1 引言

　　美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR將MES定義為“位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”，它為操作人員/管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設(shè)備、物料、客戶需求等)的當(dāng)前狀態(tài)。中小型離散制造的企業(yè)生產(chǎn)主要集中在車間層，車間不僅是企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行者，也是最終制造信息的反饋部門。因此，我們可以認(rèn)為車間生產(chǎn)相關(guān)信息是否能夠有效反饋是MES運(yùn)行成功的一個(gè)重要標(biāo)志。車間生產(chǎn)將企業(yè)的各個(gè)部門聯(lián)系起來(lái)，將與生產(chǎn)相關(guān)的人、物料、在制品全面的集成起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)車間制造過(guò)程的優(yōu)化，而不是單一的解決某個(gè)生產(chǎn)瓶頸。MES需要與計(jì)劃層和控制層進(jìn)行信息交互，通過(guò)企業(yè)的連續(xù)信息流來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息全集成。

2 離散型制造企業(yè)車間MES功能

　　離散型制造企業(yè)的產(chǎn)品各零部件的加工裝配過(guò)程是彼此獨(dú)立（或相對(duì)獨(dú)立）的，制成的零件通過(guò)部件裝配和總裝配，最終成為成品，生產(chǎn)要求除了要保證及時(shí)供料和零部件的加工質(zhì)量外，重要的是控制零部件的生產(chǎn)進(jìn)度，保證生產(chǎn)的完整性、同步性。離散型制造企業(yè)主要面向訂單生產(chǎn)，特點(diǎn)是多品種小批量�？蛻魝�(gè)性化需求多，產(chǎn)品品種日趨多樣性。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多且外協(xié)自制兼有，工藝過(guò)程經(jīng)常變更，生產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)算和安排非常復(fù)雜。臨時(shí)插單現(xiàn)象多，生產(chǎn)計(jì)劃的靈活性和嚴(yán)肅性難以兼顧。由于生產(chǎn)計(jì)劃的不確定性及對(duì)庫(kù)存物料的即時(shí)情況把握的缺乏，往往造成庫(kù)存物料呆滯和生產(chǎn)所需物料缺件，不齊套現(xiàn)象的發(fā)生。

　　MES是離散型制造企業(yè)信息化建設(shè)過(guò)程中非常重要的組成部分，對(duì)企業(yè)的合理有效發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，MES系統(tǒng)通過(guò)對(duì)生產(chǎn)一線數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，獲得有效的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)作出及時(shí)有效的調(diào)整，并且及時(shí)反饋調(diào)整后的信息。通過(guò)這種方法來(lái)合理調(diào)整制造型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、物料配置等。上下連通現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備與企業(yè)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫連接與共享；前后貫通所有生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤、物流調(diào)度、生產(chǎn)控制與管理，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)MES的有效利用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的提升。

3 離散型制造企業(yè)刀具管理系統(tǒng)

　　對(duì)于MES系統(tǒng)來(lái)講，刀具管理系統(tǒng)是一個(gè)很重要的組成模塊，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)中小型制造企業(yè)進(jìn)行研究，建立一個(gè)適合中小型離散制造企業(yè)的刀具管理模型。刀具管理系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：企業(yè)中心刀具庫(kù)、車間刀具庫(kù)、刃磨車間、刀具預(yù)調(diào)車間構(gòu)成。它們與MES的其他模塊并存在一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)信息的共享，并且預(yù)留有接口，可以實(shí)現(xiàn)與整個(gè)企業(yè)網(wǎng)或者外網(wǎng)的連接。刀具管理系統(tǒng)模型如圖1所示。

圖1 刀具管理系統(tǒng)模型

　　(1)企業(yè)中心刀具庫(kù)

　　從圖1中我們可以看到企業(yè)中心刀具庫(kù)是一個(gè)企業(yè)管理的核心。主要功能：接收新采購(gòu)的刀具，并按照企業(yè)對(duì)刀具的編碼規(guī)則進(jìn)行編碼，將刀具信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)刀具記錄臺(tái)帳；刀具信息維護(hù)與變更，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具庫(kù)已有信息的修改和刪除。

　　(2)車間刀具庫(kù)

　　刀具的使用主要集中在離散制造企業(yè)的生產(chǎn)車間，因此我們對(duì)車間刀具庫(kù)設(shè)置更加詳細(xì)的功能，以此采集詳細(xì)的刀具使用信息。

