffectivelyenhancestheeffectandfunctionoftheexperimentplatform.Finally,authorsummarizesthepaperanddiscussesthefutureresearchdirection.ExecutiveSystem,experimentplatform,practicalapplication,improvementandoptimization...................................................................................................................................1.研究背景與問(wèn)題..................................................................................................................研究意義與目標(biāo) 2本文的主要?jiǎng)?chuàng)新 21.本文研究路線與結(jié)構(gòu) 3第二章MES....................................................................................2.MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的發(fā)展歷程........................................................................................................................................................................................................................1.研究背景與問(wèn)題..................................................................................................................研究意義與目標(biāo) 2本文的主要?jiǎng)?chuàng)新 21.本文研究路線與結(jié)構(gòu) 3第二章MES....................................................................................2.MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的發(fā)展歷程.....................................................................................2.2MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀........................................................................2.3MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀........................................................................2.國(guó)內(nèi)制造執(zhí)行系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用概述 10第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建 12實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成 12軟件系統(tǒng) 123.1.2硬件系統(tǒng) 13.2Lab-MES系統(tǒng)的.............................................................................................13.2.基于條碼的電子看板管理技術(shù) 1RFID的基于多源物流追蹤技術(shù) 1技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù) 13.3基于MES應(yīng)用的裝配流水線綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 1實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì) 1實(shí)例:玩具車裝配流水線綜合實(shí)驗(yàn)的開發(fā) 1第四章X企業(yè)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究 24.X企業(yè)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)及生產(chǎn)方式 24.1.X企業(yè)和簡(jiǎn)介 24.1.2和工藝特點(diǎn) 24.1.3X企業(yè)的生產(chǎn)模式 2X企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃管理方式 2X企業(yè)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的應(yīng)用 2MES系統(tǒng)功能模塊 2MES系統(tǒng)涵蓋的業(yè)務(wù)流程 2MES系統(tǒng)的應(yīng)用方式 34.3.MES制造執(zhí)行系統(tǒng)解決的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題4.3.MES制造執(zhí)行系統(tǒng)解決的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題 4第五章基于與X企業(yè)MES應(yīng)用差異性的改善研究 42實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與X企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用差異性研究 42涵蓋的業(yè)務(wù)流程差異性研究 42Lab-MES與X企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用方式差異性研究 4制造執(zhí)行系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有效性評(píng)價(jià) 45.2實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的改善研究 4實(shí)驗(yàn)流程改善 50基于X企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)管理改善 5改善后實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用評(píng)價(jià) 60第六章總結(jié)與展望 66.全文總結(jié) 66.2研究展望 6參考文獻(xiàn) 63和參加科研情況說(shuō)明 6致謝 61.研究背景與問(wèn)題WTO和經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)不斷推進(jìn)，我國(guó)制造業(yè)著日益激烈的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)，要想在此嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下贏得客戶、贏得市場(chǎng)，就必須通過(guò)各種有效途徑提升企業(yè)的實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，而信息化正是有效提升企業(yè)綜合實(shí)力的主要措施之一，將應(yīng)用于設(shè)計(jì)，制造，銷售，采購(gòu)，管理等各環(huán)節(jié)中，通過(guò)增強(qiáng)信息共享全面提升企業(yè)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力?？v觀我國(guó)制造業(yè)信息系統(tǒng)的應(yīng)用情況，建設(shè)實(shí)施重點(diǎn)普遍落在ERP系統(tǒng)和車間控制系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了管理信息化和過(guò)程自動(dòng)化，但這兩者之間的信息鴻溝卻造成管理與生產(chǎn)無(wú)法有效結(jié)合，甚至造成管理與實(shí)際生產(chǎn)的脫節(jié)，所以，越來(lái)越多的企業(yè)和研究者關(guān)注面向車間層且能夠與上層計(jì)劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向通信的實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，即制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES，Mnu1.研究背景與問(wèn)題WTO和經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)不斷推進(jìn)，我國(guó)制造業(yè)著日益激烈的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)，要想在此嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下贏得客戶、贏得市場(chǎng)，就必須通過(guò)各種有效途徑提升企業(yè)的實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，而信息化正是有效提升企業(yè)綜合實(shí)力的主要措施之一，將應(yīng)用于設(shè)計(jì)，制造，銷售，采購(gòu)，管理等各環(huán)節(jié)中，通過(guò)增強(qiáng)信息共享全面提升企業(yè)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。縱觀我國(guó)制造業(yè)信息系統(tǒng)的應(yīng)用情況，建設(shè)實(shí)施重點(diǎn)普遍落在ERP系統(tǒng)和車間控制系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了管理信息化和過(guò)程自動(dòng)化，但這兩者之間的信息鴻溝卻造成管理與生產(chǎn)無(wú)法有效結(jié)合，甚至造成管理與實(shí)際生產(chǎn)的脫節(jié)，所以，越來(lái)越多的企業(yè)和研究者關(guān)注面向車間層且能夠與上層計(jì)劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向通信的實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，即制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES，MnutuingExutiveSstm，它綜合考慮車間的生產(chǎn)計(jì)劃與進(jìn)度，物料管理，質(zhì)量管理，設(shè)備管理以及生產(chǎn)制造成本等業(yè)務(wù)[1]，接收來(lái)自上層計(jì)劃系統(tǒng)的生產(chǎn)指導(dǎo)信息，經(jīng)過(guò)細(xì)化處理傳遞給底層控制系統(tǒng)，并將底層控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)反饋給上層計(jì)劃系統(tǒng)，使企業(yè)整個(gè)信息流高速貫穿起來(lái)，對(duì)于增強(qiáng)企業(yè)應(yīng)對(duì)多變市場(chǎng)的響應(yīng)能力，提升生產(chǎn)力和企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力[2]MES學(xué)生搭建基于MES生產(chǎn)管理技術(shù)和親身體驗(yàn)車間現(xiàn)場(chǎng)各種作業(yè)流程，綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)一段時(shí)間對(duì)“基于MES應(yīng)用的生產(chǎn)線綜合實(shí)驗(yàn)”的試運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)效果平平，因此，就實(shí)驗(yàn)整體設(shè)計(jì)和各環(huán)節(jié)的合理性、不足及建議進(jìn)行了學(xué)生問(wèn)卷，結(jié)果顯示大部分學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)感并覺(jué)得有收獲，但對(duì)個(gè)別環(huán)節(jié)提出了不足和各自建議，并且通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)整個(gè)流程和MES系統(tǒng)的應(yīng)用方式，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)于強(qiáng)調(diào)MES系統(tǒng)的功能應(yīng)用，而忽略了實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，而不是只關(guān)注MES系統(tǒng)有哪些功能、如何使用它，所以，提出了本文的研究重點(diǎn)，并選擇具有離散制造特點(diǎn)的電子通訊制造商X企業(yè)的生產(chǎn)車間為研究背景，深入研究了X企業(yè)MESX企業(yè)MES系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的差異性，找出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與運(yùn)行的不足與缺陷，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行改善優(yōu)化，意在提升實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)效性。