本文所述基于三菱Q系列MES接口模塊和iQ平臺的工廠MES系統,其基本功能是生產計劃與排產管理、生產過程控制管理、數據采集、質量管理、物料追蹤、資源管理、統計過程控制、統計分析。
質量管理是MES系統的主要功能之一。為了配合現代企業全面質量管理的進程,MES系統設計有相應的售后(出廠)質量管理接口,可與CRM(Customer Relationship Management)或其他售后服務管理軟件聯結,對成品出廠后的銷售和服務過程中質量相關問題進行有效管理,實現售后服務過程中的質量問題的根源追溯,將質量管理貫穿于產品的整個生命周期。MES財務系統安全性高,有完善的權限設置和安全日志,記錄每個用戶的重要行為的操作記錄。MES系統提供標準的用戶界面,進行信息管理、參數設置、問題查詢、數據維護等功能。MES條碼管理系統在生產線的實際應用,生產過程的管理是一個企業的靈魂,企業產品的好壞主要取決于生產過程的管理和控制。
1 MES系統結構框圖
iQ平臺是三菱電機的FA整合概念(integrated/roved Quality(高品質)/intellgent&Quick(高性高速)/innovation&Quest(創新、探索))。MES造業執行系統)和iQ平臺構成一個完整的工廠資源管理系統。從工廠生產線生產到工廠最高層管理,MES系統實現信息資源共享,并從各個階段的信息反饋來調節各環節的運行策略,從客戶和市場反饋信息來調整生產計劃。
該MES系統的結構框圖如圖1所示。
圖1 MES系統結構框圖
2 MES系統硬件組成
該MES系統的硬件主要由工廠總服務器、各部門管理器、個人計算機、工程環境、控制器和HMI、網絡工程、MES(制造業執行系統)、ERP(企業資源管理系統)等組成。
工程環境由MELSOFT、順序編程軟件、運動控制器編程軟件、人機界面(GOT)繪圖軟件組成。控制器和HMI由PLC、運動控制器、面向流水線CNC、機器人控制器、GOT等組成。網絡工程由CC—Link IE,MELSNET、SSNET、CC-Link,CC-Link/LT組成。MES(制造業執行系統)三菱公司有一專用模塊QJ71MES96。
圖2為使用MES接口模塊時的總體系統配置。此系統是把整個車間設備用以太網連接起來,通過MES接口模塊和服務器對整個生產進行管理,把其他公司的反饋信息存進數據庫,管理者可通過數據庫信息來調整和計劃現場生產。同樣可以隨時查看車間生產狀況,整個生產車間和生產管理、生產計劃、生產調度、采購、銷售等形成一個閉環系統。
圖2 使用MES接口時的總體系統配置圖
3 MES系統軟件組成
該MES系統的軟件是在iQ平臺上開發出來的,是把順序控制編程軟件、運動控制編程軟件和GOT編程軟件兼容在一起,針對程序的部件化以及可再用性、操作進行規范統一和數據的統一管理。
MES接口模塊專用軟件MX MES intorface,用于將各執行軟件安裝到各自的運行環境下的軟件,包括“信息鏈接功能設置工具”、“DB鏈接服務”和“DB鏈接服務設置工具”。信息鏈接功能設置工具是安裝設置工具在個人計算機中,對MES接口模塊的信息鏈接功能進行各種必要設置的軟件。
除了信息鏈接功能的設置以外,還可以進行信息鏈接功能的運行狀態、運行歷史記錄的確認以及信息鏈接功能的運行、停止等功能的各種操作。DB鏈接服務是安裝在服務器用于個人計算機中,鏈接數據庫及MES接口模塊的軟件。DB鏈接服務設置工具是安裝在服務器用于個人計算機中,對“DB鏈接服務”的設置內容進行更改的軟件。
4 MES系統運行環境
MES接口模塊和MX MES intorface軟件的運行環境,要求硬盤空余容量64MB以上,CD—ROM驅動器,顯示器分辨率1024x768象素以上,基本軟件Windows2000以上,具有以太網接口。用于服務器時要求使用DB鏈接功能時的關鍵數據庫Oracle 8i以上,使用同步功能時STNP服務器。
該工廠制造業MES系統是基于MES接口模塊和iQ平臺一體的整合系統,為了開發各個階段的所必需的功能,設計了能將各種不同的項目于一處執行管理的工作區域樹形結構,以及用圖形來表述整個系統的系統結構圖。編程時為了減少操作次數,在GOT中也能夠使用PLC或運動控制器中所使用的標簽,由此來解決設備分配變更時的繁瑣。安裝調試時,為縮短故障發生時確定原因的時間,設計了以系統結構圖為基準的多監控功能,使多個機器相關聯部分的調整時間也得以縮短。為了減少在備份上浪費時間,提供了PLC、運動控制器、GOT全部讀出/寫人功能,同時通過履歷管理功能還能夠執行備份數據的版本管理。
5 結束語
隨著工廠企業的高速發展,有很多行業已經應用了MES管理系統,尤其在汽車制造業和鋼鐵制造業。但是,要建立工廠MES系統需要更多的資金投入,需要MES方面的管理人員和工程人員。該系統是建立在以三菱Q系列MES模塊和iQ平臺整合系統的基礎之上的,因此要求工廠和車間所有控制系統兼容。
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