　　車間刀具庫(kù)包括入庫(kù)模塊、出庫(kù)模塊、刀具臺(tái)帳模塊以及刀具壽命管理模塊。入庫(kù)模塊包括刀具的接收和歸還的管理。管理各種刀具入庫(kù)，為庫(kù)存管理人員與使用者提供一個(gè)互相協(xié)作的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)刀具入庫(kù)處理以及貴重刀具歸還的記錄及信息的修改。出庫(kù)模塊刀具的領(lǐng)取和調(diào)撥。管理各種刀夾具物料出庫(kù)事務(wù)，為車間生產(chǎn)人員刀具領(lǐng)取以及車間之間刀具調(diào)撥提供資源共享。刀具臺(tái)帳模塊，包括臺(tái)帳的查詢、出入庫(kù)流水賬查詢、刀具報(bào)廢統(tǒng)計(jì)等。通過(guò)此模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)車間刀具臺(tái)帳、出入庫(kù)信息等查詢，包括庫(kù)品種類、數(shù)量、所在倉(cāng)庫(kù)、庫(kù)位信息等，以及管理過(guò)程中產(chǎn)生的各種報(bào)表，為企業(yè)管理人員和生產(chǎn)人員隨時(shí)了解庫(kù)存現(xiàn)狀提供了幫助。刀具壽命管理模塊，通過(guò)對(duì)車間刀具使用信息的采集，以此預(yù)測(cè)各類刀具的使用壽命，為企業(yè)采購(gòu)刀具提供依據(jù)，優(yōu)化刀具庫(kù)存管理。

　　(3)刀具刃磨車間模塊

　　刀具預(yù)調(diào)和刃磨主要是為了生產(chǎn)和加工準(zhǔn)備所需的刀具。一方面，刀具磨損或破損后，在這里進(jìn)行刃磨加工；另一方面，刀具組裝或者與調(diào)整也在這里進(jìn)行。因此，刀具由于刃磨或預(yù)調(diào)后，刀具相應(yīng)信息必然發(fā)生變化，刀具維修人員通過(guò)刀具數(shù)據(jù)修改模塊，完成刀具庫(kù)的刀具信息修改。

　　刀具管理模塊與其他子模塊一塊構(gòu)成了MES，其中生產(chǎn)計(jì)劃的制定以及車間作業(yè)調(diào)度是MES的核心，系統(tǒng)通過(guò)接受任務(wù)，編排生產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)工段的作業(yè)排序結(jié)果，在核實(shí)刀具需求信息后，刀具管理中心提供可以使用的刀具信息。同時(shí)，刀具管理模塊與其他例如質(zhì)量、NC加工等模塊產(chǎn)生聯(lián)系，提供刀具信息，接收刀具信息，在車間內(nèi)形成信息環(huán)路，使刀具信息在整個(gè)MES系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享。

4 離散型制造企業(yè)MES刀具管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

　　離散型制造企業(yè)MES系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server，預(yù)/服務(wù)器模式）是目前很流行的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，客戶端簡(jiǎn)單方便，主要采用WEB瀏覽器。這種統(tǒng)一的客戶端模式，將所有的功能都集中在WEB游覽器上，方便簡(jiǎn)潔，便于后期的維護(hù)，同時(shí)也減輕了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。開(kāi)發(fā)軟件我們采用ASP.net，ASP是微軟公司開(kāi)發(fā)的一種應(yīng)用，它可以與數(shù)據(jù)庫(kù)和其它程序進(jìn)行交互，是一種簡(jiǎn)單、方便的編程工具，利用ASP可以向網(wǎng)頁(yè)中添加需要輸入的內(nèi)容。客戶通過(guò)INTERNET來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)，向數(shù)據(jù)庫(kù)中添入內(nèi)容，簡(jiǎn)單方便，并且能夠同步刷新。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)我們采用SQL Server 2000，SQL Server 2000是微軟公司開(kāi)發(fā)的一款適合企業(yè)運(yùn)行或者個(gè)人學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它采用可視化圖形用戶界面，提供多樣的數(shù)據(jù)編程接口工具，為編程者前臺(tái)編程軟件的提供了不同的選擇。SQL Server 2000與Windows 平臺(tái)有著完美的兼容性，而且目前大部分企業(yè)都采用windows操作系統(tǒng)進(jìn)行辦公，因此，采用SQL Server 2000能夠使用戶很容易地將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)發(fā)布到Web頁(yè)面上。

　　由此我們進(jìn)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，配置企業(yè)局域網(wǎng)、瀏覽器及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，Web接收信息同時(shí)錄入信息，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息的全集成。

5 結(jié)束語(yǔ)

　　從制造企業(yè)信息化建設(shè)的角度上看，刀具管理是對(duì)離散制造企業(yè)MES系統(tǒng)的運(yùn)行能力的一種測(cè)試，而且刀具的計(jì)劃和分布對(duì)制造成本有著直接的影響。因此，通過(guò)刀具管理系統(tǒng)對(duì)企業(yè)刀具進(jìn)行更加科學(xué)的配置，提高企業(yè)資源利用率，最大程度提高企業(yè)效益。

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本文標(biāo)題：MES環(huán)境下中小型離散制造企業(yè)刀具管理系統(tǒng)研究

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