1.2 研究意義與目標(biāo)我國(guó)高度重視企業(yè)信息化建設(shè)，十七大提出“大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合”的發(fā)展戰(zhàn)略，除此，日益激烈的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，促使企業(yè)紛紛投資信息化建設(shè)，希望借此來(lái)提升企業(yè)的綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，而面向車間層的、且與上層計(jì)劃決策層和底層控制層實(shí)現(xiàn)雙向通信的MES系統(tǒng)，正是企業(yè)信息化建設(shè)不可或缺的重要組成部分，MES系統(tǒng)集成上層計(jì)劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)的信息，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的實(shí)時(shí)對(duì)提高車間生產(chǎn)效率，精準(zhǔn)控制在制品庫(kù)存，減少和追溯，以及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的合理調(diào)度，浪費(fèi)，保證 品質(zhì)[3]，以及提高生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的能力意義非凡。本文基于X企業(yè)MES系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用做了實(shí)證研究，深入分析了X企業(yè)MES系統(tǒng)涵蓋的管理流程和應(yīng)用方式，并分析研究了MES系統(tǒng)應(yīng)用與X企業(yè)MES1.2 研究意義與目標(biāo)我國(guó)高度重視企業(yè)信息化建設(shè)，十七大提出“大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合”的發(fā)展戰(zhàn)略，除此，日益激烈的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，促使企業(yè)紛紛投資信息化建設(shè)，希望借此來(lái)提升企業(yè)的綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，而面向車間層的、且與上層計(jì)劃決策層和底層控制層實(shí)現(xiàn)雙向通信的MES系統(tǒng)，正是企業(yè)信息化建設(shè)不可或缺的重要組成部分，MES系統(tǒng)集成上層計(jì)劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)的信息，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的實(shí)時(shí)對(duì)提高車間生產(chǎn)效率，精準(zhǔn)控制在制品庫(kù)存，減少和追溯，以及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的合理調(diào)度，浪費(fèi)，保證 品質(zhì)[3]，以及提高生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的能力意義非凡。本文基于X企業(yè)MES系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用做了實(shí)證研究，深入分析了X企業(yè)MES系統(tǒng)涵蓋的管理流程和應(yīng)用方式，并分析研究了MES系統(tǒng)應(yīng)用與X企業(yè)MES系統(tǒng)應(yīng)用的差異性，在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)做了改善研究，構(gòu)建融合車間現(xiàn)場(chǎng)典型作業(yè)流程的MES應(yīng)鏈情景，從而提升實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)效性，引導(dǎo)學(xué)生從系統(tǒng)工程的視角去思考制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)鏈運(yùn)行過(guò)程中可能存在的問(wèn)題和解決辦法，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生規(guī)劃組織生產(chǎn)，平衡與優(yōu)化生產(chǎn)線，質(zhì)量追溯以及綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力有重要意義，并且給相關(guān)兄弟院校在基于MES系統(tǒng)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與運(yùn)行方面提供了參考和借鑒。1.3 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新目前，國(guó)內(nèi)將MES系統(tǒng)引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的高校極少，其中有代表性的是，將MES系統(tǒng)配合裝配流水線設(shè)備設(shè)計(jì)運(yùn)行了混流裝配實(shí)驗(yàn)[4]，實(shí)驗(yàn)效果良好，為其他高校在基于MES方，例如只關(guān)注生產(chǎn)運(yùn)行階段，過(guò)于強(qiáng)調(diào)應(yīng)用MES系統(tǒng)功能，自動(dòng)化程度過(guò)高的系統(tǒng)往往掩蓋了知識(shí)的內(nèi)在，降低學(xué)生的干預(yù)程度，使實(shí)驗(yàn)過(guò)于強(qiáng)調(diào)軟件，我校在此基礎(chǔ)上搭建了基于MES應(yīng)用的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并建設(shè)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)整體流程涵蓋了生產(chǎn)運(yùn)行，改善分析和驗(yàn)證三個(gè)階段，了傳統(tǒng)生產(chǎn)線綜合實(shí)驗(yàn)的組織方式——簡(jiǎn)單模擬生產(chǎn)運(yùn)行、秒表測(cè)時(shí)、線平衡計(jì)算。本實(shí)驗(yàn)集成了基礎(chǔ)工業(yè)工程，生產(chǎn)計(jì)劃與控制，質(zhì)量管理等學(xué)科相關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生以系統(tǒng)工程的視角去思考車間現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)管理問(wèn)題和解決辦法，而不是單純學(xué)習(xí)MES系統(tǒng)的功能應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，通過(guò)下發(fā)任務(wù)和目標(biāo)增加學(xué)生參與的積極性，克服了綜合實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生弊端。而本文的重要?jiǎng)?chuàng)新之處是基于性不強(qiáng)，完全按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書走流程和參與性差的MES系統(tǒng)應(yīng)用與企業(yè)MES系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的差異性做了，找出實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的不足與缺陷，進(jìn)行了改善優(yōu)化，使實(shí)驗(yàn)平臺(tái)更具實(shí)效性，通過(guò)MES系統(tǒng)應(yīng)用搭建貼近企業(yè)車間現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)物流管理和質(zhì)量管理情景。21.本文研究路線與結(jié)構(gòu)本文選取電子通訊X企業(yè)MES系統(tǒng)在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用情況，并就實(shí)驗(yàn)平臺(tái)MES系統(tǒng)應(yīng)用與企業(yè)應(yīng)用做了差異性研究，在此基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)做了改善優(yōu)化，提升了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)效性。本文堅(jiān)持理論述原則，全文結(jié)構(gòu)如下：實(shí)際的論第一章，簡(jiǎn)述了課題的研究背景與提出，指出結(jié)合企業(yè)MES系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的重要意義，以及本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。MESMES1.本文研究路線與結(jié)構(gòu)本文選取電子通訊X企業(yè)MES系統(tǒng)在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用情況，并就實(shí)驗(yàn)平臺(tái)MES系統(tǒng)應(yīng)用與企業(yè)應(yīng)用做了差異性研究，在此基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)做了改善優(yōu)化，提升了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)效性。本文堅(jiān)持理論述原則，全文結(jié)構(gòu)如下：實(shí)際的論第一章，簡(jiǎn)述了課題的研究背景與提出，指出結(jié)合企業(yè)MES系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的重要意義，以及本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。MESMES系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，并介紹了我國(guó)制造執(zhí)行系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用情況。MESLab-MES系統(tǒng)的，以及開發(fā)的基于MES應(yīng)用的生產(chǎn)線綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)例。第四章，深入研究了X企業(yè)MES系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，結(jié)合該企業(yè)的特點(diǎn)和生產(chǎn)方式分析了MES系統(tǒng)涵蓋的功能模塊，業(yè)務(wù)流程，應(yīng)用方式，和解決的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題。第五章，就實(shí)驗(yàn)平臺(tái)MES系統(tǒng)與X企業(yè)實(shí)際應(yīng)用差異性做了深入討論與研究，在業(yè)務(wù)流程，應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)用方式等方面分析了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的不足，在此基礎(chǔ)上了改善優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)流程，添加了作業(yè)控制與調(diào)度環(huán)節(jié)和驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)效性。驗(yàn)證環(huán)節(jié)，改善了質(zhì)檢方式和工位布局等，提升了實(shí)第六章，進(jìn)行了全文的總結(jié)以及今后工作的展望。