汽车制造行业中的MES设计

汽车制造行业中的MES设计

李定意

安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽省合肥市230031

摘要：汽车企业由于是生产我们日常代步工具——汽车，因此对其生产线的要求非 常高，同时随着市场的个性化要求越来越高，各大汽车企业只有灵活快速地去应 对，才能够抢占市场，赢得客户，在这样的背景之下，汽车企业的MES系统必 须跟上汽车企业发展的水平，基于此，本文针对汽车制造行业中的MES设计进行了分析。

关键词：汽车制造行业；MES设计

引言

随着我国制造业的快速发展，现在各大汽车企业都是在追求“智能工厂”和“绿色工厂”，这也是未来发展趋势，其中在中智能化工位占全部工位数量的比率，也是一个非常重要的衡量指标。而智能化的实现，不仅仅依靠的设备的高度智能，而且必须有一个贯通全流程的系统来做支撑。本文就是在这样的研究背景目的之下，展开了汽车企业MES系统设计的研究。

1.汽车企业MES的技术特点

（1）MES与ERP集成规范

工厂ERP系统与MES系统集成，将生产计划传递给MES系统。MES系统将生产计划的执行情况、车辆过点实序传递给ERP系统，方便ERP系统进行后期的财务核算等功能。

（2）MES与LES集成规范

LES系统是工厂的物流系统，MES与LES系统集成规范是：①车辆实序；②触发物流配货。

（3）MES与质量数据看板集成规范

质量数据看板是指收集车间所有相关质量数据的系统，MES系统与质量数据看板集成规范包括：①质量基础数据；②质量指标。

（4）MES与TDS集成规范

TDS是指销售系统，MES系统与TDS系统集成规范包括：①合格证信息；②车辆基本信息；③订单信息；④订单信息；⑤车型信息；⑥车辆销售情况；⑦整车库存信息；⑧售后故障明细。

（5）MES与可视化系统集成规范

MES系统与可视化系统集成规范包括：①设备指标类数据；②生产统计类数据；③质量指标类数据；④能源指标类数据。

2.汽车制造行业中的MES设计

生产计划主要有作业计划导入和作业计划下发的场景。其中在作业计划导入中必须有下面的基础信息作为支撑，同时和要实现自动同步，具备文件导入功能。基础信息有：计划号、车身类型、车型系列、车型代码、车型名称、上级产品系列、车型简称、车颜色、内饰颜色、计划日期、最终下线点、计划类型描述、计划顺序号、特殊车类型描述、班组、班次、计划生产线、工厂、生产地、期间编号、数量。自动同步：系统根据配置要求，每5分钟对ERP系统发布的计划信息进行查询，当发现有新的可用数据时，自动将数据同步到系统中。文件导入：如果无法从ERP系统获取计划时（网络问题或接口程序问题），操作员可以通过导入约定格式的Excel文件，将计划信息上传到系统中。

