1、:./.基于/架构的 产线 设计与开发杨开伟童一飞(南京理工大学机械工程学院江苏 南京)摘要:针对某企业 产线当前现场调度与操作以人工为主、信息化程度偏低等问题首先分析了企业需求然后设计了 的总体架构、功能模块、总体逻辑和系统接口最后基于/架构开发了一套 实现了计划管理、工艺管理、车间调度管理、质量管理和设备维护管理等功能 该系统提高了企业车间现场管理效率、提升了企业信息化水平并增强了企业的市场竞争力关键词:企业信息化制造执行系统/架构系统开发中图分类号:文献标识码:文章编号:()制造执行系统()可使车间上层计划管理系统和底层控制系统之间的信息孤岛有效联系起来从而弥补计划层和控制层之间的空隙保
2、证信息流在企业中的连续性 它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力提供一种系统的在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式从而实现企业实时化的/系统自国内引入 以来专家学者对其不断研究已经取得了一定的成果在各个行业的应用也较为广泛 夏家俊等采用基于 语言的 架构并结合精益造船思想开发了一款适用于小型船舶制造企业的 方喜峰等针对钣金加工单元上层信息系统与下层设备之间数据交互困难的现状设计开发了一套钣金加工 总体而言国内对 的研究和应用已较为深入但仍有一些企业还未实施 因此需要相关专家学者和企业管理者积极推行 的应用以此来推动两化深入融合和
3、制造业转型升级目前企业 产线存在现场调度与操作以人工为主、信息化程度偏低等问题本文根据企业需求基于/架构设计开发了一套 来改善当前状况 系统需求分析.功能需求分析通过对 产线进行实地调研根据企业现状提出 产线 的 个功能需求)计划管理:将客户订单导入到系统中对订单进行组卷、计划排产和任务分流后订单就被划分成多个加工任务下发到生产部门 当订单完成交付后可改变订单状态并将其归档)工艺管理:对产品的物料清单()表、工艺路线和图纸等进行制定和审核提供相关技术文档的查询功能)车间调度管理:将加工任务下派给班组长并负责生产所需物料的领料单制定 加工者可以进行开工、完工上报外包公司可以进行检验申请同时还提供
4、了加工进度的详细查询功能)质量管理:负责记录在制品过程检验、外包检验和产品最终检验的详细信息并按检验结果及时进行处理记录处理信息 同时可以统计相关质量数据和汇总质量问题)库存管理:对原材料、零件、部件和产品的出入库进行管理记录其相关库存信息 提供零部件齐套查询、齐套转库功能在领料人员进行领料时将齐套物料送至相应工位)产品追踪管理:在产品出现质量问题时收稿日期:基金项目:本科毕业设计(论文)重点课题()国家重点研发计划()作者简介:杨开伟()男本科生专业方向为工业工程.通讯作者:童一飞男教授.年 月 机械设计与制造工程 .第 卷 第 期 .对产品加工过程和检验过程进行追溯寻找质量问题产生的原因)
5、人力资源管理:对员工基础信息、出勤信息和工作效率信息进行实时记录和统计分析)设备维护管理:对设备基础信息、工装工具信息和设备维护信息进行记录 在实时采集设备加工数据的基础上对设备综合效率进行统计分析)系统管理:对系统用户的账号、密码和权限等内容进行管理并记录系统的更新内容、更新日期等信息.性能需求分析根据企业现状提出对 产线 的 个性能需求具体如下:)系统安全性 系统应具有高度的安全性不仅要严格地保护、备份产品数据而且还要具备防范网络攻击、恶意软件等安全威胁的能力以此保护企业的核心技术维护企业的行业地位和竞争力)系统稳定性 系统能长时间稳定地运行不能频繁地出现卡顿、闪退等问题以确保企业能够顺利
