董梅艷，孫曉霞

(無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 控制技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214121)

在面向訂單生產(chǎn)的制造企業(yè)中，客戶信息變更經(jīng)常出現(xiàn)，給企業(yè)的正常生產(chǎn)帶來了諸多不便.涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)的變更尤其會(huì)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的諸多環(huán)節(jié)造成影響，因此必須及時(shí)正確地將這些變更信息傳遞到生產(chǎn)的直接作業(yè)者手中，以便按照變更要求進(jìn)行生產(chǎn).除客戶需求變更之外，企業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品的優(yōu)化改進(jìn)信息同樣需要及時(shí)準(zhǔn)確地傳遞到直接生產(chǎn)人員手中[1].在很多企業(yè)中，這些變更信息的傳遞都是通過工程更改信息(ECN)來實(shí)現(xiàn)的[2].

制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)作為信息時(shí)代上層計(jì)劃層和底層執(zhí)行層之間的連接工具，能夠及時(shí)將計(jì)劃相關(guān)信息下發(fā)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，且能將生產(chǎn)中信息及時(shí)地反饋到計(jì)劃層[3].因此，MES可以作為傳遞ECN的首選工具，兩者相結(jié)合可以避免ECN的漏執(zhí)行、漏確認(rèn)以及信息傳遞失真等問題[4].

1 傳統(tǒng)的ECN下發(fā)及執(zhí)行流程

傳統(tǒng)做法是將紙質(zhì)ECN單據(jù)發(fā)送到生產(chǎn)以及質(zhì)量和工藝管理等相關(guān)部門，在生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品時(shí)按照ECN的要求執(zhí)行，以確保生產(chǎn)出合格產(chǎn)品.傳統(tǒng)的ECN下發(fā)及執(zhí)行流程如圖1所示.

圖1 傳統(tǒng)的ECN下發(fā)及執(zhí)行流程

在傳統(tǒng)的ECN下發(fā)流程中，由于生產(chǎn)過程的復(fù)雜性，因此存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品品種多、信息傳遞不及時(shí)、相關(guān)部門無法及時(shí)確認(rèn)等問題，導(dǎo)致ECN信息得不到正確執(zhí)行，甚至有很多產(chǎn)品直到交付客戶后才發(fā)現(xiàn)存在錯(cuò)誤，給企業(yè)造成了極其嚴(yán)重的危害[5].

分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)ECN下發(fā)流程存在如下問題：①若ECN下發(fā)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)際生產(chǎn)的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，則容易發(fā)生ECN漏執(zhí)行問題；②同時(shí)更改多個(gè)型號(hào)時(shí)，很難保證所有型號(hào)的產(chǎn)品生產(chǎn)均能完整執(zhí)行ECN；③ECN執(zhí)行時(shí)需要通知多個(gè)相關(guān)部門員工進(jìn)行確認(rèn)，既繁瑣又浪費(fèi)工時(shí)；④當(dāng)ECN僅涉及個(gè)別工序時(shí)，需要管理人員手動(dòng)將ECN發(fā)送到需要的工序，操作繁瑣.

2 計(jì)劃觸發(fā)式ECN綁定及執(zhí)行系統(tǒng)

針對(duì)傳統(tǒng)ECN下發(fā)及執(zhí)行流程存在的問題，本文設(shè)計(jì)了ECN管理與MES系統(tǒng)相結(jié)合的計(jì)劃觸發(fā)式ECN綁定及執(zhí)行系統(tǒng).

為了解決ECN下發(fā)時(shí)間與實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間間隔較長(zhǎng)而導(dǎo)致ECN漏執(zhí)行，及ECN下發(fā)到指定工序過程繁瑣的問題，設(shè)計(jì)了ECN在下發(fā)計(jì)劃時(shí)自動(dòng)綁定的功能，確保ECN在設(shè)計(jì)部編制時(shí)就能將信息上傳至MES系統(tǒng)，同時(shí)自動(dòng)將ECN填寫到指定工單中，以避免錯(cuò)誤執(zhí)行ECN的情況發(fā)生[6].

ECN自動(dòng)下發(fā)及執(zhí)行流程如圖2所示.

