【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 散制造行業(yè)涉及面非常廣泛,包括汽車、機(jī)床、計(jì)算機(jī)、日用電子消費(fèi)品等大量產(chǎn)品和行業(yè)。我國離散制造業(yè)在全國工業(yè)中占1/5～1/4，工業(yè)增加值占1/5左右，占全國生產(chǎn)總值的5%左右，機(jī)電產(chǎn)品的出口額占出口總額的40%以上[3]。面向離散制造業(yè)，車間生產(chǎn)和企業(yè)的管理層之間信息流通存在障礙，這影響了管理者決策的科學(xué)性，因此離散制造業(yè)需要MES解決這種問題。本文依據(jù)離散制造業(yè)對(duì)MES的需求，提出了面向過程的MES開發(fā)方法，使用簡(jiǎn)單的模擬過程展現(xiàn)了運(yùn)行過程及解決方法。相對(duì)于流程工業(yè)，離散制造業(yè)在車間管理過程中要復(fù)雜得多。離散制造業(yè)有許多特點(diǎn)，這些特點(diǎn)很難歸納，離散行業(yè)MES并沒有諸如鋼鐵、化工等流程行業(yè)那樣能夠簡(jiǎn)單直白的體現(xiàn)MES特性的地方。而且，大部分離散制造業(yè)中設(shè)備的運(yùn)行都是獨(dú)立操作的，設(shè)備與設(shè)備之間沒有足夠的橋梁架構(gòu)聯(lián)系進(jìn)行信息交互，車間中設(shè)備型號(hào)繁雜，生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃可能會(huì)隨時(shí)改變的幾率大，新設(shè)備與舊設(shè)備并存，設(shè)備層的人員主體是員工，生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，改變計(jì)劃、材料缺少等情況在生產(chǎn)過程中時(shí)有發(fā)生，重點(diǎn)設(shè)備的生產(chǎn)周期對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期影響很大。離散制造業(yè)的MES發(fā)展還處于起步階段，針對(duì)上述離散制造業(yè)的特點(diǎn)，離散制造業(yè)MES的發(fā)展面臨許多困難，對(duì)待其中的研究還未能掌握到精髓。第三章 簡(jiǎn)易MES系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織全過程中技術(shù)準(zhǔn)備、生產(chǎn)計(jì)劃及調(diào)度、產(chǎn)品加工、資源保障等部門的信息共享協(xié)同工作，合理配置和調(diào)度制造資源，提高生產(chǎn)能力[2]。實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的可視化，促進(jìn)業(yè)務(wù)流程的持續(xù)優(yōu)化。針對(duì)目前企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀及管理體制決定了難以在某時(shí)刻進(jìn)行完全的系統(tǒng)切換，系統(tǒng)的實(shí)施過程與系統(tǒng)的完善也是漸進(jìn)的，在較長的時(shí)間內(nèi)，車間內(nèi)的信息會(huì)以兩種形式(紙質(zhì)表格單和數(shù)字化信息)存在和流動(dòng)，各模塊的設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)這兩種形式的信息都能產(chǎn)生和管理。MES系統(tǒng)上下連通ERP、SCM（Supply Chain面向Management:供應(yīng)鏈管理）等企業(yè)信息系統(tǒng)作為車間生產(chǎn)管理的核心。制造執(zhí)行系統(tǒng)將這些信息融合和貫通，并通過信息集成形成優(yōu)化控制、優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化決策等的判斷或指令。可以說,制造企業(yè)生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定、均衡、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，企業(yè)內(nèi)部物流的控制與管理、生產(chǎn)過程成本的控制與管理等生產(chǎn)管理活動(dòng)都在制造執(zhí)行系統(tǒng)層完成[3]。系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境：服務(wù)器安裝Windows 2010 Server操作系統(tǒng)、Office 2010等應(yīng)用軟件；數(shù)據(jù)庫使用ACCESS2010數(shù)據(jù)庫；主要使用Microsoft Visual Basic ；在系統(tǒng)服務(wù)器安裝網(wǎng)絡(luò)殺毒軟件。本文針對(duì)以上思路，在第二章探討了制造執(zhí)行系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)（計(jì)劃、調(diào)度、數(shù)據(jù)采集、在制品管理、系統(tǒng)集成技術(shù)），本章將在此基礎(chǔ)上著重系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。 MES功能分析 相關(guān)定義(1)生產(chǎn)計(jì)劃根據(jù)總廠產(chǎn)品批次計(jì)劃的交付日期、利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，制造廠生產(chǎn)計(jì)劃。(2)工序計(jì)劃每個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中大多都要經(jīng)過很多步驟，每個(gè)步驟稱作一道工序。依據(jù)工廠內(nèi)部制定的生產(chǎn)計(jì)劃與相關(guān)工序信息按工序分解生成的生產(chǎn)計(jì)劃。 (3)單元設(shè)備—刀具—工裝—人所組成的加工系統(tǒng)是加工單元物理實(shí)體的重要組成部分。