3第二章MES制造執(zhí)行系統(tǒng)研究綜述2.MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的發(fā)展歷程助生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到制造企業(yè)并取得一定效果時(shí)，企業(yè)逐漸發(fā)現(xiàn)由MRPII制定的上層計(jì)劃很難與底層以數(shù)控加工、DNC單元、柔性制造組成的工廠自動(dòng)化技術(shù)有效配合，上層計(jì)劃系統(tǒng)缺乏有效的實(shí)時(shí)信息支持，下層控制環(huán)節(jié)缺乏優(yōu)化協(xié)調(diào)與調(diào)度[1]，計(jì)劃層與控制層難以實(shí)現(xiàn)良好的信息交互，造成企業(yè)信息從上向下的縱向主線中出現(xiàn)了車間信息“斷層”現(xiàn)象，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)難以快速響應(yīng)市場(chǎng)的需求，尤其是遇到大量第二章MES制造執(zhí)行系統(tǒng)研究綜述2.MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的發(fā)展歷程助生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到制造企業(yè)并取得一定效果時(shí)，企業(yè)逐漸發(fā)現(xiàn)由MRPII制定的上層計(jì)劃很難與底層以數(shù)控加工、DNC單元、柔性制造組成的工廠自動(dòng)化技術(shù)有效配合，上層計(jì)劃系統(tǒng)缺乏有效的實(shí)時(shí)信息支持，下層控制環(huán)節(jié)缺乏優(yōu)化協(xié)調(diào)與調(diào)度[1]，計(jì)劃層與控制層難以實(shí)現(xiàn)良好的信息交互，造成企業(yè)信息從上向下的縱向主線中出現(xiàn)了車間信息“斷層”現(xiàn)象，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)難以快速響應(yīng)市場(chǎng)的需求，尤其是遇到大量改型和訂單調(diào)整的銜接上層計(jì)劃層和底層控制層、并與之實(shí)現(xiàn)雙向通信的面向車間層的實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)——MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）出現(xiàn)了。MES的出現(xiàn)80年代中期，這種車間信息“斷層”現(xiàn)象受到越來(lái)越多企業(yè)的關(guān)注，他們逐漸需（MESditionlMnuftuingExutionSstm-MESMES（PointMS別問(wèn)題的單 能的車間管理信息系統(tǒng)[5]，如生產(chǎn)進(jìn)度跟蹤系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)系統(tǒng)、質(zhì)量MES系統(tǒng)（ntegtdMES，集成管理系統(tǒng)、作業(yè)計(jì)劃與控制系統(tǒng)等。差[1]。點(diǎn)是通用性、可擴(kuò)展性、可集MES系統(tǒng)在功能上實(shí)現(xiàn)了與上層事務(wù)處理系統(tǒng)和下層實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的集成，比MES在功能方面有很大提升，可以稱之為整體解決方案，包括生產(chǎn)計(jì)劃與控制，質(zhì)量管理，設(shè)備管理，物料管理，過(guò)程控制等功能。該類系統(tǒng)開始是針對(duì)如航空、半導(dǎo)體、鋼鐵、食品和制藥等特定行業(yè)而設(shè)計(jì)，目前已向整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展，但該類系統(tǒng)依賴特定的車間環(huán)境，通用性差，柔性差，很難隨業(yè)務(wù)過(guò)程的變化而重新配置。2定義標(biāo)準(zhǔn)化階段在MES糊不清，1990年1月，美國(guó)先進(jìn)制造研究（AdvancedManufacturingResearch）首次提MES這一概念[6]MES。1992年，AMR又提出了企業(yè)信息集成的三層模型，如圖2-所示，即位于最上層的是承擔(dān)ERP（EnterpriseResourcePlanning，企業(yè)計(jì)劃）系統(tǒng)；位于中間層的是承擔(dān)協(xié)調(diào)/跟蹤/MES系統(tǒng)；以及位于底層的承擔(dān)車間作業(yè)SFC（ShopFloorControl）系統(tǒng)。圖2-企業(yè)信息集成的三層模型發(fā)展到這一階段的MES系統(tǒng)稱為可集成的MES系統(tǒng)（ntertbleMES，該系統(tǒng)已將中間層的是承擔(dān)協(xié)調(diào)/跟蹤/MES系統(tǒng)；以及位于底層的承擔(dān)車間作業(yè)SFC（ShopFloorControl）系統(tǒng)。圖2-企業(yè)信息集成的三層模型發(fā)展到這一階段的MES系統(tǒng)稱為可集成的MES系統(tǒng)（ntertbleMES，該系統(tǒng)已將[7]應(yīng)用到MES的系統(tǒng)開發(fā)中并融合兩類傳統(tǒng)MES的系統(tǒng)特點(diǎn)，從表現(xiàn)形式上看，既具有解決方案，可作為可重用組件單獨(dú)銷售；又具有集成MES系統(tǒng)的特點(diǎn)，即解決了各個(gè)單能的橫向系統(tǒng)之間的信息孤島問(wèn)題且實(shí)現(xiàn)了與計(jì)劃層和控制層的集成。1992年制造執(zhí)行系統(tǒng) ，該組織在199年 意在推廣MES的思想和實(shí)現(xiàn)從訂單下達(dá)到告，并有效運(yùn)用工廠完成的整個(gè)生產(chǎn)周期中對(duì)生產(chǎn)車間實(shí)件的指導(dǎo)、處理、反應(yīng)和報(bào)且提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)活動(dòng)信息，在企業(yè)和供應(yīng)鏈范圍內(nèi)進(jìn)行雙向MESA在白皮書中還提出了MESMES系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)共同構(gòu)成企業(yè)的集成信息機(jī)構(gòu)，可根據(jù)行業(yè)企業(yè)的不同需求進(jìn)行集成，為實(shí)施基于組件技術(shù)的可集成MES提供了標(biāo)準(zhǔn)化的功能結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)。MESA定義的制造執(zhí)行系統(tǒng)功能模型不同軟件供應(yīng)商提供的MES必須基于同一標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)才可以實(shí)現(xiàn)可配置、易集成，因此，關(guān)于MES標(biāo)準(zhǔn)化方面的研究得到了重視，國(guó)際儀器系統(tǒng)及自動(dòng)化委員會(huì)（ISA）于MESA定義的制造執(zhí)行系統(tǒng)功能模型不同軟件供應(yīng)商提供的MES必須基于同一標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)才可以實(shí)現(xiàn)可配置、易集成，因此，關(guān)于MES標(biāo)準(zhǔn)化方面的研究得到了重視，國(guó)際儀器系統(tǒng)及自動(dòng)化委員會(huì)（ISA）于199年開始啟動(dòng)編制了ISA-9——企業(yè)控制系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)稱[10]，陸續(xù)發(fā)布了六部分內(nèi)容，即模型和術(shù)語(yǔ)、對(duì)象模型屬性、制造業(yè)務(wù)管理活動(dòng)模型、制造業(yè)務(wù)管理對(duì)象模型和屬性、商務(wù)到制造的事務(wù)處理、制造業(yè)務(wù)管理的事務(wù)處理。同時(shí)期，很多團(tuán)體機(jī)構(gòu)也參與了MES的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)模型的研究與建立活動(dòng)，涉及集成技術(shù)、分布對(duì)象技術(shù)、平臺(tái)技術(shù)、互操作技術(shù)、即插即用M（bjtMngmntoup的制造分會(huì)發(fā)布了RIRquestforInformation）文件；半導(dǎo)體制造技術(shù)（SEMATECH，SemiconductorManufacturing標(biāo)準(zhǔn)化制造科技中心發(fā)布了OpenS9IEC/ISO接受為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)、后勤支持系統(tǒng)和生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)之間的接口；第二部分則是對(duì)第一部分定義內(nèi)容的詳細(xì)規(guī)定和解釋，提供了系統(tǒng)之間的信息交換的基礎(chǔ)；第三部分提出了ISA-9MES2-3所示。核算（8.0）發(fā)運(yùn)管理（9.0）訂單處理（1.0）生產(chǎn)調(diào)度庫(kù)存控制（7.0）（2.0）生產(chǎn)控制（3.0）物料（4.0）質(zhì)量保證（核算（8.0）發(fā)運(yùn)管理（9.0）訂單處理（1.0）生產(chǎn)調(diào)度庫(kù)存控制（7.0）（2.0）生產(chǎn)控制（3.0）物料（4.0）質(zhì)量保證（6.0）采購(gòu)（5.0）維護(hù)管理（10.0）標(biāo)準(zhǔn)的MES功能模型3持續(xù)發(fā)展階段隨著MES的應(yīng)用與發(fā)展，200年MESA提出了協(xié)同制造執(zhí)行系統(tǒng)（CollaborativeC-MES）的概念[12]，C-MES是一種策略，使所有內(nèi)部外部一起工作的組織和個(gè)人利用實(shí)時(shí)信息，進(jìn)行集成設(shè)計(jì)，計(jì)劃，生產(chǎn)和交付，實(shí)現(xiàn)更好地支持業(yè)C-MES的功能覆蓋制造過(guò)程管理的全過(guò)程，并與企業(yè)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃層的ERP,CRM等系統(tǒng)集成，幫助企業(yè)通過(guò)協(xié)同制造獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，下一代MES的一個(gè)顯著特征則是支持網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造，實(shí)現(xiàn)分布在不同地點(diǎn)的甚至是全球范圍內(nèi)的工廠進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息交互。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境日趨激烈，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)演變?yōu)閮r(jià)值鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)，市場(chǎng)環(huán)境，制造環(huán)境越來(lái)越充滿了不確定性，因此要求車間能夠應(yīng)對(duì)任何不可的外部和內(nèi)部環(huán)境變化，能夠及時(shí)、高質(zhì)量、低成本地生產(chǎn)出滿足客戶要求的，以保證企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。目前，國(guó)際上MES系統(tǒng)技術(shù)上的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在新型的體系結(jié)構(gòu)上，如基于Web，基于網(wǎng)絡(luò)化的體系結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)在更好的智能性，如利用多源信息融合及復(fù)雜信息處理與快速?zèng)Q策；體現(xiàn)在更強(qiáng)的集成化功能上，如MES構(gòu)件和其他異構(gòu)信息化構(gòu)件可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化互連與互操作等。2.2 MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀自20世紀(jì)90年代MES20年來(lái)國(guó)內(nèi)外的許多學(xué)者對(duì)MES的，WebCORBA、在MES系統(tǒng)中的應(yīng)用一直是研究熱點(diǎn)，如Molina提出利用多端研發(fā)與工程控制和Web技術(shù)的MES系統(tǒng)模型[13Choi提出適用于連接ERP和柔性制造系統(tǒng)的MES架構(gòu)system）MES的體系結(jié)構(gòu),并開發(fā)了基于Agent的分布式離散制造業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)模型[16]控制和Web技術(shù)的MES系統(tǒng)模型[13Choi提出適用于連接ERP和柔性制造系統(tǒng)的MES架構(gòu)system）MES的體系結(jié)構(gòu),并開發(fā)了基于Agent的分布式離散制造業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)模型[16]MES系統(tǒng)調(diào)度算法[17]和模型方面做了相關(guān)研究。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者也就如何提高M(jìn)ES構(gòu)件化和可重構(gòu)方面[18]進(jìn)行了一些研究工作，如MES的適應(yīng)能力。BaljetMES可提高工廠管理的可視化程度[22]，指出MES系統(tǒng)的的能力。