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   編者語：金屬加工領(lǐng)域中的企業(yè)于2005年做出決定，開始對(duì)業(yè)內(nèi)使用的生產(chǎn)加工控制和生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。他們決定采用一套開放源代碼的MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)，因?yàn)樵S多標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)加工管理系統(tǒng)的控制范圍大大超出了中小企業(yè)的范圍，價(jià)格昂貴。本文從一個(gè)批量生產(chǎn)中小企業(yè)者的角度對(duì)這一項(xiàng)目的進(jìn)展情況進(jìn)行了報(bào)道。

如今，標(biāo)準(zhǔn)的MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)的水平都提高了許多，都能夠方便地用于中小型生產(chǎn)加工企業(yè)

　　如今，許多標(biāo)準(zhǔn)的MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)的水平都提高了許多，均能夠方便地用于中小型生產(chǎn)加工企業(yè)了（圖1）。特別是在大多數(shù)供應(yīng)商的MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)還適用于大批量生產(chǎn)使用時(shí)，又有供應(yīng)商推出了非常好用的BDE生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、PZE人員工時(shí)采集系統(tǒng)和MDE機(jī)床數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的解決方案。這些系統(tǒng)，實(shí)際上只是數(shù)據(jù)記錄儀和讀識(shí)數(shù)據(jù)的前端解決方案，過程處理的內(nèi)容不多。

　　柏林Geyer控股集團(tuán)有限責(zé)任公司的領(lǐng)導(dǎo)班子在研發(fā)適合于中型企業(yè)使用、將所有企業(yè)可用資源，包括整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)到機(jī)床設(shè)備控制都納入到系統(tǒng)之中的企業(yè)管理系統(tǒng)研發(fā)中也有著類似的經(jīng)驗(yàn)。從市場的整體情況來看，生產(chǎn)廠家要求的這類產(chǎn)品的項(xiàng)目費(fèi)用在40000歐元～120000歐元之間。在亞琛的ERP/PPS（企業(yè)資源管理/生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)控制）論壇中，人們聆聽了杜伊斯堡市F&M Consulting公司的系統(tǒng)集成和技術(shù)咨詢介紹。這家杜伊斯堡市的技術(shù)咨詢專家介紹的開放源代碼的Flexpo系統(tǒng)吸引了大量的聽眾。因?yàn)槠渫耆皇懿僮飨到y(tǒng)的限制，能夠滿足Geyer集團(tuán)公司許多特殊應(yīng)用的需要，為他們提供合適的解決方案。

　　以解決問題為主導(dǎo)的MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)

　　MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)基于其直接與生產(chǎn)加工相結(jié)合，因此應(yīng)是以解決生產(chǎn)問題為主導(dǎo)的、顯示反應(yīng)時(shí)間短、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)處理快的解決方案。所有在ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)中的不靈活性和功能限制都應(yīng)在MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)中得到克服，解決那些能力限制的問題、關(guān)鍵性的快速反應(yīng)問題和計(jì)劃外的過程等。以表格為主導(dǎo)的ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)是一個(gè)適用于大批量不同信息、平均反應(yīng)速度而設(shè)計(jì)研發(fā)的系統(tǒng)，很難滿足對(duì)于各個(gè)企業(yè)不同的獨(dú)特要求。所謂的標(biāo)準(zhǔn)MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)也基于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的增加在使用靈活性、可伸縮性方面也遇到了同樣的問題。當(dāng)用一套標(biāo)準(zhǔn)的解決方案來滿足用戶越來越多的不同要求時(shí)，很快就會(huì)遇到這種限制性問題，就會(huì)帶來很高的價(jià)格費(fèi)用問題。熱線電話和維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用就會(huì)占費(fèi)用總額的15%～20%，與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方案匹配所帶來的高昂費(fèi)用，這些都導(dǎo)致Geyer集團(tuán)公司最終選擇了開放源代碼的Flexpo生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)。

　　在整個(gè)項(xiàng)目引進(jìn)過程的7個(gè)月時(shí)間里，所有的模塊（BDE生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工具刀具管理系統(tǒng)、PZE工人工時(shí)管理系統(tǒng)、工廠出入管理系統(tǒng)、機(jī)床連接系統(tǒng)、產(chǎn)品研發(fā)PDM/PLM和暢通無阻的廠內(nèi)物流）都與企業(yè)的三大不同生產(chǎn)要求保持了一致

　　隨著可信度查詢次數(shù)的增加、特殊問題和警告的出現(xiàn)及特殊的功能互鎖功能要求，使得那些具有很好使用靈活性的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品也很快就達(dá)到了其能力的極限。產(chǎn)品出廠日期直到最小的細(xì)節(jié)都由工人協(xié)調(diào)確定，因?yàn)樵谡麄€(gè)鏈條中最薄弱的環(huán)節(jié)確定了項(xiàng)目是否成功。