6、地完成各项工作任务提高工作效率和效益)系统快速性 系统能流畅、迅速地执行使用者的操作并快速地对数据或资料进行读取、存储或计算后及时地进行响应和反馈)系统易操作性 系统功能界面简洁大方操作简单易懂能为用户带来良好的使用体验并提高工作效率)系统可集成性 系统能与企业中其他管理系统进行集成和兼容不同系统间的接口要规范且统一实现生产车间信息的闭环控制提升企业工作效率)系统可维护性 系统说明文档齐全由企业员工即可修复软件中的漏洞和错误对软件进行定期的维护和升级)系统二次开发性 系统能进行二次开发满足企业产能扩大和规模提升后的需求适应企业发展 系统设计.系统总体架构设计 的总体框架分为设备支撑层、数据采集
7、层、资源信息层、数据交互层、业务层和展示层如图 所示图 系统总体架构.系统功能设计根据企业需求本文设计了 产线 的 个功能模块分别为计划管理、工艺管理、车间调度管理、质量管理、库存管理、产品追踪管理、人力资源管理、设备维护管理和系统管理模块如图 所示图 系统功能 年第 期 杨开伟:基于/架构的 产线 设计与开发.系统总体逻辑设计 产线 的总体逻辑如图 所示导入订单后依次进行计划管理、车间调度管理、质量管理和库存管理形成生产的闭环控制 工艺管理、人力资源管理、设备维护管理和产品追踪管理在此过程中起辅助作用图 系统总体逻辑.系统接口设计 产线 主要与企业资源计划()系统、计算机辅助工艺规划()系统
8、、产品数据管理()系统有数据交互 为实现生产车间信息的闭环控制设计 与上述系统之间的接口如下:)与 系统的接口 基于企业服务总线()数据总线技术 和 技术设计出 与 的集成框架如图 所示 主要进行生产订单信息、订单变更信息、库存信息和完工入库信息的交互其接口逻辑如图 所示图 与 集成框架 )与 系统的接口 基于中间表技术设计出 与 系统的集成框架如图 所示 主要进行工艺路线信息、工艺变更信息、工艺卡片信息的交互其接口逻辑如图 所示 )与 系统的接口 与 系统的集成框架如图 所示 系统提供查看图图 与 接口逻辑图 与 集成框架纸的工具 调用该工具即可查看图纸信息 系统实现 考虑到企业对于系统的安
9、全性和响应速度要求很高本文选择/架构并利用 年第 卷 机械设计与制造工程 图 与 接口逻辑图 与 集成框架 数据库和 .来进行 产线 的开发 下面对系统中的一些功能模块进行简要介绍系统的主界面主要包括菜单栏、功能导航栏和功能区如图 所示图 系统主界面 订单管理功能界面主要包括订单信息输入框、相关功能按钮和显示框如图 所示用户可在此输入订单信息 组卷管理功能界面主要分成上、下两部分上面为订单结构查询下面为组卷信息输入如图 所示 用户进行订单的组卷前首先要进行订单产品结构查询然后根据查询结果来进行订单的组卷将订单划分成多个加工批次 工艺审核功能界面也分为上、下两部分上面图 订单管理功能界面图 组卷
10、管理功能界面为已排产产品工序查询下面为工艺审核信息输入如图 所示 用户在进行工艺审核前首先要进行工序查询然后才进行审核图 工艺审核功能界面 结束语本文基于/架构设计开发了 产线的 该系统为解决企业当前现场调度与操作以人工为主、信息化程度偏低等问题提供了一个有效的解决方案能为相关行业从业人员带来一定的参考价值 年第 期 杨开伟:基于/架构的 产线 设计与开发参考文献:王晋.制造执行系统的研究现状和发展趋势.兵器装备工程学报():.李建华.制造执行系统 现状及发展趋势探讨.自动化博览():.夏家俊宋庭新朱清波.基于 的精益造船 系统设计与实现.软件导刊():.方喜峰陆蓓蕾朱成顺等.基于钣金加工单元的 系统研究与开发.制造业自动化():.朱丽娜许春停.面向离散型企业的 技术研究.机械设计与制造工程():./:.庞超柴立岩王茜.基于 架构的系统数据集成研究.现代信息科技():.().():.毛文娟陈奇志李远飞.基于 的 实时数据访问接口的设计.电力系统通信():.王珊李盛恩.数据库基础与应用.版.北京:人民邮电出版社.钟雪灵李立.程序设计基础.北京:电子工业出版社./():./.:/年第 卷 机械设计与制造工程