圖2 ECN自動(dòng)下發(fā)及執(zhí)行流程

當(dāng)ECN出現(xiàn)時(shí)，設(shè)計(jì)部將該信息上傳至MES系統(tǒng)，并綁定相關(guān)產(chǎn)品和工位.MES系統(tǒng)對(duì)未執(zhí)行的ECN進(jìn)行狀態(tài)標(biāo)識(shí)，在上傳計(jì)劃時(shí)自動(dòng)搜索尚未執(zhí)行的ECN，并自動(dòng)將ECN標(biāo)識(shí)填入計(jì)劃欄.相關(guān)操作者通過客戶端掃描產(chǎn)品型號(hào)并開始生產(chǎn).系統(tǒng)自動(dòng)提示并發(fā)送短信至需要確認(rèn)的相關(guān)部門，然后在客戶端上打開ECN附件，查看更改信息并按照ECN執(zhí)行.質(zhì)量確認(rèn)人員根據(jù)實(shí)際執(zhí)行情況判定是否需要關(guān)閉ECN.被關(guān)閉的ECN在以后制造時(shí)將不再提醒，而未關(guān)閉且未執(zhí)行的ECN將按照上述方法重新執(zhí)行[7].

計(jì)劃觸發(fā)式ECN綁定及執(zhí)行系統(tǒng)是通過源頭控制的方法，在ECN產(chǎn)生時(shí)就由設(shè)計(jì)人員將ECN及產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的工位信息錄入MES系統(tǒng)，以便后續(xù)生產(chǎn)工單產(chǎn)生時(shí)能夠自動(dòng)將ECN填入相應(yīng)工單中，避免人腦記憶產(chǎn)生的錯(cuò)誤[8].在新的ECN產(chǎn)生時(shí)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)該ECN所影響的產(chǎn)品或產(chǎn)品族，選定對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品，將ECN附件上傳到系統(tǒng)中，同時(shí)勾選出受影響的產(chǎn)品型號(hào)或工單號(hào)，以便精確地將ECN發(fā)送給指定工位.這從源頭上保證了計(jì)劃上傳的正確性，而且后續(xù)操作都由計(jì)算機(jī)自動(dòng)判定和提醒，確保了所有信息下發(fā)與執(zhí)行過程的準(zhǔn)確性[8].

需要注意的是，企業(yè)計(jì)劃的下發(fā)往往都有一定的提前期，以確保物料的采購周期.如果計(jì)劃上傳后有新的ECN需要下發(fā)，在上述綁定流程已經(jīng)執(zhí)行完畢時(shí)就無法自動(dòng)將新的ECN綁定到相應(yīng)計(jì)劃中，容易出現(xiàn)ECN漏執(zhí)行的情況.因此，在計(jì)劃觸發(fā)式ECN綁定及執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)中增加了備用措施，針對(duì)最新的ECN，可用手動(dòng)方式綁定已經(jīng)下發(fā)的工單，綁定完畢后，具體的執(zhí)行過程與正常流程類似.手動(dòng)綁定流程如圖3所示.

圖3 手動(dòng)綁定流程

采用手動(dòng)方式綁定時(shí)，僅需用ECN與已經(jīng)下發(fā)到工序的產(chǎn)品綁定，而尚未下發(fā)計(jì)劃的產(chǎn)品直接執(zhí)行計(jì)劃觸發(fā)式綁定流程即可.因此，對(duì)于計(jì)劃觸發(fā)式ECN綁定及執(zhí)行系統(tǒng)，首先要進(jìn)行判定，確認(rèn)是否所有產(chǎn)品型號(hào)都已下發(fā)到生產(chǎn)工序；判定結(jié)束后，需要借助MES系統(tǒng)的進(jìn)度查詢功能查詢已下發(fā)工單的實(shí)際進(jìn)程.只有尚未開工生產(chǎn)的產(chǎn)品綁定ECN才有意義，而已經(jīng)開工生產(chǎn)的產(chǎn)品，只能通過人工通知的方式來綁定，以確保所有ECN被正確執(zhí)行.

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中，考慮到操作的便捷性，針對(duì)系統(tǒng)綁定和計(jì)劃上傳工作，在B/S模式下進(jìn)行軟件開發(fā)，使相關(guān)人員可在網(wǎng)頁上操作；針對(duì)車間的客戶端，采用C/S模式進(jìn)行開發(fā)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可操作性.

圖4所示為ECN自動(dòng)上傳及綁定界面.該界面包含了ECN附件上傳、工位指定、產(chǎn)品選擇等多個(gè)功能.通過它，ECN可以精確地與相應(yīng)產(chǎn)品和指定工位綁定.針對(duì)一對(duì)多的ECN綁定，在ECN上傳及綁定界面專門設(shè)置了多選功能.通過它，可以方便地勾選一個(gè)系列的產(chǎn)品.