　　在對(duì)Geyer集團(tuán)公司不同生產(chǎn)領(lǐng)域MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的說明中，提出了要將MES/PDM/PLM集成到ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)之中。杜伊斯堡市F&M Consulting公司獲得了完成解決MES解決方案提出的附加要求和與現(xiàn)有ERP系統(tǒng)的集成，包括把機(jī)床設(shè)備的控制和管理都集成到一起的任務(wù)。這家機(jī)械加工自動(dòng)化控制的專業(yè)廠為這一項(xiàng)目提供了全部使用授權(quán)，提供了MES系統(tǒng)組件所有的源程序，包括編譯程序在內(nèi)。這不同一般的解決方案、有目的的控制方法，接口管理和恰到好處的技術(shù)措施都是按照機(jī)械加工企業(yè)而設(shè)置的；并且與IT技術(shù)專業(yè)企業(yè)F&M一起成功地引進(jìn)到Geyer集團(tuán)公司中。Geyer集團(tuán)公司則負(fù)責(zé)生產(chǎn)制造BDE/PZE生產(chǎn)數(shù)據(jù)和工人工時(shí)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的工作臺(tái)，因?yàn)檫@些都屬于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域中的鈑金加工件。

　　符合生產(chǎn)加工企業(yè)實(shí)際的工作流程

　　在整個(gè)項(xiàng)目引進(jìn)過程的7個(gè)月時(shí)間中，所有的模塊（BDE生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工具刀具管理系統(tǒng)、PZE工人工時(shí)管理系統(tǒng)、工廠出入管理系統(tǒng)、機(jī)床連接系統(tǒng)、產(chǎn)品研發(fā)PDM/PLM和暢通無阻的廠內(nèi)物流）都與企業(yè)的三大不同生產(chǎn)要求保持了一致（圖2）。

　　與所有的項(xiàng)目參加者（工人、領(lǐng)班、生產(chǎn)管理、質(zhì)量、人事、倉庫和生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)人）一起，在項(xiàng)目規(guī)劃階段就制定出了跨部門的詳細(xì)計(jì)劃方案。

　　作為工作的成果，這是一份包含了所有希望和要求、完整的設(shè)計(jì)任務(wù)書。同時(shí)，也開始了幾個(gè)方面的技術(shù)培訓(xùn)，以便使項(xiàng)目參加者對(duì)生產(chǎn)控制系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)和REFA工時(shí)定額管理系統(tǒng)等有一個(gè)初步的了解。從而使系統(tǒng)技術(shù)咨詢?nèi)藛T與用戶有一個(gè)共同的語言基礎(chǔ)。這一舉措提高了項(xiàng)目參加者的積極性和對(duì)項(xiàng)目的理解。在術(shù)語表中，對(duì)大量表示同一概念的新、舊術(shù)語進(jìn)行了列表對(duì)照。為了使項(xiàng)目實(shí)施過程中盡可能大的一部分費(fèi)用（筆記、記錄、特殊的手冊(cè)、特殊的培訓(xùn)資料、機(jī)床、操作臺(tái)標(biāo)簽或者工藝流程指令等）不從項(xiàng)目預(yù)算中支付，許多這類工作都作為大學(xué)生的畢業(yè)論文交給即將畢業(yè)的大學(xué)生來完成，或者交給信息工程的實(shí)習(xí)生來完成。這一項(xiàng)目參加者的招聘、培訓(xùn)和指導(dǎo)等工作也由F&M Consulting公司來完成。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求研發(fā)設(shè)計(jì)了整個(gè)軟件系統(tǒng)，并分階段的進(jìn)行了試運(yùn)行。在項(xiàng)目實(shí)施的這一階段中，也完成了與現(xiàn)有IT系統(tǒng)連接的接口安裝。

多功能支架上安裝了掃描生產(chǎn)技術(shù)文件的條碼掃描儀，以便匯總生產(chǎn)加工數(shù)據(jù)、為非接觸的人員身份鑒別、物資運(yùn)輸中的RFID射頻識(shí)別做好準(zhǔn)備

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　　生產(chǎn)、管理的一致性得到了很大提高

　　此后，這就需要對(duì)用戶方進(jìn)行大量的技術(shù)培訓(xùn)。MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的成員每周授課7天。做好開展下一步工作的準(zhǔn)備，并聽取使用者的改進(jìn)意見，現(xiàn)場就地改進(jìn)。利用這一項(xiàng)目明顯地提高了生產(chǎn)管理的一致性，因?yàn)楫a(chǎn)品的生產(chǎn)者能夠清楚地知道：他們的所作所為能夠在多大程度上對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生什么樣的影響。