功能是通過(guò)增強(qiáng)信息數(shù)據(jù)共享，提升企業(yè)管理的和響應(yīng)市場(chǎng)不確定性就MES的發(fā)展趨勢(shì)研究，如Trebilcock[23]指出MES軟件已從整體應(yīng)用演變?yōu)楦鶕?jù)需要MES系統(tǒng)應(yīng)滿足企業(yè)管理的多方面需求，曹江輝[24]等探討了MES的發(fā)展趨勢(shì)、不足以及需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題；饒運(yùn)清等指出MES的發(fā)展趨勢(shì)是敏捷化、智能化和集成化。MES的量來(lái)看，90年代末到20年代初這十年中，中文期刊中有MESMES2002年，文獻(xiàn)數(shù)量首次超過(guò)篇達(dá)10篇，再到2003年文獻(xiàn)數(shù)量迅速大幅增長(zhǎng)達(dá)到3篇，說(shuō)明從2002年起國(guó)內(nèi)研究者對(duì)MES的關(guān)注度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而到了200年量達(dá)到了5篇；再?gòu)腅IMES主題的文章收錄情況來(lái)看，19901992年21993年發(fā)文量,達(dá)到篇，呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，說(shuō)明國(guó)外是從1993年開始對(duì)MES進(jìn)行大規(guī)模研究的，此后，出現(xiàn)了兩個(gè)降趨勢(shì)，至200年的這段時(shí)期都基本穩(wěn)定在10篇左右[25]，說(shuō)明國(guó)外對(duì)MES領(lǐng)域的研究已進(jìn)入成熟階段。但200和200兩年，文獻(xiàn)數(shù)量突增，其中大部分為中國(guó)研究者所作。不難發(fā)現(xiàn)，中國(guó)對(duì)MES領(lǐng)域的研究起步較晚，近2002年開始，相比較國(guó)外的90年代晚了近十年，但在科技部863計(jì)劃的大力支持下，很多相關(guān)高校在MES理論與系統(tǒng)開發(fā)方面做了一定工作，如夏敬華等提出面向敏捷制造的車間先進(jìn)管理控制系統(tǒng)[5]，張書亭,周華等在分析論述MES系統(tǒng)的功能和應(yīng)用基礎(chǔ)上，試圖構(gòu)建基于全能體(Holon)概念的MES框架結(jié)構(gòu)；MES應(yīng)用開發(fā)的復(fù)雜性,Web服務(wù)組件[18]，建立基于服務(wù)的MES信息集成架構(gòu)；吳薇、楊繼全等對(duì)MES系統(tǒng)內(nèi)容和方式進(jìn)行了研究，并利用系統(tǒng)[]OPCMES[27]，喻道遠(yuǎn)等將組件技術(shù)、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)過(guò)程管理技術(shù)相結(jié)統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管控合，構(gòu)建一類開放式的RMES集成體系架構(gòu)，李亞杰，何衛(wèi)平等提出一種基于企業(yè)業(yè)務(wù)活動(dòng)模型與制造執(zhí)行系統(tǒng)功能模型轉(zhuǎn)換的功能進(jìn)化實(shí)施方法[28]等，總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)近年來(lái)對(duì)MES管理的集成化、智能化，敏捷化和協(xié)同化需求將促進(jìn)MES技術(shù)在我國(guó)進(jìn)行深入的研究和推廣應(yīng)用。2.3 MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀歐美日等工業(yè)發(fā)達(dá)非常重視MES技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了MES軟件的，其應(yīng)用覆蓋了流程與離散制造領(lǐng)域，如冶金、化工、半導(dǎo)體、制藥、機(jī)械、航空、MES后實(shí)現(xiàn)了一定的效益，MESA分別于1993年和1996年對(duì)實(shí)施MES系統(tǒng)的典型企業(yè)進(jìn)行了兩次問(wèn)卷75模型與制造執(zhí)行系統(tǒng)功能模型轉(zhuǎn)換的功能進(jìn)化實(shí)施方法[28]等，總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)近年來(lái)對(duì)MES管理的集成化、智能化，敏捷化和協(xié)同化需求將促進(jìn)MES技術(shù)在我國(guó)進(jìn)行深入的研究和推廣應(yīng)用。2.3 MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀歐美日等工業(yè)發(fā)達(dá)非常重視MES技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了MES軟件的，其應(yīng)用覆蓋了流程與離散制造領(lǐng)域，如冶金、化工、半導(dǎo)體、制藥、機(jī)械、航空、MES后實(shí)現(xiàn)了一定的效益，MESA分別于1993年和1996年對(duì)實(shí)施MES系統(tǒng)的典型企業(yè)進(jìn)行了兩次問(wèn)卷7516%屬于批量/流程制造行業(yè)，9%屬于混合型企業(yè)，這些企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)的平均年限為2.3年，2-MES系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。2-MES除此，美國(guó)AMR機(jī)構(gòu)完成的一項(xiàng)市場(chǎng)顯示：全球MES市場(chǎng)200年的營(yíng)業(yè)收入為10.億50%，200年全球制造業(yè)在管理軟件方面的投資，MES位居第二，僅次于ERP，并且在國(guó)外很多行業(yè)應(yīng)用中，MES已然和ERP受到企業(yè)同樣MES和霍POMSMES等。國(guó)內(nèi)在MES應(yīng)用方面明顯落后于西方發(fā)達(dá)改善項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)平均降低：35% 度：10-80%進(jìn)入的時(shí)間平均降低：36% 度：0-90%50%以上的降低減少在制品平均降低：32% 度：0-100%的文書工作平均降低：67% 度：0-200%改善 量平均降低：22% 度：0-65%排除 圖作業(yè)的浪費(fèi)平均降低：55% 幅度：0-100%在62%的回應(yīng)中，有75%以上有減少發(fā)達(dá)，即使是現(xiàn)在，中國(guó)仍有一大部分制造企業(yè)仍然依靠人力進(jìn)行生產(chǎn)信息的搜集和管理，或者，企業(yè)應(yīng)用的信息系統(tǒng)都是由許多軟件廠商的組成，集成化難度非常大，MES納入科技規(guī)劃，且863計(jì)劃-ClMS高新科技研發(fā)計(jì)劃中也將MES系統(tǒng)作為重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目[3]，并將流程工業(yè)領(lǐng)域MES系統(tǒng)作為技術(shù)研究的突破口，重點(diǎn)面向鋼鐵和兩個(gè)典型流程制造行業(yè)，相繼開發(fā)完成了若干MES系統(tǒng)，如中國(guó)MES、MES等，MES系統(tǒng)在流程行業(yè)得到成功應(yīng)用。與此同時(shí)，離散制造業(yè)面對(duì)交期短，高質(zhì)量，低成本，個(gè)性化的市場(chǎng)，也紛紛關(guān)注MES系統(tǒng)的實(shí)施與應(yīng)用，希望通過(guò)有效的實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)提高企業(yè)響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力，但是由于離散制造過(guò)MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用模式上在企業(yè)間存在較大差異，而離散制造領(lǐng)域MES發(fā)達(dá)，即使是現(xiàn)在，中國(guó)仍有一大部分制造企業(yè)仍然依靠人力進(jìn)行生產(chǎn)信息的搜集和管理，或者，企業(yè)應(yīng)用的信息系統(tǒng)都是由許多軟件廠商的組成，集成化難度非常大，MES納入科技規(guī)劃，且863計(jì)劃-ClMS高新科技研發(fā)計(jì)劃中也將MES系統(tǒng)作為重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目[3]，并將流程工業(yè)領(lǐng)域MES系統(tǒng)作為技術(shù)研究的突破口，重點(diǎn)面向鋼鐵和兩個(gè)典型流程制造行業(yè)，相繼開發(fā)完成了若干MES系統(tǒng)，如中國(guó)MES、MES等，MES系統(tǒng)在流程行業(yè)得到成功應(yīng)用。與此同時(shí)，離散制造業(yè)面對(duì)交期短，高質(zhì)量，低成本，個(gè)性化的市場(chǎng)，也紛紛關(guān)注MES系統(tǒng)的實(shí)施與應(yīng)用，希望通過(guò)有效的實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)提高企業(yè)響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力，但是由于離散制造過(guò)MES系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用模式上在企業(yè)間存在較大差異，而離散制造領(lǐng)域MES系統(tǒng)需求與服務(wù)市場(chǎng)的多樣性，使MES系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)出現(xiàn)較大的需求和商機(jī)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已出現(xiàn)一些針對(duì)離散制造業(yè)的MES系統(tǒng)，如：ICON-MES、OrBit-MES、天為MES等。國(guó)內(nèi)供應(yīng)商提供的MES解決方案中，較成熟且有代表性的是和利時(shí)公司的MES系統(tǒng)，還有浙大中控ESPSuite。市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境和我國(guó)企業(yè)的信息化現(xiàn)狀將推進(jìn)MES在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展,進(jìn)，MES有望在我國(guó)獲得更廣泛應(yīng)用與深入研究。2.國(guó)內(nèi)制造執(zhí)行系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用概述針對(duì)應(yīng)用制造執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方面做了文獻(xiàn)研究，選擇中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò) 總庫(kù)，定義內(nèi)容檢索條件為制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）并且包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只檢索到3篇 ，其中兩篇是關(guān)于制造執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的，王海燕、嚴(yán)京濱[29]等描述了清華大學(xué)基于MES系統(tǒng)混流裝配實(shí)驗(yàn)的組織與運(yùn)行，200年月成功開設(shè)了綜合性開放實(shí)驗(yàn)—基于MES的混流裝配實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：應(yīng)用MES系統(tǒng)按照實(shí)際需求比例制訂不同型號(hào)的生產(chǎn)計(jì)劃；按照實(shí)際裝配生產(chǎn)準(zhǔn)備所需的零部件、加工工具，檢測(cè)工具、包裝材料等；考慮學(xué)習(xí)曲線因素以不同的生產(chǎn)節(jié)拍啟動(dòng)生產(chǎn)線進(jìn)行加工生產(chǎn)，每一個(gè)工位安裝有MES系統(tǒng)客戶端，學(xué)生在MES系統(tǒng)的指導(dǎo)下進(jìn)行生產(chǎn)，物料供應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度等作業(yè)，增加學(xué)生對(duì)車間現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理的感性認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生體會(huì)成本與效率在實(shí)際生產(chǎn)中的重要性。