一個(gè)或多個(gè)這樣部分的組合便構(gòu)成一個(gè)加工單元的物理結(jié)構(gòu)，工段也是一個(gè)加工單元。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是基于車間的綜合管理信息系統(tǒng)，其組管理包括： 1）基本數(shù)據(jù)管理：提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息包括零件的基本數(shù)據(jù)等；2）工藝信息管理：包括工藝路線及工序，及相關(guān)刀具/夾具/量具的基礎(chǔ)信息維護(hù)；3）數(shù)據(jù)采集：通過車間手工錄入或由各種自動(dòng)方式監(jiān)視，收集來自人員，機(jī)器和底層控制操作數(shù)據(jù)以及工序、物料信息；4）資源分配和狀態(tài)管理：指導(dǎo)工人，機(jī)器，工具和物料協(xié)調(diào)的進(jìn)行生產(chǎn)，并跟蹤記錄其現(xiàn)在的工作狀態(tài)和剛剛完工情況；5）生產(chǎn)單元分配：通過生產(chǎn)指令將物料或加工命令送到某一加工單元開始工序或工步的操作；6）進(jìn)度管理：基于計(jì)劃和實(shí)際產(chǎn)品制造活動(dòng)來指導(dǎo)工廠的工作流程；質(zhì)量管理：根據(jù)工程目標(biāo)來實(shí)時(shí)記錄，跟蹤和分析產(chǎn)品和加工過程的質(zhì)量，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量控制和確定生產(chǎn)中需要注意的問題；7）報(bào)表管理：查看產(chǎn)品相關(guān)報(bào)表信息。功能結(jié)構(gòu)圖如下所示。 功能結(jié)構(gòu)圖 ER 圖的分析設(shè)計(jì)根據(jù)上述功能結(jié)構(gòu)圖，確立系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)功能，建立九張獨(dú)表零件信息表PARTS、作業(yè)計(jì)劃單PROJECT、派工單JOB、工藝規(guī)程單CAPPHEADER、規(guī)程明細(xì)單CAPPDETAILS、質(zhì)量信息表QUALITY、作業(yè)進(jìn)度表SCHEDULE、夾具信息FIXTURE、刀具信息TOOLS、量具信息MEASURE。上述表都是單表結(jié)構(gòu)，零件信息表與作業(yè)計(jì)劃單、質(zhì)量信息表、工藝規(guī)程單、作業(yè)進(jìn)度表均為一對(duì)多的關(guān)系，作業(yè)計(jì)劃單與派工單為一對(duì)多的關(guān)系，工藝規(guī)程單與規(guī)程明細(xì)單為一對(duì)多，規(guī)程明細(xì)與夾具信息、刀具信息、量具信息為一對(duì)多。表信息如下圖所示：圖32 ER圖系統(tǒng)各表的屬性如下:表31 零件屬性表表32 作業(yè)計(jì)劃單屬性表表33 派工單屬性表表34 工藝規(guī)程單屬性表表35 質(zhì)量信息單屬性表表36 作業(yè)進(jìn)度單屬性表表37 夾具信息單屬性表表38 刀具信息單屬性表表39 量具信息單屬性表 代碼設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫各個(gè)表進(jìn)行代碼設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)詳細(xì)如下:1) 零件編碼6位: X XX XXX 流水碼 零件形狀功能分類編碼工廠代號(hào)2）計(jì)劃單編碼: XXXX XX XXXX 本月內(nèi)計(jì)劃單順序號(hào) 計(jì)劃單制定月份 計(jì)劃單制定年份3）派工單編碼: XXXX XX XXXX XXX 本計(jì)劃單下派工單順序號(hào) 本月內(nèi)計(jì)劃單序號(hào) 派工單制定月份 派工單制定年份4）工藝序號(hào): XXXX XX XXX 本月內(nèi)制定工藝順序號(hào) 制定工藝月份 制定工藝年份5）規(guī)程細(xì)目單里的序號(hào): XXXX XX XXX XXX 本工藝內(nèi)工序號(hào) 本月內(nèi)制定工藝順序號(hào) 制定工藝月份 制定工藝年份6）進(jìn)度表編號(hào): XXXX XX XXXXX 當(dāng)月內(nèi)進(jìn)度表順序號(hào) 制定進(jìn)度表月份 制定進(jìn)度表年份7）檢驗(yàn)單編碼: XXXX XX XX XXXX 當(dāng)天內(nèi)檢驗(yàn)單順序號(hào) 檢驗(yàn)日期 檢驗(yàn)月份 檢驗(yàn)?zāi)攴?）刀具編號(hào): X X XXXX 刀具序號(hào) 刀具種類 代表刀具9）夾具編號(hào): X X XXXX 夾具序號(hào) 夾具種類 代表夾具10）量具編號(hào): X X XXXX 量具序號(hào) 量具種類 代表量具第四章 簡(jiǎn)易MES系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) C/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)C/S 結(jié)構(gòu)，即客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來實(shí)現(xiàn)，使通訊開銷大大降低。Client/Server形式的兩層結(jié)構(gòu)目前已涵蓋了大多數(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，分布式的Web應(yīng)用發(fā)展已成為現(xiàn)有軟件應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，Web和Client/Server 應(yīng)用都可以應(yīng)用不同的模塊共享邏輯組件來進(jìn)行相同的業(yè)務(wù)處理，；目前應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展方向即內(nèi)部和外部的用戶都能夠訪問現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，并能類比擴(kuò)展出新的系統(tǒng)。