《车间自动化管理系统设计》.pdfVIP

车问自动化管理系统设计 杭州汽轮机股份有限公司 王加兴 黄梁 尚建新 陈鲁敏 汪延辉 摘要：针对离散制造业车间生产制造过程的特点及其对车间自动化管理的需求，设计了一 种面向离散型制造业的车问自动化管理系统体系结构，并对系统的构成及系统的各个功能模块 进行了分析。本系统通过对车间工人、设备 、物料的管理，实现了车 间的 自动化管理，为车间 的生产排产提供了数据基础 ，取得了较好的效果。 关键词 ：车间；自动化管理；系统结构设计 1 引言 制造执行系统 (ManufacturingExecutionSystem，简称：MES)位于企业上层的计划管理 系统和底层工业控制系统之间，是面向车间层的管理信息系统解决方案，它连接着生产计划 与制造过程，能够及时反映生产现场的状况，在计划管理和底层控制之问架起了一座桥梁， 是实现制造企业信息集成的纽带。通过制造执行系统的实施，能够有效地提高制造企业车间 生产管理效率、管理水平和市场响应能力。 在车间中实施MES系统，首先需要实现车间的自动化管理，这包括：建立车间网络， 消除机床信息孤岛；实现数控程序直接下载上传和管理，有利于数控程序快速下达，缩短设 备准备时间；实现生产现场加工状态信息动态采集，可为管理层提供生产进度、在制品状 况 、设备利用状况等关键数据支持，提高企业管理水平，降低在制品库存 、提高设备利用 率；管理人员能够动态掌握设备层 (设备、操作人员等)状态，实现生产计划的动态调度 和优化调度，有利于支持车间生产的高效组织和运行等等。 2 系统需求分析 我们的主要特点是单件小批量生产，是典型的离散类制造车间。多年来采用 “由上而 下”按计划生产，也就是从计划层到生产控制层。生管中心根据订单或市场等情况制定生 产计划，生产计划到达生产车问，组织生产，产品试车出厂。但我们对生产运行 、生产控制 与管理信息的掌握不及时、不完全，导致生产与管理脱节、生产指挥滞后等问题。随着客户 对产品的要求越来越高，对产品的生产周期要求越来越短，如何协调生产，使整个车间内的 设备能够平衡负载，提高生产效率，使 “计划”与 “生产”密切配合，管理人员可以在最 短的时间内掌握生产现场的变化，做出准确的判断和快速的应对措施，保证生产计划得到合 理而快速修正，是极需解决的一个问题。因此，车问迫切需要进行 自动化管理．为实施 MES系统打下基础。 · 25 · 3 车间自动化管理系统体系结构 车间自动化管理系统的本质是面向制造过程的车间生产管理与控制，它强调车间资源的 全面管理和控制，面向车问生产，将生产过程及其相关的人 ，物料 、设备和在制品信息全面 集成，并对它们实现有效管理、跟踪和控制。~-t-x,：t车问的实际需求，对制造执行系统的模型 加以改进，车问自动化管理系统的框架结构如图 1所示。 _ 问资源 图 1 车间 自动化管理系统框架结构 图 (1)车间资源层：车间中与生产相关的各样资源，车间管理和数据采集的对象。 (2)数据采集层：提供多种数据采集方式，实时快速的采集车间生产过程产生的各种 数据 。 (3)车间业务功能层：车间自动化管理系统的核心，车间制造管理的功能和业务流程 都在这里实现，包括车间资源管理，车间监控，加工统计分析，计划排产，综合查询与分析 等。 (4)数据层：车间的数据存储层，数据采集层所采集数据的汇集地。 (5)系统集成框架：通过系统集成接 口能有效地实现与企业其他信息系统，如生产管 理系统，人力资源管理系统，工装管理系统，产品工艺设计系统，产品项 目管理系统等的集 成。 4 系统的功能构成 车间自动化管理系统的功能模型如图2所示，主要包含以下模块：管理模块，通信模 块，采集模块 ，统计分析模块，车间监控模块，计划排产模块。 · 26 · 图2 车间自动化管理系统功能模型 4．1 通信模块 由于机床联网拉接有线网络工程不仅量大，而且穿梭于机床 内的网线d王有抗油 、抗拉、 抗扭等特别要求而受到限制，另外车间内的环境复杂，电磁辐射，灰尘，噪声等又影响网络 传输效果。因此采用稳定性好 ，抗干扰性强的工