史云青,曲春林,田寧

(山東萬(wàn)達(dá)寶通輪胎有限公司，山東 東營(yíng) 257000)

淺談MES系統(tǒng)在輪胎行業(yè)的應(yīng)用

Application of MES system in the tire industry

史云青,曲春林,田寧

(山東萬(wàn)達(dá)寶通輪胎有限公司，山東 東營(yíng) 257000)

詳細(xì)介紹了MES系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程控制、過(guò)程質(zhì)量信息控制,成品質(zhì)檢信息控制、以及人員出勤和效益的控制原理。最后，對(duì)實(shí)施MES系統(tǒng)后，給企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行了總結(jié)。

MES；生產(chǎn)；信息化；控制；管理；成品；檢測(cè)

伴隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，企業(yè)管理當(dāng)中信息化的使用已經(jīng)成為一種導(dǎo)向趨勢(shì)，當(dāng)今在企業(yè)信息化管理系統(tǒng)方面，各國(guó)知名輪胎廠商均已經(jīng)使用ERP、MRPⅡ等成熟的軟件系統(tǒng)軟管理企業(yè)，很大程度上提高了企業(yè)內(nèi)部管理效率，極大的降低了管理成本，但這些系統(tǒng)均僅僅局限于企業(yè)辦公和高層領(lǐng)導(dǎo)的業(yè)務(wù)處理，還不能夠足以對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)原材料、生產(chǎn)過(guò)程、車(chē)間管理、機(jī)臺(tái)情況等信息進(jìn)行有效的監(jiān)督和管理，使得現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管控與信息化管理產(chǎn)生了脫節(jié)，無(wú)法管理設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行情況和工藝參數(shù)的管控，而MES恰恰就是銜接這方面的專家，因此MES的出現(xiàn)得到了廣大輪胎生產(chǎn)商的青睞。

MES系 統(tǒng) 即 制 造 執(zhí) 行 系 統(tǒng)（manufacturing execution system，簡(jiǎn)稱MES）是美國(guó)AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc．)在 90年代初提出的，旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能，把MRP計(jì)劃同車(chē)間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，通過(guò)MES系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)。這里的現(xiàn)場(chǎng)控制包括設(shè)備工藝參數(shù)的管控、物料的先進(jìn)先出、設(shè)備PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測(cè)儀器、機(jī)械手等。與此同時(shí)MES系統(tǒng)設(shè)置了相應(yīng)的接口，與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)施的廠商建立聯(lián)系合作關(guān)系。

現(xiàn)國(guó)內(nèi)MES 的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面，青島高校軟控公司做的非常好，從整個(gè)軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和與現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)設(shè)備和人員的配合都做的非常專業(yè)，下面我對(duì)MES系統(tǒng)在輪胎行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行介紹。

圖1 輪胎企業(yè)MES系統(tǒng)基本框架

1 生產(chǎn)過(guò)程系統(tǒng)的控制

1.1 生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度信息化管理

MES中有專門(mén)負(fù)責(zé)下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃和查看現(xiàn)場(chǎng)各工序在產(chǎn)情況，計(jì)劃員下達(dá)計(jì)劃時(shí)，根據(jù)時(shí)間段通過(guò)系統(tǒng)點(diǎn)擊查看庫(kù)存量即可秒看動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)庫(kù)存量，同時(shí)該系統(tǒng)會(huì)根據(jù)銷售計(jì)劃需求量自動(dòng)生成胎坯的生產(chǎn)計(jì)劃量，半部件計(jì)劃也會(huì)相應(yīng)自動(dòng)生成（MES系統(tǒng)會(huì)根據(jù)早期存入的施工表進(jìn)行半部件的換算）；現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度員通過(guò)查看在產(chǎn)情況能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的問(wèn)題從而對(duì)癥下藥解決問(wèn)題，避免了之前需要每個(gè)車(chē)間專人統(tǒng)計(jì)效率低準(zhǔn)確率低的情況，提高現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效率。

1.2 原材料方面的控制

輪胎廠原材倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)的所有原材料信息（包括生產(chǎn)廠家、批次、名稱、重量等）通過(guò)條碼采集信息全部被MES收錄，員工在領(lǐng)用原材和使用時(shí)只要按照MES操作要求對(duì)每張條碼卡片進(jìn)行信息采集，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)記錄生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)品所使用的材料、設(shè)備，產(chǎn)品重要參數(shù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)和結(jié)果以及產(chǎn)品在每個(gè)工序上生產(chǎn)的時(shí)間、人員等信息。這些信息的收集經(jīng)過(guò)MES系統(tǒng)加以分析，通過(guò)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)生產(chǎn)報(bào)表，隨時(shí)查看原材料的使用情況，自動(dòng)生產(chǎn)產(chǎn)品投入和產(chǎn)出比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并減少生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)，避免過(guò)去因人工查找投入產(chǎn)出比低的原因慢而不準(zhǔn)所造成的損失；同時(shí)后工序一旦發(fā)現(xiàn)原材料問(wèn)題，通過(guò)系統(tǒng)的追溯功能即可秒查該批次原材料的去向，及時(shí)進(jìn)行隔離處理避免批量不合格品流入后工序或市場(chǎng)。