C/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為客戶端可以獨(dú)立處理很多工作再提交到服務(wù)器。具體表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：（1）應(yīng)用服務(wù)器運(yùn)行數(shù)據(jù)負(fù)荷較輕。最簡(jiǎn)單的C/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用由前臺(tái)程序與后臺(tái)程序兩部分組成，即客戶應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器程序。應(yīng)用服務(wù)器即運(yùn)行數(shù)據(jù)庫服務(wù)器程序的機(jī)器。服務(wù)器程序啟動(dòng)后，便會(huì)隨時(shí)等待響應(yīng)客戶程序發(fā)來的請(qǐng)求；相對(duì)于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，運(yùn)行在用戶自己的電腦上的客戶應(yīng)用程序，稱為客戶電腦，在需要對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作時(shí)，客戶程序會(huì)自動(dòng)向服務(wù)器程序發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器程序則會(huì)對(duì)請(qǐng)求依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作出應(yīng)答，將結(jié)果送回，應(yīng)用服務(wù)器運(yùn)行數(shù)據(jù)負(fù)荷較輕。（2）數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存管理功能較為透明。在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存管理功能，通常在服務(wù)器程序中集中實(shí)現(xiàn)那些不同的前臺(tái)應(yīng)用所不能違反的規(guī)則，是由服務(wù)器程序和客戶應(yīng)用程序分別獨(dú)立進(jìn)行的。工作在前臺(tái)程序上的最終用戶可以“透明”的完成自己的一切工作，不需要過問背后的過程?；ヂ?lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展使得企業(yè)越來越普及移動(dòng)辦公和分布式辦公，系統(tǒng)需要具有更強(qiáng)的擴(kuò)展性。這種方式進(jìn)行的遠(yuǎn)程訪問需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)來處理分布式的數(shù)據(jù)以及專門的技術(shù)。以此便衍生出不足之處，可概括為以下兩點(diǎn)：1）客戶端需要安裝專用的客戶端軟件。首先考慮到安裝的工作量非常大，每一處設(shè)備大概都需要有對(duì)應(yīng)的客戶端軟件，其次病毒、硬件損壞出現(xiàn)在任何一臺(tái)電腦上都需要進(jìn)行大量的安裝或維護(hù)。而對(duì)于有很多分部或?qū)Ｙu店的企業(yè)來說，路程的問題大大趕超了工作量的問題。而且當(dāng)面臨系統(tǒng)軟件需求升級(jí)時(shí)，一臺(tái)客戶機(jī)的維護(hù)和升級(jí)成本非常高。最后來說，客戶端適用的操作系統(tǒng)一般也會(huì)有限制?？赡苓m應(yīng)于Win98, 但不能用于win2000或Windows XP?；蛘卟贿m用于微軟新的操作系統(tǒng)等等。2）C/S架構(gòu)具有高昂的維護(hù)成本且投資大。首先，需要選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，采用C/S架構(gòu)，完全由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理分布于兩地的數(shù)據(jù)，但理論上兩地的操作者如果要有效實(shí)現(xiàn)則需對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行直接訪問，那么就需要建立“實(shí)時(shí)”的數(shù)據(jù)同步，保持兩地的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在線運(yùn)行，在兩地間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的通訊連接，網(wǎng)絡(luò)管理工作人員要同時(shí)對(duì)服務(wù)器和客戶端進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和管理，就會(huì)面臨著成本高、技術(shù)難的問題。其次，由于產(chǎn)品的更新?lián)Q代十分快，傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)的軟件需要針對(duì)不同的操作系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)不同版本的軟件，代價(jià)高和低效率已經(jīng)不適應(yīng)工作需要。 VB幾個(gè)重要的類使用模塊實(shí)現(xiàn)VB與數(shù)據(jù)庫的連接：模塊代碼如下：Public conn As Public res As 1）CommonDAO類，主要用來在VB界面與ACCESS數(shù)據(jù)庫表之間傳送SQL語句，是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的訪問類。Public Function ExecuteScanSQL(ByVal sql As String) As On Error GoTo errhandle Dim db As DBConnect Set db = New DBConnect If Then Set res = New sql, conn, adOpenStatic, adLockReadOnly E