制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingE xecutionS ystem，MES)的概念形成于20世紀80年代末，90年代逐步完善并得到迅速發(fā)展。美國先進制造研究機構(gòu)AMR將MES定義為：“位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”，它為計劃的執(zhí)行而跟蹤所有資源(人、設(shè)備、物料)的當前狀態(tài)。本文結(jié)合大型汽車變速箱裝配線MES系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)實踐，對MES系統(tǒng)的體系、功能結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)進行介紹。

　　一 裝配生產(chǎn)線配置分析

　　裝配生產(chǎn)車間的設(shè)備系統(tǒng)主要包括以下四類：裝配生產(chǎn)線、裝配線料架、物料倉庫和送料系統(tǒng)。

　　根據(jù)企業(yè)確定的系統(tǒng)設(shè)計目標，追蹤當前技術(shù)發(fā)展趨勢，建設(shè)一個自動化程度高的裝配生產(chǎn)車間，相關(guān)設(shè)備選用了先進的裝配生產(chǎn)線、智能料架、智能立體倉庫和智能送料小車，并通過制造執(zhí)行系統(tǒng)將各類設(shè)備和系統(tǒng)有機地集成起來，達到生產(chǎn)過程的高度自動化。

　　1 裝配生產(chǎn)線

　　包括流水線裝配小車、裝配工具和設(shè)備，裝配小車采用新型的軌道導向小車(Rail Guided Vehicles， RGV)和自動導向小車(Automatic Guided Vehicles， AGV)，取代配置相對復雜而且機動性差的輸送機系統(tǒng)。

　　2 裝配線料架

　　采用智能料架管理，實現(xiàn)各個工位主要零部件的上料、用料、存儲的自動計數(shù)等功能，以便于物料的申請與配送，提高供料自動化程度。

　　3 零部件倉庫

　　存放零部件的堆場有：主倉庫、部件裝配車間、自制件倉庫等。其中，主倉庫采用智能化的立體倉庫，實現(xiàn)自動化出料。

　　4 物料配送系統(tǒng)

　　采用激光導向小車(Laser Guided Vehicles，LGV)進行物料配送。激光導引方式與電磁、光學、慣性導引方式相比，具有停止精度高，自主性強，智能化程度高，適應性、靈活性強，路徑的擴充和更改更為方便，安裝成本低，運行可靠性高等優(yōu)點。

　　二 裝配生產(chǎn)物流、數(shù)據(jù)流分析

　　1 系統(tǒng)主要物流

　　為了設(shè)計出合理的MES系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，需要分析裝配車間物流變化，主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：

　　1)制訂裝配生產(chǎn)計劃：計劃部門根據(jù)市場需求等情況制訂裝配計劃。

　　2)倉庫進貨、備料：為保證裝配計劃的實施，采購部門采購零部件并進貨人庫。

　　3)倉庫出料：按裝配生產(chǎn)任務，從智能倉庫中以一定的節(jié)奏出料到配送中心。

　　4)小車送料：運料LGV小車將零部件從配送中心運到相應裝配工位，上料架。

　　5)工位裝配：各個工位按裝配工藝將相應零部件進行裝配。

　　6)下線入庫：完成裝配并經(jīng)檢測的產(chǎn)品下線，入成品緩存區(qū)。

　　7)銷售出庫：按生產(chǎn)訂單，將相關(guān)的成品出庫運出生產(chǎn)車間。