1.3 物料的先進(jìn)先出的控制

所有工序生產(chǎn)出來(lái)的每卷產(chǎn)品都會(huì)通過(guò)MES機(jī)臺(tái)終端系統(tǒng)自動(dòng)生成條碼卡片（信息包含生產(chǎn)班次、日期、生產(chǎn)人員等），員工對(duì)每張條碼進(jìn)行信息采集上傳系統(tǒng)，MES后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)就會(huì)自動(dòng)按照生產(chǎn)日期的先后順序進(jìn)行排序，員工在領(lǐng)用物料時(shí)通過(guò)手持終端查詢物料情況，按照順序的先后進(jìn)行領(lǐng)用，不按順序領(lǐng)用的物料沒(méi)法正常出庫(kù)，即使強(qiáng)行出庫(kù)（人為放行除外），半部件物料進(jìn)入成型工序時(shí)成型工會(huì)對(duì)每卷物料進(jìn)行信息采集，對(duì)于不按照時(shí)間先后領(lǐng)用的物料成型機(jī)會(huì)自動(dòng)識(shí)別報(bào)警，提示員工有時(shí)間早的物料未使用，通過(guò)雙重防范保證了物料的先進(jìn)先出。

1.4 庫(kù)存物料的自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)和過(guò)期部件的控制

MES中有專門(mén)負(fù)責(zé)物料信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，所有物料都會(huì)按照預(yù)期寫(xiě)入的程序進(jìn)行儲(chǔ)存和操作，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)按照部件規(guī)格進(jìn)行時(shí)間先后排序，從而保證物料的先進(jìn)先出，與此同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的物料信息會(huì)根據(jù)員工的出入庫(kù)選擇進(jìn)行自動(dòng)增減，所以計(jì)劃員在下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃之前只要在軟件控制端點(diǎn)一下自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)，不同規(guī)格的物料數(shù)量會(huì)逐一顯示，減少了人工勞動(dòng)量同時(shí)增加了準(zhǔn)確率和盤(pán)點(diǎn)速度；不同部件的保質(zhì)期在編寫(xiě)程序前預(yù)期寫(xiě)入，過(guò)期部件信息會(huì)提前一天預(yù)警提示，超期后生產(chǎn)人員沒(méi)有使用權(quán)限，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提交技術(shù)和質(zhì)管部相關(guān)權(quán)限部門(mén)，各工程師會(huì)根據(jù)實(shí)際情況處理過(guò)期物料同時(shí)上傳系統(tǒng)記錄。

1.5 生產(chǎn)物料的自動(dòng)糾錯(cuò)控制

MES對(duì)于任何生產(chǎn)設(shè)備的相對(duì)原料（比如密煉機(jī)的相對(duì)原料是膠料，炭黑、油等，復(fù)合擠出機(jī)的相對(duì)原料是終煉膠等等）都能夠進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別防錯(cuò)，其原理就是生產(chǎn)設(shè)備與MES聯(lián)機(jī)，各規(guī)格施工表輸入MES系統(tǒng)后，員工在生產(chǎn)前對(duì)生產(chǎn)設(shè)備原料采集信息，采集的信息一旦與MES中的施工表不一致設(shè)備就會(huì)自動(dòng)報(bào)警并停止運(yùn)行，這樣員工就會(huì)更換正確的物料進(jìn)行生產(chǎn)，防止造成批量的工藝質(zhì)量事故的發(fā)生。

2 過(guò)程質(zhì)量信息控制

2.1 關(guān)鍵工藝參數(shù)的控制

MES 中有專門(mén)負(fù)責(zé)各工序機(jī)臺(tái)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)任何產(chǎn)品存在質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員在電腦終端隨時(shí)可以調(diào)取工藝參數(shù)和曲線，查看產(chǎn)生問(wèn)題的原因進(jìn)行分析對(duì)策。

2.2 質(zhì)量過(guò)程追溯

MES中有專門(mén)的質(zhì)量追溯模塊，將追溯產(chǎn)品進(jìn)行采集信息，其整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)容就會(huì)呈現(xiàn)在電腦屏幕上，從成品胎一直到原材料小藥，堪稱秒查。

2.3 返回料控制

MES中有專門(mén)的返回料控制模塊，不合格的胎坯或半部件統(tǒng)一掃碼輸入不合格重量或數(shù)量，系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)自動(dòng)扣減相應(yīng)物料并記錄返回料數(shù)量，保證了在產(chǎn)合格品存量準(zhǔn)確率同時(shí)增加了返回料統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率，便于管理人員隨時(shí)查看返回料情況從而加強(qiáng)質(zhì)量管理。