清華大學(xué)的生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)具有物料管理模塊，電子看板模塊，調(diào)度模塊，質(zhì)量控制模塊，模塊，統(tǒng)計(jì)分析模塊，文件接口模塊七個(gè)功能模塊，該系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，每個(gè)工位通過(guò)電子看板模塊向該工位操作員顯示需要完成的裝配任務(wù)，并反饋信息給服務(wù)器端，通過(guò)在此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成的混流裝配實(shí)驗(yàn)，一方面讓學(xué)生接觸了較為先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)，提前了解企業(yè)的信息管理模式，另一方面使學(xué)生從系統(tǒng)的角度學(xué)習(xí)混流裝配生產(chǎn)的組織與計(jì)劃方RFID(Radio10VehicleAGV）小車，預(yù)期實(shí)現(xiàn)成品和物料的出入庫(kù)管理、跟蹤與盤點(diǎn)、文檔管理以及工藝規(guī)程、每日計(jì)劃執(zhí)行程度、質(zhì)量管理、庫(kù)存管理等，但并未就MES系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)綜合性實(shí)驗(yàn)。1第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建3.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成基于MES應(yīng)用的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將MES應(yīng)用于模擬離散制造企業(yè)構(gòu)建的流水線生產(chǎn)環(huán)境中,讓學(xué)生在此環(huán)境中體驗(yàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)作業(yè)，包括物料管理、生產(chǎn)計(jì)劃、開立看板、現(xiàn)場(chǎng)加工、檢驗(yàn)、質(zhì)量控制等，為學(xué)生提供了生動(dòng)的生產(chǎn)物流和供應(yīng)鏈情景，引導(dǎo)學(xué)生從系統(tǒng)工程的視角思考制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中可能存在的問(wèn)題和解決辦法，使學(xué)生既接觸了較為先進(jìn)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理技，又在實(shí)踐中深化了生產(chǎn)管理，生產(chǎn)計(jì)劃，線平衡計(jì)算，生產(chǎn)物流追溯，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，過(guò)程能力分析等專業(yè)組成。。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)3.1. 軟件系統(tǒng)制系統(tǒng)的中間層，起到引領(lǐng)目標(biāo)，對(duì)與生產(chǎn)線進(jìn)行全面的監(jiān)督、協(xié)調(diào)、控制與管理的作用，是企業(yè)實(shí)施信息化建設(shè)不可或缺的組成部分[31]。制造執(zhí)行系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱Lab-MES）作為先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)與流水線設(shè)備相結(jié)合，為學(xué)生提供模擬企業(yè)車間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)訂單的下發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度，發(fā)料領(lǐng)料，加工檢驗(yàn)，生產(chǎn)等流程的綜合實(shí)驗(yàn)、質(zhì)量控制，庫(kù)存管理，操作系統(tǒng)功能完成情況，生產(chǎn)物流追溯等功能。BOM和工藝路線，實(shí)現(xiàn)原料庫(kù)的維護(hù)。制造途層單（基于條碼的電子看板。物料管理：建立物料基本信息，生產(chǎn)計(jì)劃：排序生產(chǎn)訂單，創(chuàng)建RFID實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物流的追溯，實(shí)時(shí)工單的進(jìn)度，各工位的第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建3.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成基于MES應(yīng)用的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將MES應(yīng)用于模擬離散制造企業(yè)構(gòu)建的流水線生產(chǎn)環(huán)境中,讓學(xué)生在此環(huán)境中體驗(yàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)作業(yè)，包括物料管理、生產(chǎn)計(jì)劃、開立看板、現(xiàn)場(chǎng)加工、檢驗(yàn)、質(zhì)量控制等，為學(xué)生提供了生動(dòng)的生產(chǎn)物流和供應(yīng)鏈情景，引導(dǎo)學(xué)生從系統(tǒng)工程的視角思考制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中可能存在的問(wèn)題和解決辦法，使學(xué)生既接觸了較為先進(jìn)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理技，又在實(shí)踐中深化了生產(chǎn)管理，生產(chǎn)計(jì)劃，線平衡計(jì)算，生產(chǎn)物流追溯，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，過(guò)程能力分析等專業(yè)組成。。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)3.1. 軟件系統(tǒng)制系統(tǒng)的中間層，起到引領(lǐng)目標(biāo)，對(duì)與生產(chǎn)線進(jìn)行全面的監(jiān)督、協(xié)調(diào)、控制與管理的作用，是企業(yè)實(shí)施信息化建設(shè)不可或缺的組成部分[31]。制造執(zhí)行系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱Lab-MES）作為先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)與流水線設(shè)備相結(jié)合，為學(xué)生提供模擬企業(yè)車間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)訂單的下發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度，發(fā)料領(lǐng)料，加工檢驗(yàn)，生產(chǎn)等流程的綜合實(shí)驗(yàn)、質(zhì)量控制，庫(kù)存管理，操作系統(tǒng)功能完成情況，生產(chǎn)物流追溯等功能。BOM和工藝路線，實(shí)現(xiàn)原料庫(kù)的維護(hù)。制造途層單（基于條碼的電子看板。物料管理：建立物料基本信息，生產(chǎn)計(jì)劃：排序生產(chǎn)訂單，創(chuàng)建RFID實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物流的追溯，實(shí)時(shí)工單的進(jìn)度，各工位的LCD電子顯示屏與數(shù)據(jù)庫(kù)相連，顯示各工序的生產(chǎn)數(shù)。質(zhì)量管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量數(shù)據(jù)的和分析，以及生產(chǎn)過(guò)程的追溯。設(shè)定質(zhì)檢規(guī)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)利用多種控制圖和過(guò)程能力指數(shù)則,嚴(yán)格控制不良品。實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制，的計(jì)算分析工具進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，并可直接在統(tǒng)計(jì)圖上對(duì)異常樣本點(diǎn)做原因、措施的注釋，12并匯總以供決策分析。2系統(tǒng)架構(gòu)Lab-MES采用分層式架構(gòu)，如圖3-所示，分為功能表現(xiàn)層，邏輯控制層，通信層和數(shù)據(jù)層，系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，整體布局采用星形以太網(wǎng)拓?fù)?，網(wǎng)絡(luò)通訊采用運(yùn)用廣泛的XPSQLSever2000。邏輯控制層負(fù)責(zé)處理與功能表現(xiàn)層實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)面向客戶的生產(chǎn)計(jì)劃與物料管理，現(xiàn)場(chǎng)管理，質(zhì)量追蹤管理等功能模塊，在各功能模塊的橫向中，以數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器為，對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行、對(duì)比和分析，提供多種數(shù)據(jù)報(bào)表和圖形。層通過(guò)設(shè)備實(shí)時(shí)獲得生產(chǎn)線的相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù),并通過(guò)通信中間件向數(shù)據(jù)邏輯控制層提交數(shù)據(jù)[34]。整個(gè)系統(tǒng)可分為工位客戶端、物料管理客戶PC/PLC/HMI等硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)環(huán)境的閉環(huán)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。3-制造執(zhí)行系統(tǒng)整體架構(gòu)13并匯總以供決策分析。2系統(tǒng)架構(gòu)Lab-MES采用分層式架構(gòu)，如圖3-所示，分為功能表現(xiàn)層，邏輯控制層，通信層和數(shù)據(jù)層，系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，整體布局采用星形以太網(wǎng)拓?fù)?，網(wǎng)絡(luò)通訊采用運(yùn)用廣泛的XPSQLSever2000。邏輯控制層負(fù)責(zé)處理與功能表現(xiàn)層實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)面向客戶的生產(chǎn)計(jì)劃與物料管理，現(xiàn)場(chǎng)管理，質(zhì)量追蹤管理等功能模塊，在各功能模塊的橫向中，以數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器為，對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行、對(duì)比和分析，提供多種數(shù)據(jù)報(bào)表和圖形。層通過(guò)設(shè)備實(shí)時(shí)獲得生產(chǎn)線的相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù),并通過(guò)通信中間件向數(shù)據(jù)邏輯控制層提交數(shù)據(jù)[34]。整個(gè)系統(tǒng)可分為工位客戶端、物料管理客戶PC/PLC/HMI等硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)環(huán)境的閉環(huán)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。3-制造執(zhí)行系統(tǒng)整體架構(gòu)133.1.2硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)以倍速鏈流水線設(shè)備為中心，各工位配置PC一體機(jī)，RFID電子卡尺，LCD12個(gè)可U型布局；LCD顯示屏用于位的生產(chǎn)信息，包括生產(chǎn)數(shù)量，合格品數(shù)，計(jì)劃生產(chǎn)數(shù)，模擬企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，盡可能構(gòu)3-2直觀描述了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的整體布局，可分為生產(chǎn)工程系統(tǒng)和物流倉(cāng)件配合情況。布局圖13.1.2硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)以倍速鏈流水線設(shè)備為中心，各工位配置PC一體機(jī)，RFID電子卡尺，LCD12個(gè)可U型布局；LCD顯示屏用于位的生產(chǎn)信息，包括生產(chǎn)數(shù)量，合格品數(shù)，計(jì)劃生產(chǎn)數(shù)，模擬企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，盡可能構(gòu)3-2直觀描述了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的整體布局，可分為生產(chǎn)工程系統(tǒng)和物流倉(cāng)件配合情況。