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MES中的信息流、实物流、控制流及其融合

2021-03-23

MES系统中的信息流、实物流和控制流不是孤立的,三者进行融合才能有序的协调和运行,在技术层面为业务层面提供支撑。

MES中的信息流与MES运行的两条主线有关:订单和流程。从订单角度,包括订单创建、工艺技术准备(工艺规程、工艺文件等)、生产技术准备(人机料法环等)、下发控制、排产调度、派工生产、执行监控、完工入库等,表达的是订单的整体执行状态。从流程角度,即按照订单工艺流程进行开展,主要是工序级别的完整执行数据包的管理,包括进度上的开工完工、工时的统计与分配、自检互检专检及其检验记录信息、工艺指导文件的现场展示等,有的企业称之为智能工位的概念。通过订单和流程这两条主线,基本能够实现对MES订单-工艺-工序等相关执行信息的全面管理。

MES中的实物流与MES运行的两个闭环有关:一是订单生产准备与实物库存的关联协同闭环,也就是说在生产技术准备中定义了所需的人机料法环,在相应的实物库存或管理模块应该实现对应的分配准备,这个相当于是按需准备的闭环控制;二是从实物库存到现场的闭环监控,从库存出来后到现场的确认。通过这两个闭环,可以实现有效的实物状态闭环控制,避免因工人盲目领料和库存模糊发料导致的失误。

MES中的控制流与MES软硬一体化发展有关:传统的MES主要依靠人来进行,比如通过人来反馈执行状态信息、录入质检信息等。但随着物联网、CPS等技术的发展,与硬件直接连接和通信获取状态信息并反馈执行指令具有了实现的条件。这里的控制流主要是指与硬件打交道有关的信息。

1、信息流与实物流的融合

信息流与实物流的融合是MES运行的重点,一般涉及到以下几个方面:

一是以计划信息为纽带,规定何时需要什么物料,有计划的进行物料准备,为精益制造打下基础。生产计划的制定和物料的管理应该是联动的,甚至向物料供应链的方向发展。

二是以订单工艺为主导,订单工艺是MES执行的主线,不仅是支持质量数据包或制造数据包的节点,也是各种实物周转的需求发源地和到位目的地。从而精细的控制实物为谁服务,说明订单、工序与资源的关系。

三是以信息与实物的关联为目标,许多企业都面临着“码物分离”的问题,因此信息与实物必须建立关联,比如采用条码、RFID等技术,实现基于数字化标识定义的周转过程的全程监控。

2、信息流与控制流的融合

信息流所代表的订单与工艺是MES运行的源头,控制流也是以此为基准进行运行的。一是计划牵引的作业程序精准控制、精准推送等,避免程序的版本、产品型号数量和状态的偏差等,涉及到与数控或自动化执行装置的通讯。二是源于工艺决策的精准控制。可以依靠机床自身的自适应调整进行改进,或者将分析推理决策部分上浮到MES中进行控制,并将分析推理结果转变为指令进行下发控制。

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