3 成品質(zhì)檢信息控制

（1）MES中有專門(mén)的成品檢測(cè)判定模塊，現(xiàn)場(chǎng)外觀檢測(cè)員發(fā)現(xiàn)的外觀病象通過(guò)掃碼輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行判別等級(jí)同時(shí)將信息及時(shí)共享，操作工手持終端就可以隨時(shí)查詢質(zhì)量情況。

（2）MES中有專門(mén)的成品胎判級(jí)信息統(tǒng)計(jì)模塊，對(duì)于外觀檢查過(guò)程中采集的成品胎判級(jí)情況自動(dòng)生成一次性合格率，并且根據(jù)不合格類型進(jìn)行分類匯總（同時(shí)都有相關(guān)工序責(zé)任機(jī)臺(tái)和責(zé)任人），對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量分析、過(guò)程管控等程序都能提供相關(guān)數(shù)據(jù)量；方便查找質(zhì)量工作的薄弱環(huán)節(jié)從而對(duì)癥下藥提高產(chǎn)品質(zhì)量；對(duì)于返修品同樣可以進(jìn)行單獨(dú)分類匯總分析。

4 人員和績(jī)效管控

生產(chǎn)人員到位生產(chǎn)時(shí)，首先要用系統(tǒng)中的軟件進(jìn)行登錄交接班，正常生產(chǎn)時(shí)會(huì)采集相應(yīng)半部件的信息，這樣系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄交接班時(shí)間、工作時(shí)間，管理人員可以一目了然的掌握員工的出勤情況和工作效率。

5 實(shí)施MES給企業(yè)帶來(lái)的效益

以上介紹了MES系統(tǒng)現(xiàn)有的主要功能，下面結(jié)合實(shí)際總結(jié)一下其對(duì)公司帶來(lái)的好處：（以下計(jì)算成本是以成型車(chē)間為例，按照500萬(wàn)套/年半鋼胎計(jì)算）

（1）提高了生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的及時(shí)性、準(zhǔn)確性，避免了人為統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤導(dǎo)致的誤差；之前我們主要靠人工盤(pán)點(diǎn)又慢又浪費(fèi)紙張，而且不準(zhǔn)確，現(xiàn)在我們以成型車(chē)間一個(gè)班為例，可以節(jié)省一個(gè)物料管理員，每個(gè)人員按照3 000元/月，一年人工費(fèi)就節(jié)約3.6萬(wàn)元。

（2）正確掌握在制品數(shù)量，保證在制品質(zhì)量，降低在制品成本；通過(guò)保證半制品質(zhì)量按照提高合格率0.15%，可節(jié)省約15萬(wàn)/年。

（3）便于管理人員實(shí)時(shí)掌控計(jì)劃、調(diào)度、質(zhì)量、工藝、設(shè)備運(yùn)行等信息情況，使得各部門(mén)能夠迅速反應(yīng)，處理問(wèn)題及時(shí)；為企業(yè)產(chǎn)品過(guò)程控制提供了有效、規(guī)范的管理支持。

（4）大幅減少現(xiàn)場(chǎng)手工作業(yè)，提高現(xiàn)場(chǎng)管理人員的生產(chǎn)力；通過(guò)提高工作效率每年可多產(chǎn)5萬(wàn)多條胎。

（5）用條形碼追蹤產(chǎn)品情況，提高了產(chǎn)品的售后服務(wù)質(zhì)量和水平。

（6）動(dòng)態(tài)的質(zhì)量情況統(tǒng)計(jì)與分析提高了數(shù)據(jù)分析的效率和準(zhǔn)確性。

（7）減少現(xiàn)場(chǎng)紙張表格的使用，節(jié)約紙張印刷、管理費(fèi)用；車(chē)間紙張印刷費(fèi)用每年可節(jié)約1萬(wàn)元。

該系統(tǒng)還在不斷的完善之中。公司通過(guò)新上的ERP將逐步與MES銜接擴(kuò)展設(shè)備管理系統(tǒng)、模具管理系統(tǒng)、新規(guī)格產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)、倉(cāng)儲(chǔ)管理及物流系統(tǒng)等新的功能。再好的管理系統(tǒng)也需要人的參與，因此企業(yè)管理中還要繼續(xù)加強(qiáng)人員的管理，這樣既有好的管理團(tuán)隊(duì)又有好的管理系統(tǒng)，企業(yè)就會(huì)做的更大更強(qiáng)。

圖6 MVI56-MCM模塊在系統(tǒng)中的組態(tài)

結(jié)語(yǔ)：智能溫控表與工業(yè)以太網(wǎng)的通訊滿足了企業(yè)的信息化需求，極大地提高了我們?nèi)粘ＴO(shè)備調(diào)試的工作效率。

TQ330.493

1009-797X(2016)03-0068-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.03.017

史云青，畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)任技術(shù)研發(fā)部技術(shù)工藝工程師，主要負(fù)責(zé)成型車(chē)間生產(chǎn)技術(shù)、工藝過(guò)程管理工作。

2015-09-24