在系統(tǒng)中上傳ECN后，ECN對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中就會(huì)保存相應(yīng)的信息.表1所示為ECN在數(shù)據(jù)庫中的實(shí)現(xiàn)方式.其中，一個(gè)字段名為status的數(shù)據(jù)中會(huì)有0、1、2這3種狀態(tài).各狀態(tài)的含義如下：0代表有激活狀態(tài)的ECN，計(jì)劃上傳時(shí)需要自動(dòng)將對(duì)應(yīng)的ECN編號(hào)綁定到計(jì)劃中；1代表已經(jīng)執(zhí)行過一次，但是生產(chǎn)中未被判定通過而需重新執(zhí)行的ECN，在計(jì)劃上傳時(shí)依然需要綁定到計(jì)劃中；2代表已經(jīng)執(zhí)行完畢的ECN狀態(tài)，無需綁定.

圖4 ECN自動(dòng)上傳及綁定界面

字段名字段描述字段類型備 注ECN_IDECN名稱CharPK(主鍵)ECN_DESECN描述StringECN_Date上傳日期DatetimeProduct_id產(chǎn)品編碼CharFK(外鍵)status執(zhí)行狀態(tài)Char

計(jì)劃觸發(fā)式ECN綁定及執(zhí)行系統(tǒng)在設(shè)計(jì)自動(dòng)上傳及綁定功能的同時(shí)還設(shè)計(jì)了手動(dòng)綁定功能，以適應(yīng)計(jì)劃下發(fā)后需要綁定ECN的情況.圖5所示為ECN手動(dòng)綁定界面.在該界面中可以手動(dòng)選擇ECN編號(hào)，并且手動(dòng)進(jìn)行工單關(guān)聯(lián)，但關(guān)聯(lián)時(shí)依舊需要選擇具體工序及具體的產(chǎn)品型號(hào)，以確保精確綁定.

圖6所示為ECN綁定結(jié)束后上傳計(jì)劃的界面.通過該界面，自動(dòng)綁定或手動(dòng)綁定的ECN會(huì)被標(biāo)注到備注欄中，操作者在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)可以看到這些備注信息.

圖5 ECN手動(dòng)綁定界面

圖6 ECN綁定結(jié)束后上傳計(jì)劃界面

計(jì)劃上傳結(jié)束后，操作人員在生產(chǎn)時(shí)通過掃描產(chǎn)品的型號(hào)，開始產(chǎn)品的生產(chǎn).圖7所示為車間執(zhí)行界面.系統(tǒng)在掃描具有ECN標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品型號(hào)時(shí)會(huì)自動(dòng)彈出ECN確認(rèn)信息，操作人員可及時(shí)將確認(rèn)信息發(fā)送給相關(guān)部門，通過選擇ECN編號(hào)來查看ECN附件，嚴(yán)格按照ECN進(jìn)行生產(chǎn).

圖7 車間執(zhí)行界面

4 系統(tǒng)的應(yīng)用效果

計(jì)劃觸發(fā)式ECN綁定及執(zhí)行系統(tǒng)，充分運(yùn)用MES系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)并及時(shí)反饋生產(chǎn)信息的優(yōu)勢(shì)，克服了傳統(tǒng)上人工進(jìn)行ECN傳遞的弊端，可以避免人為失誤所造成的嚴(yán)重后果.

在復(fù)雜的生產(chǎn)管理過程中，若所有信息都通過人工傳遞，則極有可能出現(xiàn)疏忽而導(dǎo)致信息傳遞的失真，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生極為不利的影響.傳統(tǒng)模式下手工綁定ECN，歸檔方式繁瑣，激活方式復(fù)雜，容易出現(xiàn)人為因素導(dǎo)致的ECN缺失.而計(jì)算機(jī)處理信息的方式(基于MES的ECN處理方式)比人工操作可靠，激活方式簡(jiǎn)單，ECN不會(huì)遺漏，操作便捷，省時(shí)省力(圖8).

圖8 基于MES的ECN處理方式與傳統(tǒng)方式對(duì)比圖

5 結(jié)束語

伴隨著MES系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，計(jì)劃觸發(fā)式ECN綁定及執(zhí)行系統(tǒng)將具有更大的使用價(jià)值.

該系統(tǒng)仍存在需改進(jìn)的地方.例如它只是通過發(fā)送短信的方式進(jìn)行信息傳遞和提示，根據(jù)不同的企業(yè)需求，還需增加郵件提醒、語音提示、看板及安燈展示等多種形式，以便更快捷地將信息傳遞給需要知道的人.該系統(tǒng)只有繼續(xù)改進(jìn)才能獲得更好的應(yīng)用效果.