布局圖1第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建工位3.2 Lab-MES系統(tǒng)的Lab-MES系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電子看板現(xiàn)場(chǎng)管理、追蹤、質(zhì)量控制等功能，條形碼）RFID的物流管理技術(shù)，基于多源技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)。3.2. 基于條碼的電子看板管理技術(shù)應(yīng)用Lab-MES第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建工位3.2 Lab-MES系統(tǒng)的Lab-MES系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電子看板現(xiàn)場(chǎng)管理、追蹤、質(zhì)量控制等功能，條形碼）RFID的物流管理技術(shù)，基于多源技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)。3.2. 基于條碼的電子看板管理技術(shù)應(yīng)用Lab-MES系統(tǒng)開立工令后，系統(tǒng)創(chuàng)建基于條碼的生產(chǎn)看板，如圖3-所示，看板承載物料編號(hào)，物料名稱，生產(chǎn)批次，發(fā)料套數(shù)，開工日期，完工日期，工作中心編號(hào)，工序RFID配合實(shí)現(xiàn)任務(wù)的分配，物料的跟蹤和生產(chǎn)進(jìn)度的。1RFID隨物L(fēng)ab-MES報(bào)工客戶端作業(yè)指導(dǎo)書LCD電子顯示屏圖3- 基于條碼的制造單將基于條碼的電子看板下達(dá)到最后一道工序，而對(duì)其他工序的生產(chǎn)指令通過(guò)看板實(shí)現(xiàn)，即后道工序“在需要的時(shí)候”通過(guò)看板向前道工序去領(lǐng)取“所需的量”時(shí)，同時(shí)就等于向前道工序發(fā)出了生產(chǎn)指令，實(shí)現(xiàn)拉動(dòng)式生產(chǎn)，當(dāng)然，系統(tǒng)也支持推動(dòng)生產(chǎn)方式。3.2.2基于RFID的物流追蹤技術(shù)RFID技術(shù)2090年始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式信息傳遞，并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可應(yīng)用于惡劣的工作環(huán)境，避免了接觸式易污損的缺陷，且無(wú)需自帶電源，免維護(hù)，性能穩(wěn)定，可根據(jù)需要封裝成各種形狀，是一種用于標(biāo)識(shí)物品的有效。將RFID技術(shù)應(yīng)用于制造執(zhí)行系統(tǒng)中,可有效進(jìn)行跟蹤、管理和控制生產(chǎn)所需的包括物料、設(shè)備、在內(nèi)的所有工廠。生產(chǎn)物RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)訂單的在各加工工位的生產(chǎn)時(shí)間、各工位設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、各訂單的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)等信息的實(shí)時(shí)，節(jié)省了人工數(shù)據(jù)的成本，并減少了人為出錯(cuò)和管理成本，提高了工作效率，更精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物流與質(zhì)量的追蹤。2RFID在系統(tǒng)中的應(yīng)用RFID圖3- 基于條碼的制造單將基于條碼的電子看板下達(dá)到最后一道工序，而對(duì)其他工序的生產(chǎn)指令通過(guò)看板實(shí)現(xiàn)，即后道工序“在需要的時(shí)候”通過(guò)看板向前道工序去領(lǐng)取“所需的量”時(shí)，同時(shí)就等于向前道工序發(fā)出了生產(chǎn)指令，實(shí)現(xiàn)拉動(dòng)式生產(chǎn)，當(dāng)然，系統(tǒng)也支持推動(dòng)生產(chǎn)方式。3.2.2基于RFID的物流追蹤技術(shù)RFID技術(shù)2090年始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式信息傳遞，并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可應(yīng)用于惡劣的工作環(huán)境，避免了接觸式易污損的缺陷，且無(wú)需自帶電源，免維護(hù)，性能穩(wěn)定，可根據(jù)需要封裝成各種形狀，是一種用于標(biāo)識(shí)物品的有效。將RFID技術(shù)應(yīng)用于制造執(zhí)行系統(tǒng)中,可有效進(jìn)行跟蹤、管理和控制生產(chǎn)所需的包括物料、設(shè)備、在內(nèi)的所有工廠。生產(chǎn)物RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)訂單的在各加工工位的生產(chǎn)時(shí)間、各工位設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、各訂單的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)等信息的實(shí)時(shí)，節(jié)省了人工數(shù)據(jù)的成本，并減少了人為出錯(cuò)和管理成本，提高了工作效率，更精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物流與質(zhì)量的追蹤。2RFID在系統(tǒng)中的應(yīng)用RFID技術(shù)的物流跟蹤系統(tǒng)由射頻、和天線三部分組成，其中射頻選用無(wú)源射頻，即，由閱讀器產(chǎn)生的磁場(chǎng)中獲得工作所需的能量，無(wú)源成，比主動(dòng) 本較低并具有較長(zhǎng)的使用MES的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要工作：1(1)電子初始化：將待用的射頻應(yīng)用Lab-MES的現(xiàn)場(chǎng)管理模塊中的RFID初始化功能錄入到系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)中就保存了電子ID號(hào)的。Lab-MESRFID關(guān)聯(lián)看板功能將已錄入系統(tǒng)的RFID物料編號(hào)，物料名稱，發(fā)料數(shù)量，工序號(hào)，工作中心等信息RFID中。(3)RFIDRFID隨物料一起RFID質(zhì)量控制的目標(biāo)。信息：待開立的看板看板關(guān)閉，與之相關(guān)聯(lián)的RFID中的信息自動(dòng)清空，待循環(huán)使用。3.2.3基于多源技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)Lab-MES系統(tǒng)采用采樣方式進(jìn)行，即隔一定時(shí)間（采樣周期）對(duì)同一點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)，的數(shù)據(jù)大多是瞬時(shí)值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)量測(cè)是的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)量測(cè)RFID電子、攝像頭，實(shí)現(xiàn)了多數(shù)據(jù)源的現(xiàn)場(chǎng)。(1)電子初始化：將待用的射頻應(yīng)用Lab-MES的現(xiàn)場(chǎng)管理模塊中的RFID初始化功能錄入到系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)中就保存了電子ID號(hào)的。Lab-MESRFID關(guān)聯(lián)看板功能將已錄入系統(tǒng)的RFID物料編號(hào)，物料名稱，發(fā)料數(shù)量，工序號(hào)，工作中心等信息RFID中。(3)RFIDRFID隨物料一起RFID質(zhì)量控制的目標(biāo)。信息：待開立的看板看板關(guān)閉，與之相關(guān)聯(lián)的RFID中的信息自動(dòng)清空，待循環(huán)使用。3.2.3基于多源技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)Lab-MES系統(tǒng)采用采樣方式進(jìn)行，即隔一定時(shí)間（采樣周期）對(duì)同一點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)，的數(shù)據(jù)大多是瞬時(shí)值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)量測(cè)是的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)量測(cè)RFID電子、攝像頭，實(shí)現(xiàn)了多數(shù)據(jù)源的現(xiàn)場(chǎng)。3.3 3.3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路開發(fā)綜合性實(shí)驗(yàn)，首先應(yīng)根據(jù)專業(yè)發(fā)展方向?qū)ふ腋鏖T課程間的，實(shí)現(xiàn)知識(shí)集成，然后以知識(shí)集成促實(shí)驗(yàn)集成，最終形成綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。本綜合實(shí)驗(yàn)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置成包含若干知識(shí)點(diǎn)的綜合任務(wù)，學(xué)生在具有明確目標(biāo)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，綜合所學(xué)的3-展現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路。1第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建提交提交是3-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路3.3.2實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)基于MES3-所示，學(xué)生根據(jù)圖中的部門設(shè)置進(jìn)行業(yè)。分組，相互配合完成車間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)作3-實(shí)驗(yàn)流程圖1否否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)是編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書擬定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建提交提交是3-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路3.3.2實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)基于MES3-所示，學(xué)生根據(jù)圖中的部門設(shè)置進(jìn)行業(yè)。分組，相互配合完成車間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)作3-實(shí)驗(yàn)流程圖1否否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)是編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書擬定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)生產(chǎn)運(yùn)行單元在MES系統(tǒng)的指導(dǎo)下，完成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)作業(yè)，包括發(fā)布生產(chǎn)計(jì)劃，領(lǐng)料，加工，檢驗(yàn)，報(bào)工等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在應(yīng)用MES系統(tǒng)進(jìn)行模擬車間作業(yè)的過(guò)程中，體會(huì)MES對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的作用，體驗(yàn)基于條碼的電子看板的現(xiàn)場(chǎng)管理技術(shù)和基于RFID的物流管理技術(shù)，增強(qiáng)物流與信息流相結(jié)合的意識(shí)，增加對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理流程和技術(shù)2分析改善單元的理解。