生产过程主要实现跟踪采集、关键件采集、装配指导、查询统计功能，但是这个模块实现也是需要基础数据的支撑，其中基础数据的维护就至关重要，基础数据维护中包括：采集点管理，定义各个关键采集点信息，作为跟踪采集业务的数据基础；用户采集点权限管理，为不同用户角色设置跟踪采集权限；物料管理，定义各类物料信息，包括主物料、关键件等信息和验证规则。跟踪采集包含焊装涂装总装共18各采集点。关键件采集，先扫描VIN码，然后表格显示出关键件清单，光标自动定位到关键件框，然后采集关键件信息；关键件信息追溯查询，支持关键件按条件查询和xls导出。装配指导包括：装配指导项维护，维护装配指导需要展示的选项信息和各项具体内容信息；装配指导维护和模拟，维护各销售代码与实际装配指导项的对应关系，展示装配指导实际打印和展示效果。查询统计主要实现：实序统计分析，提供各采集点实际采集信息和统计；车辆跟踪查询，通过唯一标识跟踪实际车辆信息，根据实际生产情况提供信息修改功能。过程质量管理主要实现了车辆缺项采集与管理、综合查询、自动生成报表、质量信息发布等功能。其中在这个模块中基础数据也是必不可少的，基础数据包括：质量缺陷基础数据，配置系统所用到工厂、车间、生产线、班组、采集点、缺陷基础数据、责任单位、处理方法、工位检查项、常用缺陷信息、检查员信息、确认员信息、维修人员；用户、功能及权限，维护使用本系统的所有用户信息、本系统提供给用户的功能及用户对应功能的权限等；设备接口，与整车质量相关设备数据，例如：加注、拧紧、三坐标、检测设备等相关基础数据维护。缺项采集与管理包括：缺陷采集，焊、总装车间现场缺陷检查点对检测到的缺陷通过一体机录入系统；状态数据，在车辆从焊装底板上线到总装动检终点的车辆状态进行记录，如车辆经过底盘上线、各车间缺陷录入点、各车间缺陷销项点、下线点、静检区域、返修区域、入库等；缺陷销项，焊、总装车间现场缺陷检查点等位置对存在的质量缺陷维修后，通过一体机将车辆对应的缺陷销掉。综合查询包括：车辆缺陷信息查询、车辆当前状态查询、车辆过点状态查询、超时车查询等。自动生成报表主要包含：整车检查日报、责任单位缺陷检查周报、常见缺陷项次统计、合格车汇总、TOP问题。质量信息发布主要包含：总装车间缺陷大屏和焊装车间缺陷大屏。

能源管理主要实现了设备层数据采集、采集数据的传输、采集数据的统计分析、节能管理。具体来说主要包含了：基础数据，也即分布在各车间、办公区、食堂等单位的各类仪表，全天候的计量仪表的数值，这些数据构成了整个系统的核心；数据采集，本系统的仪表均自带通讯接口，通常为一至两个RS485的接口，计量的数值通过该通讯接口上传到车间内采集箱，经过数据转换和处理后再上传至数据库。采集数据的传输，采集上来的数据，经过车间的采集箱，至每个车间的交换机上，再通过厂内局域网络，传给服务器及应用数据库中。采集数据的统计分析主要是对MES系统收集的数据进行统计分析，最后通过报表输出，MES系统中能源管理模块可以按用户的要求形成各类反应工厂不同状态的能源情况报表并打印输出，也可以通过专门的接口方式将需要的数据上传至集团能源管理平台上，供集团了解工厂的能源状况。

设备管理主要实现了设备台账、设备预防维修与点检、设备故障维修和查询功能。其中在MES系统这个模块中，基础数据的也是非常重要的，基础数据主要包括：设备资产分类、设备资产分类属性信息、设备与备件型号关系、检修类别、维修处理方式、故障现象、故障原因、文档分类。设备台账包含：设备资产台账管理、设备文档管理、备件查询。设备预防维修与点检包括：设备基准书维护、设备基准书版本与对比、设备年度预防维修计划查询与导出、设备月度预防维修计划生成、设备月度预防维修计划调整与发布、设备月度预防维修计划审批、设备月度预防维修计划查询与导出、设备月度预防维修实施登记、设备月度预防维修完成情况审批确认、设备点检计划查询与导出、设备点检问题反馈、设备点检问题反馈确认、设备月度预防维修计划完成情况查询、设备预防维修业务工作量统计。设备故障维修主要实现：故障维修登记、故障维修登记信息审核确认、故障维修记录查询、设备故障维修业务工作量统计、故障发生频次与时长统计。查询统计功能主要实现：设备可动率的便捷查询、设备故障率汇总（时间、频次）统计查询、MTBF（平均故障间隔时间）、MTTR（平均故障修理时间）。

结语

在汽车企业MES系统的建设过程中，除了要实现自身的功能以外，一定要打通与周边的系统的信息交互，否则自己成为一个信息孤岛，对于企业应用价值不大。只有打通周边的系统，才能在汽车企业形成一个闭环的生态圈，确保产品数据信息齐全、准确、统一、共享、安全，从而支持企业的业务目标，实现汽车企业的“敏捷制造”。

参考文献

[1]陈长林.电缆企业制造执行系统关键技术设计与实现[D].武汉：华中科技大学,2016.

[2]魏巍.钢铁企业的制造执行系统设计与实现[D].上海：上海交通大学,2017.