　　由于Geyer集團(tuán)公司的職工已經(jīng)具有微軟Office系統(tǒng)的使用操作技能，因此利用“Visual Basic und .net”程序編寫、基于微軟技術(shù)的軟件也能夠由企業(yè)自己的計(jì)算機(jī)專業(yè)人員所使用。在項(xiàng)目進(jìn)展過程中，大量的企業(yè)內(nèi)部使用的專用表格都是由企業(yè)的計(jì)算機(jī)管理部門或者是在校大學(xué)生來完成的。Geyer集團(tuán)公司的項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)部門則集中精力搞好系統(tǒng)的集成和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、集中于企業(yè)的經(jīng)營過程。因此，整個(gè)任務(wù)由多個(gè)單位分擔(dān)，從而降低了項(xiàng)目規(guī)劃后的變動(dòng)、降低了項(xiàng)目預(yù)算。

　　由于只有源程序、沒有F&M Consulting公司豐富的編程技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)是很難對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展的，因此，Geyer集團(tuán)公司希望在項(xiàng)目結(jié)束后F&M Consulting公司繼續(xù)在廠內(nèi)工作一段時(shí)間，給予技術(shù)上的支持和幫助。而軟件系統(tǒng)的費(fèi)用約占整個(gè)項(xiàng)目預(yù)算的50％左右。但若采用標(biāo)準(zhǔn)的MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)時(shí)，大約3年之后就要為服務(wù)熱線、系統(tǒng)維護(hù)及軟件升級(jí)再次進(jìn)行投資。

　　而Geyer集團(tuán)公司的項(xiàng)目引進(jìn)方案中已經(jīng)包括了程序編譯在內(nèi)的技術(shù)培訓(xùn)，這從而保證了項(xiàng)目的專有知識(shí)和技術(shù)，源程序等都保留在Geyer集團(tuán)公司內(nèi)部。在開始使用這一系統(tǒng)之后，Geyer集團(tuán)公司就加入了“flexpo User Group”用戶群之中，以便能夠?qū)浖到y(tǒng)進(jìn)行評(píng)判、與用戶群中的其他成員交換表格、接口、驅(qū)動(dòng)和特殊的Add-ons附加軟件。在這一用戶群中，F(xiàn)&M Consulting公司不同的用戶已經(jīng)結(jié)成了一個(gè)固定的群體。與Linux系統(tǒng)的用戶群一樣，系統(tǒng)的用戶和程序開發(fā)商們能夠相互交流其解決方案。

　　在Geyer集團(tuán)公司的項(xiàng)目規(guī)劃中，開放式源代碼的MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)也是其一個(gè)重要的組成部分。

　　條碼掃描儀完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集匯總的任務(wù)

　　生產(chǎn)車間多功能的支架上安裝了掃描生產(chǎn)管理文件的條碼掃描儀和掃描運(yùn)輸物資的RFID射頻識(shí)別掃描儀。為了能采集、匯總傳感器數(shù)據(jù)、機(jī)床控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、人員和物資的確認(rèn)和出入控制，系統(tǒng)使用了Web-I/O模塊（標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口的微控制器）。

　　活動(dòng)燈光字幕顯示生產(chǎn)能力利用率

　　為了能夠顯示生產(chǎn)加工機(jī)床的機(jī)床效率和生產(chǎn)能力利用率的高低，系統(tǒng)中集成了發(fā)光二極管的活動(dòng)燈光字幕。在顯示臺(tái)處，同樣也安裝有信號(hào)喇叭，以便通告不同的生產(chǎn)班次、告知工間休息的時(shí)間。

　　CAD格式的圖紙、明細(xì)表、工藝文件（PDM/PLM）靜態(tài)過程監(jiān)控SPC（CAQ）和NC數(shù)控程序（CAM）也都由F&M公司集成到這一系統(tǒng)之中。開放式的CAM軟件已經(jīng)提供了大量的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床驅(qū)動(dòng)程序，能夠?qū)崿F(xiàn)從打印控制到銑削及水射流切割機(jī)床，直至激光加工機(jī)床。

　　這一產(chǎn)品生產(chǎn)戰(zhàn)略，可以在自動(dòng)化的生產(chǎn)加工中利用統(tǒng)一的、暢通無阻的軟件對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行控制和特殊的配置。

　　在這一項(xiàng)目的框架內(nèi)，機(jī)械生產(chǎn)加工企業(yè)的所有經(jīng)營活動(dòng)都集成在一個(gè)軟件解決方案中。這種開放源代碼的解決方案除了能夠得到源程序之外，還包括了所需的電氣元器件。因?yàn)樗羞x用的外購件都是應(yīng)用廣泛的標(biāo)準(zhǔn)件，因此在可擴(kuò)張的MES生產(chǎn)制造管理系統(tǒng)中可以任意地?cái)U(kuò)展。因此，這種生產(chǎn)管理策略不僅可以在Flexpo MES開放源程序的解決方案中使用，而且也可以在開放式的硬件戰(zhàn)略方案中進(jìn)行使用。