當(dāng)裝配一定數(shù)量了相關(guān)的生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)，學(xué)生應(yīng)用MES系統(tǒng)質(zhì)量管理模塊，分析生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制和過(guò)程能力指數(shù)的計(jì)算，分析生產(chǎn)過(guò)程是否能夠滿足質(zhì)量要求，并提取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，包括各個(gè)工位生產(chǎn)總件數(shù)，合格品數(shù)，工作時(shí)間，進(jìn)行線平衡計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，以提高線平衡率和優(yōu)化短期過(guò)程能力指數(shù)為目標(biāo)改善生產(chǎn)線，最后，上線驗(yàn)證改善方案是否有效。3.3.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)在Lab-MES的現(xiàn)場(chǎng)管理環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線的節(jié)拍分析，平衡生產(chǎn)線；應(yīng)用其質(zhì)量管理工具實(shí)現(xiàn)SPC（統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制），保證2實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，最終優(yōu)化生產(chǎn)線。3-生產(chǎn)運(yùn)行單元在MES系統(tǒng)的指導(dǎo)下，完成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)作業(yè)，包括發(fā)布生產(chǎn)計(jì)劃，領(lǐng)料，加工，檢驗(yàn)，報(bào)工等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在應(yīng)用MES系統(tǒng)進(jìn)行模擬車間作業(yè)的過(guò)程中，體會(huì)MES對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的作用，體驗(yàn)基于條碼的電子看板的現(xiàn)場(chǎng)管理技術(shù)和基于RFID的物流管理技術(shù)，增強(qiáng)物流與信息流相結(jié)合的意識(shí)，增加對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理流程和技術(shù)2分析改善單元的理解。當(dāng)裝配一定數(shù)量了相關(guān)的生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)，學(xué)生應(yīng)用MES系統(tǒng)質(zhì)量管理模塊，分析生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制和過(guò)程能力指數(shù)的計(jì)算，分析生產(chǎn)過(guò)程是否能夠滿足質(zhì)量要求，并提取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，包括各個(gè)工位生產(chǎn)總件數(shù)，合格品數(shù)，工作時(shí)間，進(jìn)行線平衡計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，以提高線平衡率和優(yōu)化短期過(guò)程能力指數(shù)為目標(biāo)改善生產(chǎn)線，最后，上線驗(yàn)證改善方案是否有效。3.3.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)在Lab-MES的現(xiàn)場(chǎng)管理環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線的節(jié)拍分析，平衡生產(chǎn)線；應(yīng)用其質(zhì)量管理工具實(shí)現(xiàn)SPC（統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制），保證2實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，最終優(yōu)化生產(chǎn)線。3-100-12輛，該易于激發(fā)學(xué)生，且裝配工序適中，適合配有12個(gè)工位的流水線生產(chǎn)；具有可檢驗(yàn)性，適合應(yīng)用Lab-MES進(jìn)行測(cè)量，并結(jié)合最終檢驗(yàn)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量管理；零件多為鐵質(zhì)，循環(huán)使用不易損壞，且易于吸附RFID，實(shí)現(xiàn)物流的跟蹤。3-實(shí)驗(yàn)-玩具車3實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程分為前期準(zhǔn)備，生產(chǎn)運(yùn)行和分析改善三個(gè)階段。1（1）3-進(jìn)行便于組長(zhǎng)的管理和任務(wù)的分配。分組,并將各組姓名填入該表，3-分組全體同學(xué)參照原裝配工藝說(shuō)明，熟悉的裝配過(guò)程，物料編號(hào)和結(jié)構(gòu)。工藝師應(yīng)用Lab-MES系統(tǒng)錄入原裝配工藝路線，圖3-為原裝配工藝，工藝路線表的加工路線，描述在各工位的加工順序及標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，是多個(gè)工序的組合，用來(lái)指導(dǎo)工示序排產(chǎn)。20所屬小組崗位人數(shù)主要任務(wù)工藝組工藝師2名應(yīng)用Lab-MES錄入工藝路線； 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng) 產(chǎn)信息，計(jì)算生產(chǎn)線平衡率。生產(chǎn)管理組生產(chǎn)計(jì)劃員名布置生產(chǎn)計(jì)劃，組織生產(chǎn)，開立工令， RFID 。生產(chǎn) 員名產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況；分析質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)，繪制控制圖，計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)工作站班組長(zhǎng)名（1）3-進(jìn)行便于組長(zhǎng)的管理和任務(wù)的分配。分組,并將各組姓名填入該表，3-分組全體同學(xué)參照原裝配工藝說(shuō)明，熟悉的裝配過(guò)程，物料編號(hào)和結(jié)構(gòu)。工藝師應(yīng)用Lab-MES系統(tǒng)錄入原裝配工藝路線，圖3-為原裝配工藝，工藝路線表的加工路線，描述在各工位的加工順序及標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，是多個(gè)工序的組合，用來(lái)指導(dǎo)工示序排產(chǎn)。20所屬小組崗位人數(shù)主要任務(wù)工藝組工藝師2名應(yīng)用Lab-MES錄入工藝路線； 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng) 產(chǎn)信息，計(jì)算生產(chǎn)線平衡率。生產(chǎn)管理組生產(chǎn)計(jì)劃員名布置生產(chǎn)計(jì)劃，組織生產(chǎn)，開立工令， RFID 。生產(chǎn) 員名產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況；分析質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)，繪制控制圖，計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)工作站班組長(zhǎng)名生產(chǎn)，解決突發(fā)的問(wèn)題。生產(chǎn)線發(fā)料員名根據(jù)所開工令和各工序物料 行發(fā)料。操作員名檢驗(yàn)員2名檢驗(yàn) 質(zhì)量，合格流入下一序，否則返回原序；應(yīng)用Lab-MES錄入 質(zhì)量數(shù)據(jù)。第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建3-原裝配工藝生產(chǎn)計(jì)劃員根據(jù)裝配工藝安排操作員就坐流水線的相應(yīng)工位，第和第工位安排檢驗(yàn)員；根據(jù)實(shí)際需求開立裝配工令，班組長(zhǎng)接收工令后開立基于條碼的電子看板，并關(guān)聯(lián)RFID盒放置一個(gè)，隨關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)物流與信息流的結(jié)合。計(jì)劃員RFID上，實(shí)現(xiàn)物流的追蹤。2序號(hào)工序名稱詳細(xì)描述檢驗(yàn)報(bào)工10組裝底盤一側(cè)支架1100 10否否20組裝底盤另一側(cè)支架并連接10 20否否30組裝底架尾部20+2x1100+2x1004 +6x1501+6x1511=30否否40安裝車輪40是（檢驗(yàn)軸向輪±0.2否50安裝座椅40 x2 50否否60第三章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建3-原裝配工藝生產(chǎn)計(jì)劃員根據(jù)裝配工藝安排操作員就坐流水線的相應(yīng)工位，第和第工位安排檢驗(yàn)員；根據(jù)實(shí)際需求開立裝配工令，班組長(zhǎng)接收工令后開立基于條碼的電子看板，并關(guān)聯(lián)RFID盒放置一個(gè)，隨關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)物流與信息流的結(jié)合。計(jì)劃員RFID上，實(shí)現(xiàn)物流的追蹤。2序號(hào)工序名稱詳細(xì)描述檢驗(yàn)報(bào)工10組裝底盤一側(cè)支架1100 10否否20組裝底盤另一側(cè)支架并連接10 20否否30組裝底架尾部20+2x1100+2x1004 +6x1501+6x1511=30否否40安裝車輪40是（檢驗(yàn)軸向輪±0.2否50安裝座椅40 x2 50否否60安裝車前蓋50 x2 60否否70安裝方向盤60 +3x151=小車完整模型各緊程度）是（2）生產(chǎn)運(yùn)行階段（啟動(dòng)生產(chǎn)線,選擇自由節(jié)拍生產(chǎn)方式：操作員從第一序開始裝配，RFID靠近的生產(chǎn)數(shù)據(jù)讀入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，且將新的數(shù)據(jù)（操作員，工作時(shí)間，完工工序）寫入RFID和數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成了報(bào)工環(huán)節(jié)。若前序未報(bào)工，下序無(wú)法進(jìn)行，系統(tǒng)提示，讓學(xué)生體會(huì)MES的生產(chǎn)作用和對(duì)生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)功能。流到檢驗(yàn)序，檢驗(yàn)員使用帶有數(shù)據(jù)傳輸功能的電子卡尺測(cè)量輪距，直接將測(cè)量值傳輸?shù)较到y(tǒng)中，避免手工輸入，Lab-MES檢驗(yàn)客戶端根據(jù)之前設(shè)置的檢驗(yàn)規(guī)則判斷是否合格，若超出 公差，系統(tǒng)提示，不允許不合格品流入下一序，并返回給上一序返修，系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)值。（3（應(yīng)大于（2）生產(chǎn)運(yùn)行階段（啟動(dòng)生產(chǎn)線,選擇自由節(jié)拍生產(chǎn)方式：操作員從第一序開始裝配，RFID靠近的生產(chǎn)數(shù)據(jù)讀入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，且將新的數(shù)據(jù)（操作員，工作時(shí)間，完工工序）寫入RFID和數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成了報(bào)工環(huán)節(jié)。若前序未報(bào)工，下序無(wú)法進(jìn)行，系統(tǒng)提示，讓學(xué)生體會(huì)MES的生產(chǎn)作用和對(duì)生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)功能。流到檢驗(yàn)序，檢驗(yàn)員使用帶有數(shù)據(jù)傳輸功能的電子卡尺測(cè)量輪距，直接將測(cè)量值傳輸?shù)较到y(tǒng)中，避免手工輸入，Lab-MES檢驗(yàn)客戶端根據(jù)之前設(shè)置的檢驗(yàn)規(guī)則判斷是否合格，若超出 公差，系統(tǒng)提示，不允許不合格品流入下一序，并返回給上一序返修，系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)值。（3（應(yīng)大于80輛系統(tǒng)3-所示，并繪制控制圖，判斷生產(chǎn)過(guò)質(zhì)量管理模塊對(duì)3-10平均值-極差控制圖，判斷小車輪距處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)，繼續(xù)進(jìn)行Cp，Cpk：圖3. 