MES系统在铸造企业中的应用

面向离散制造业提供生产管理数字化与智能工厂解决方案
铸造是装备制造业的基础产业，在国民经济中占据相当重要的位置。随着互联网、双创、大数据和智能制造等概念的不断普及，传统铸造业的经营管理模式面临着极大的挑战，新世纪的铸造技术正朝着更轻、更薄、更精、更强、更韧及质量高、成本低、流程短的方向发展，以数字化为基础的智能铸造已成为铸造企业发展的新阶段。

在传统的铸造企业中导致生产效率不高的原因往往不是设备本身的问题，更多的是管理不善和使用不当带来的问题，主要表现在以下几个方面：

1、铸造生产路线冗长，流程的管理追踪困难
铸造生产工艺路线长是铸造生产自身的特点，生产过程中任何问题都有可能导致产品最后报废。所以对每一个工序的追踪都很重要，但是传统手工单据抛转式的管理不仅不能做到整个流程的跟踪，而且处理生产中遇到的问题效率低下。

2、铸件质量问题的定位与追溯困难
当铸件质量出现问题时，挨个工位排查十分繁琐与费时。因为在传统管理模式下都是通过翻查各种单据来定位出现问题的工序，但是这样做的时效性很差，而且定位也未必准确，不能够真正的找到质量问题的根源所在。

3、生产调度合理性欠佳
需要优先保证的生产任务完成情况不理想，由于生产调度合理性欠佳加，急件的生产对已经排产的产品生产冲击很大，导致各工位工人很茫然，不清楚自己究竟先完成哪一个。生产部管理员对每个工位的生产任务了解的也不是很清楚。

4、人工管理随意
人工凭经验调节设备，随意性大，生产质量很大程度上决定于人的经验和责任心。有时设备的参数被私自改动，不容易恢复，浪费了大量工时，导致废品率高，按时交货率较低。

面对这些问题，铸造企业应依靠数字化、智能化的生产方式来控制铸件产品的生产过程。制造执行系统即MES是数字化工厂的核心，铸造MES通过数字化生产过程控制，借助自动化和智能化技术手段，实现工厂制造控制智能化、生产过程透明化、制造装备数控化和生产信息集成化。

1、高级智能排产
对于目标复杂、数据庞大和难以直接计划排产的任务，部分高级智能排产系统（APS）采用了各种元启发式算法进行近似求解，通过算法的不断迭代来得到相对较优解。铸造APS系统通过获取每个铸件的作业路线得到相应的加工工序，结合铸造各工序的特点和资源约束进行时间的计划。

其中任务看板模块通过采集各工位的报工信息，结合订单的原始数据，统计每道工序的完工度，方便系统用户查看各订单的工序完工情况，实现制造过程的全程优化和协调。

2、生产与质量过程追溯
铸造生产具有多单件多种类的特点，这一特点决定了铸造生产过程的复杂性与生产管控的困难程度。铸造MES系统通过产生铸件单件标识号，采用车间现场的工序报工等方式，不论铸件处在哪一个工序环节，都可以从系统直接看到铸件的状态，当铸件出现质量问题或者其他异常状况时，也能及时查看到报警信息。通过这一追溯过程，铸造企业可以很大程度上改善由于单件多而导致的管控混乱的局面。

为便于铸造生产过程中的质量检测管控到单件，并追溯到具体质量项目的检查时间和合格情况等信息。铸造MES通过跟踪批次/单件产品具体质量检测过程各个环节，实现了铸件质量过程可追溯，质量过程原始记录实时可查，产品合格证也能一键打印，简化了质保书办理流程，最终及时发给客户。

3、设备数据采集与监控
铸造MES通过手机设备运行管家，实现设备数据的实时采集与监控，例如光谱数据直接读取，热处理时刻温度实时记载等。该模块全面支持Profibus、Modbus和PLC等上百种技术协议，检测设备数据直读，提高工作效率，避免人为出错。

4、扫码报工
由于铸造车间与生产、质量等部门信息不能实时共享，纸质流程卡的保存及信息提取存储比较困难。铸造MES在实现报工的基础流程上增加扫码的功能，每一张流程卡上都会有对应的条形码，可以直接对条码进行扫码，系统会自动载入当前铸件的加工信息，包括相应的工序、班组。为了方便报工，扫码之后系统会将验收时间自动赋为当前时间点。通过扫码报工的方式，使车间复杂的验收作业更加便捷。

基于网络与信息化的制造技术是未来先进制造技术发展方向之一，也是铸造业的发展方向。以MES为核心的数字化铸造工厂，利用计算机软件、硬件、数字化铸造装备及网络环境，实现产品数字化制造，可提高产品制造能力，缩短产品制造周期，降低制造成本，从而提高铸造企业竞争能力。