1 引言
美國先進制造研究機構AMR將MES定義為“位于上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的面向車間層的管理信息系統”，它為操作人員/管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態。中小型離散制造的企業生產主要集中在車間層，車間不僅是企業生產計劃的執行者，也是最終制造信息的反饋部門。因此，我們可以認為車間生產相關信息是否能夠有效反饋是MES運行成功的一個重要標志。車間生產將企業的各個部門聯系起來，將與生產相關的人、物料、在制品全面的集成起來，實現對整個車間制造過程的優化，而不是單一的解決某個生產瓶頸。MES需要與計劃層和控制層進行信息交互，通過企業的連續信息流來實現企業信息全集成。
2 離散型制造企業車間MES功能
離散型制造企業的產品各零部件的加工裝配過程是彼此獨立（或相對獨立）的，制成的零件通過部件裝配和總裝配，最終成為成品，生產要求除了要保證及時供料和零部件的加工質量外，重要的是控制零部件的生產進度，保證生產的完整性、同步性。離散型制造企業主要面向訂單生產，特點是多品種小批量。客戶個性化需求多，產品品種日趨多樣性。產品結構復雜，零部件多且外協自制兼有，工藝過程經常變更，生產計劃的計算和安排非常復雜。臨時插單現象多，生產計劃的靈活性和嚴肅性難以兼顧。由于生產計劃的不確定性及對庫存物料的即時情況把握的缺乏，往往造成庫存物料呆滯和生產所需物料缺件，不齊套現象的發生。
MES是離散型制造企業信息化建設過程中非常重要的組成部分，對企業的合理有效發展起著至關重要的作用，MES系統通過對生產一線數據的實時采集，獲得有效的生產數據，對生產作出及時有效的調整，并且及時反饋調整后的信息。通過這種方法來合理調整制造型企業的生產計劃、物料配置等。上下連通現場控制設備與企業管理平臺，實現數據的無縫連接與共享；前后貫通所有生產線，實現全過程的產品質量跟蹤、物流調度、生產控制與管理，從而實現企業MES的有效利用，實現企業效益的提升。
3 離散型制造企業刀具管理系統
對于MES系統來講，刀具管理系統是一個很重要的組成模塊，通過對國內中小型制造企業進行研究，建立一個適合中小型離散制造企業的刀具管理模型。刀具管理系統主要由以下幾部分組成：企業中心刀具庫、車間刀具庫、刃磨車間、刀具預調車間構成。它們與MES的其他模塊并存在一個局域網內，實現信息的共享，并且預留有接口，可以實現與整個企業網或者外網的連接。刀具管理系統模型如圖1所示。
圖1 刀具管理系統模型
(1)企業中心刀具庫
從圖1中我們可以看到企業中心刀具庫是一個企業管理的核心。主要功能：接收新采購的刀具，并按照企業對刀具的編碼規則進行編碼，將刀具信息錄入數據庫，對刀具記錄臺帳；刀具信息維護與變更，實現對刀具庫已有信息的修改和刪除。
(2)車間刀具庫
刀具的使用主要集中在離散制造企業的生產車間，因此我們對車間刀具庫設置更加詳細的功能，以此采集詳細的刀具使用信息。
車間刀具庫包括入庫模塊、出庫模塊、刀具臺帳模塊以及刀具壽命管理模塊。入庫模塊包括刀具的接收和歸還的管理。管理各種刀具入庫，為庫存管理人員與使用者提供一個互相協作的平臺，實現刀具入庫處理以及貴重刀具歸還的記錄及信息的修改。出庫模塊刀具的領取和調撥。管理各種刀夾具物料出庫事務，為車間生產人員刀具領取以及車間之間刀具調撥提供資源共享。刀具臺帳模塊，包括臺帳的查詢、出入庫流水賬查詢、刀具報廢統計等。通過此模塊實現對車間刀具臺帳、出入庫信息等查詢，包括庫品種類、數量、所在倉庫、庫位信息等，以及管理過程中產生的各種報表，為企業管理人員和生產人員隨時了解庫存現狀提供了幫助。刀具壽命管理模塊，通過對車間刀具使用信息的采集，以此預測各類刀具的使用壽命，為企業采購刀具提供依據，優化刀具庫存管理。
(3)刀具刃磨車間模塊
刀具預調和刃磨主要是為了生產和加工準備所需的刀具。一方面，刀具磨損或破損后，在這里進行刃磨加工；另一方面，刀具組裝或者與調整也在這里進行。因此，刀具由于刃磨或預調后，刀具相應信息必然發生變化，刀具維修人員通過刀具數據修改模塊，完成刀具庫的刀具信息修改。
刀具管理模塊與其他子模塊一塊構成了MES，其中生產計劃的制定以及車間作業調度是MES的核心，系統通過接受任務，編排生產計劃，根據工段的作業排序結果，在核實刀具需求信息后，刀具管理中心提供可以使用的刀具信息。同時，刀具管理模塊與其他例如質量、NC加工等模塊產生聯系，提供刀具信息，接收刀具信息，在車間內形成信息環路，使刀具信息在整個MES系統內實現共享。
4 離散型制造企業MES刀具管理系統的實現
離散型制造企業MES系統采用B/S結構，B/S結構（Browser/Server，預/服務器模式）是目前很流行的一種網絡結構模式，客戶端簡單方便，主要采用WEB瀏覽器。這種統一的客戶端模式，將所有的功能都集中在WEB游覽器上，方便簡潔，便于后期的維護，同時也減輕了系統負擔。開發軟件我們采用ASP.net，ASP是微軟公司開發的一種應用，它可以與數據庫和其它程序進行交互，是一種簡單、方便的編程工具，利用ASP可以向網頁中添加需要輸入的內容。客戶通過INTERNET來進行遠程訪問，向數據庫中添入內容，簡單方便，并且能夠同步刷新。
數據庫我們采用SQL Server 2000，SQL Server 2000是微軟公司開發的一款適合企業運行或者個人學習的數據庫管理系統，它采用可視化圖形用戶界面，提供多樣的數據編程接口工具，為編程者前臺編程軟件的提供了不同的選擇。SQL Server 2000與Windows 平臺有著完美的兼容性，而且目前大部分企業都采用windows操作系統進行辦公，因此，采用SQL Server 2000能夠使用戶很容易地將數據庫中的數據發布到Web頁面上。
由此我們進行系統的開發，配置企業局域網、瀏覽器及數據庫服務器，Web接收信息同時錄入信息，實現企業信息的全集成。
5 結束語
從制造企業信息化建設的角度上看，刀具管理是對離散制造企業MES系統的運行能力的一種測試，而且刀具的計劃和分布對制造成本有著直接的影響。因此，通過刀具管理系統對企業刀具進行更加科學的配置，提高企業資源利用率，最大程度提高企業效益。
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