實(shí)驗(yàn)中小車輪距檢測(cè)樣本統(tǒng)計(jì)223-100.6056MES控制圖工具（平均值—極差控制圖）T0.5（式3-1）C= =p6 60.137610.10.7210.7210.4C min{}min{3-100.6056MES控制圖工具（平均值—極差控制圖）T0.5（式3-1）C= =p6 60.137610.10.7210.7210.4C min{}min{,30.1376, 30.13760.5572pk3 3-2）短期過(guò)程能力指數(shù)均小于1，質(zhì)量要求，需要改進(jìn)。系統(tǒng)率的計(jì)算，圖3-1統(tǒng)計(jì)了每工序平均工作時(shí)間。工序平均時(shí)間柱狀圖平衡率55486.%工位數(shù)C.T. 73-3）各小組根據(jù)線平衡率和短期過(guò)程能力指數(shù)，進(jìn)行，考慮如何提高線平衡率，如23何改善裝配過(guò)程，使過(guò)程能力指數(shù)落正常范圍內(nèi)，例如細(xì)化拆分裝配工藝或增加確定改善方案。點(diǎn)等，（何改善裝配過(guò)程，使過(guò)程能力指數(shù)落正常范圍內(nèi)，例如細(xì)化拆分裝配工藝或增加確定改善方案。點(diǎn)等，（）92.57%1-1.33之間。(具體裝配工藝不做詳述)2XMES制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究第四章X企業(yè)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究4.X企業(yè)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)及生產(chǎn)方式4.1. X企業(yè)和簡(jiǎn)介X企業(yè)是數(shù)字安全領(lǐng)域的全球領(lǐng)先企業(yè)，為機(jī)構(gòu)、無(wú)線運(yùn)營(yíng)商、和企業(yè)提供種用戶 模塊()、智能類繁多的安全個(gè)人設(shè)備，如、智能卡通行證、電子USB令牌，全球超過(guò)十億的用戶,隨著數(shù)字和無(wú)線世界的互護(hù)照、以及用于動(dòng)人群規(guī)模不斷擴(kuò)大，該企業(yè)的軟件和的應(yīng)用也將更廣泛。X企業(yè)分公司是于199年12IC卡和SIM2010年年產(chǎn)1.2億張卡片。25060%-70%。識(shí)別卡，數(shù)字移動(dòng)機(jī)必須裝上此卡方能使用。它在上了數(shù)字移動(dòng)客戶的信息，加密的密鑰以及用戶的簿等內(nèi)容。是一個(gè)裝有微處理器的卡，其內(nèi)部有個(gè)模塊，并且每個(gè)模塊都對(duì)應(yīng)一個(gè)功能：微處理器CPU、程序XMES制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究第四章X企業(yè)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究4.X企業(yè)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)及生產(chǎn)方式4.1. X企業(yè)和簡(jiǎn)介X企業(yè)是數(shù)字安全領(lǐng)域的全球領(lǐng)先企業(yè)，為機(jī)構(gòu)、無(wú)線運(yùn)營(yíng)商、和企業(yè)提供種用戶 模塊()、智能類繁多的安全個(gè)人設(shè)備，如、智能卡通行證、電子USB令牌，全球超過(guò)十億的用戶,隨著數(shù)字和無(wú)線世界的互護(hù)照、以及用于動(dòng)人群規(guī)模不斷擴(kuò)大，該企業(yè)的軟件和的應(yīng)用也將更廣泛。X企業(yè)分公司是于199年12IC卡和SIM2010年年產(chǎn)1.2億張卡片。25060%-70%。識(shí)別卡，數(shù)字移動(dòng)機(jī)必須裝上此卡方能使用。它在上了數(shù)字移動(dòng)客戶的信息，加密的密鑰以及用戶的簿等內(nèi)容。是一個(gè)裝有微處理器的卡，其內(nèi)部有個(gè)模塊，并且每個(gè)模塊都對(duì)應(yīng)一個(gè)功能：微處理器CPU、程序、工作銅制接口后，、數(shù)據(jù)器EEPROM和串行通信單元。這個(gè)模塊被膠封在且個(gè)模塊必須集成在一塊集成電路中，否則其安全性會(huì)受到威脅，因?yàn)殚g的連線可能成為存取和盜用的重要線索，所以 間的連線是非常關(guān)鍵的工序。4.1.2和工藝特點(diǎn)屬于單品的造價(jià)較低但高產(chǎn)量型。生產(chǎn)的物理品種有幾十種，但企業(yè)按照客戶訂單的軟件應(yīng)用來(lái)計(jì)算品種，即有成百上千種，屬于多品種小批量型，這給企業(yè)的物料管理帶來(lái)一定。的體積較小，加工精度要求高，制造工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)線屬于設(shè)備密集型，但非勞動(dòng)密集型，所以對(duì)員工的技能要求較高。完整的工藝流程如圖4.wafer四大流程。2XMES制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究4-完整工藝流程分公司主要負(fù)責(zé)制卡和兩大工藝流程,包括外購(gòu)卡基、銑槽、封裝、銃小卡、初始化、預(yù)個(gè)人化、個(gè)人化、包裝發(fā)貨全部流程。4.1.3X企業(yè)的生產(chǎn)模式該企業(yè)屬于多品種小批量型，采取ERP和JIT（準(zhǔn)時(shí)化）推拉相結(jié)合的生產(chǎn)方式，計(jì)劃層按照客戶訂單和市場(chǎng)計(jì)算主生產(chǎn)計(jì)劃，接著進(jìn)行物料需求計(jì)劃和能力載荷計(jì)劃，下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃到車間，而處在中間層的MES將生產(chǎn)計(jì)劃細(xì)化分解為工序級(jí)的可執(zhí)行計(jì)劃，下達(dá)到各工作中心指導(dǎo)生產(chǎn)，完成推動(dòng)式生產(chǎn)，而四大工序（銑槽、封裝、個(gè)人化、包裝）JIT拉動(dòng)式物流，即后工序找前工序要發(fā)貨計(jì)劃優(yōu)先等級(jí)高的半成品，防止在制品積壓，這樣，就實(shí)現(xiàn)了推拉相結(jié)合的生產(chǎn)方式，克服了推動(dòng)生產(chǎn)和拉動(dòng)生產(chǎn)各自的不足，發(fā)揮了各自的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)生產(chǎn)方式選擇適合的生產(chǎn)組織方式，針對(duì)多品種小批量型可以應(yīng)用成組技術(shù)安[36]，即按照多種零件結(jié)構(gòu)和加工工藝的相似性組織生產(chǎn)，X企業(yè)結(jié)組技（銑XMES制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究4-完整工藝流程分公司主要負(fù)責(zé)制卡和兩大工藝流程,包括外購(gòu)卡基、銑槽、封裝、銃小卡、初始化、預(yù)個(gè)人化、個(gè)人化、包裝發(fā)貨全部流程。4.1.3X企業(yè)的生產(chǎn)模式該企業(yè)屬于多品種小批量型，采取ERP和JIT（準(zhǔn)時(shí)化）推拉相結(jié)合的生產(chǎn)方式，計(jì)劃層按照客戶訂單和市場(chǎng)計(jì)算主生產(chǎn)計(jì)劃，接著進(jìn)行物料需求計(jì)劃和能力載荷計(jì)劃，下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃到車間，而處在中間層的MES將生產(chǎn)計(jì)劃細(xì)化分解為工序級(jí)的可執(zhí)行計(jì)劃，下達(dá)到各工作中心指導(dǎo)生產(chǎn)，完成推動(dòng)式生產(chǎn)，而四大工序（銑槽、封裝、個(gè)人化、包裝）JIT拉動(dòng)式物流，即后工序找前工序要發(fā)貨計(jì)劃優(yōu)先等級(jí)高的半成品，防止在制品積壓，這樣，就實(shí)現(xiàn)了推拉相結(jié)合的生產(chǎn)方式，克服了推動(dòng)生產(chǎn)和拉動(dòng)生產(chǎn)各自的不足，發(fā)揮了各自的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)生產(chǎn)方式選擇適合的生產(chǎn)組織方式，針對(duì)多品種小批量型可以應(yīng)用成組技術(shù)安[36]，即按照多種零件結(jié)構(gòu)和加工工藝的相似性組織生產(chǎn)，X企業(yè)結(jié)組技（銑槽，封裝，個(gè)人化，包裝）4-2所示，其中封裝和個(gè)人化工藝區(qū)采用U型生產(chǎn)單元（Ucell）布局，因?yàn)榈亩鄻有哉窃谶@兩個(gè)工藝體現(xiàn)出來(lái)，所以應(yīng)用成組技術(shù)，考慮的相似性布局適合不同規(guī)格UU型生產(chǎn)單元也便于小批量的快速換批生產(chǎn)，從而保證訂單交期并減少中間環(huán)節(jié)的時(shí)間。生產(chǎn)線屬于設(shè)備集成度較高的類型，但非勞動(dòng)密集型，故對(duì)員工素質(zhì)要求較高。2第四章制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究生產(chǎn)線布局圖中綠色箭頭表示物流的方向，箭頭表示用于指示各工藝間生產(chǎn)物流的信息流方向。4.2 X企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃管理方式企業(yè)計(jì)劃部門將計(jì)劃分為大計(jì)劃和小計(jì)劃。與商務(wù)相關(guān)的協(xié)調(diào)稱為大計(jì)劃；與生產(chǎn)相關(guān)的排產(chǎn)稱為小計(jì)劃，大計(jì)劃由門（第四章制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究生產(chǎn)線布局圖中綠色箭頭表示物流的方向，箭頭表示用于指示各工藝間生產(chǎn)物流的信息流方向。4.2 X企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃管理方式企業(yè)計(jì)劃部門將計(jì)劃分為大計(jì)劃和小計(jì)劃。與商務(wù)相關(guān)的協(xié)調(diào)稱為大計(jì)劃；與生產(chǎn)相關(guān)的排產(chǎn)稱為小計(jì)劃，大計(jì)劃由門（BIZUnit）負(fù)責(zé)，該部門包括銷售部,市場(chǎng)部和客戶滿意戰(zhàn)略部,而對(duì)外部客戶接單和銷售均由該部門完成；小計(jì)劃由生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)部負(fù)責(zé)，該部門還負(fù)責(zé)排產(chǎn)跟蹤的任務(wù)。生產(chǎn)計(jì)劃流程如圖4-3所示，由BU部門接收到客戶訂單，判斷物料，技術(shù)，產(chǎn)能三要素是否滿足要求，若能滿足訂單要求，便向工廠下發(fā)生產(chǎn)計(jì)劃，工廠進(jìn)行生產(chǎn)訂單的評(píng)審并確認(rèn)交期，交期確認(rèn)后進(jìn)行物料與輸入的準(zhǔn)備，繼續(xù)制訂工序級(jí)的生產(chǎn)計(jì)劃，下發(fā)到各工作中心，最后更新看板（理解為如前生產(chǎn)方式所述的發(fā)貨計(jì)劃的優(yōu)先級(jí)別，投入生產(chǎn)。2第四章制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究生產(chǎn)計(jì)劃流程圖注：由于客戶訂單量過(guò)大，生產(chǎn)運(yùn)行部首先將生產(chǎn)訂單拆分成標(biāo)準(zhǔn)的小單，批量大于2萬(wàn)的系統(tǒng)自動(dòng)拆單，拆單后才傳遞到MES系統(tǒng)進(jìn)行工序級(jí)排序；無(wú)論日生產(chǎn)計(jì)劃和月生產(chǎn)計(jì)劃都四小時(shí)更新一次，體現(xiàn)了該企業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的敏捷性。4.3第四章制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用研究生產(chǎn)計(jì)劃流程圖注：由于客戶訂單量過(guò)大，生產(chǎn)運(yùn)行部首先將生產(chǎn)訂單拆分成標(biāo)準(zhǔn)的小單，批量大于2萬(wàn)的系統(tǒng)自動(dòng)拆單，拆單后才傳遞到MES系統(tǒng)進(jìn)行工序級(jí)排序；無(wú)論日生產(chǎn)計(jì)劃和月生產(chǎn)計(jì)劃都四小時(shí)更新一次，體現(xiàn)了該企業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的敏捷性。4.3 MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的應(yīng)用4.3. MES系統(tǒng)功能模塊X企業(yè)使用的面向車間現(xiàn)場(chǎng)且起到連結(jié)計(jì)劃層與控制層信息橋梁作用的生產(chǎn)管理系統(tǒng)是本企業(yè)自行開發(fā)的，稱為X-MES系統(tǒng)，系統(tǒng)功能與傳統(tǒng)MES相似，主要負(fù)責(zé)工序級(jí)生產(chǎn)計(jì)， 質(zhì)檢，在制品維護(hù)等。X企業(yè)面向車間層的管理系統(tǒng)包括以下功能模塊：生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度ERP的車間級(jí)的生產(chǎn)計(jì)劃細(xì)化分解為工序級(jí)的生產(chǎn)計(jì)劃,生成派工單直接下發(fā)到工作中心。系統(tǒng)為每一車間工作單分配優(yōu)先級(jí)，將工作單根據(jù)其交期和各工序時(shí)間倒推出該工作單第一工序的開工時(shí)間，各工作中心的加工順序