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基于B/S结构的机台作业管理系统

[日期:2015-01-22] 来源:互联网  作者:沸腾网整理 [字体: ]

  本文介绍的基于B/S结构的集成信息机台作业管理系统,是上海烟草机械责任有限公司信息集成项目中制造执行系统(MES)的分系统。系统以数控技术、计算机技术、网络通信技术等为基础,通过企业内部局域网以及本文开发的与ERP和PDM系统的数据接口,把与生产制造相关的数控加工设备与上层设计规划级的管理系统集成起来,从而实现了数控设备的集中管理。

  1.B/S结构软件设计架构

  B/S是Brower/Server的缩写。对于本文讨论的集成信息机台作业管理系统而言,采用B/S软件设计结构,我们仅需将开发完成的系统及数据库安装在如图1所示的Web服务器中。然后生产车间中每台数控加工设备旁的终端浏览器就可以通过企业内部网络浏览使用我们的机台作业系统。相比C/S结构的而言,采用B/S结构不用像C/S结构的软件在安装和升级时要到每一台客户端进行客户端的配置,只需在服务器上进行一次安装升级即可,在客户端只需浏览器,无需额外的配置。这样使得软件的维护和升级较为方便,可实现系统的无缝升级,大大降低了系统的维护成本。

  2.基于B/S结构的集成信息机台作业管理系统的开发

  2.1系统总体功能结构

  (1)系统需要从该企业的ERP系统中获取下发到机台的派工单信息,同时需将零件的实际加工工时等实时信息反馈给ERP系统以便进行绩效考核和成本控制。

  (2)系统根据每个派工单中的零件号,通过使用PDM函数库编写的后台定时程序,实时地从PDM系统中获取与加工零件相关的NC程序、工艺信息、工艺附图、零件图等信息。对于NC程序可以进行查看和编辑,并下传到数控机床直接使用,而修改过的NC程序,以规定的方式回传给PDM以进行版本控制。

  (3)系统对于设备故障有故障填报页面,可以实时地向设备维修管理处提出故障维修申请。

  2.2系统的功能及特点

  机台作业管理系统按功能特点可分为3个部分:与ERP系统的信息交互、与PDM系统的信息交互和机床故障信息的填报。

  2.2.1与ERP系统的信息交互

  为了便于机床操作人员获取需要加工的任务,合理安排加工进度,简化派工单下发的过程,系统通过与ERP系统的数据接口,将对应于机床操作人员所操作机床的派工单以网页列表的形式显示出来。

  (1)网页列表中显示本机台的派工单信息,根据机台操作者权限的不同,可以查看不同机台的派工单信息。

  (2)列表中的第一条表示正在加工零件的派工单,以后为待加工零件的派工单。

  (3)通过网页中的下拉列表点选关键字(订单号、零件号、零件名称、加工设备、工序、所属产品名称),输入查询条件,可查得满足条件的派工单以及派工单的历史记录。

  (4)机床操作者点击派工单列表中的查看图标可进入派工单明细页面,可查看派工单的详细要求,同时在该页面将显示系统根据机床的PLC信号在后台自动计算获得的实际加工工时和实际辅助加工工时,并将其反馈给ERP系统。

  该企业的信息化项目中,采用了Fourth Shift公司的企业资源计划管理系统。根据四班公司ERP系统的特点,实现以上功能的技术方案如下。

  (1)通过在四班ERP数据库中建立派工单视图以及系统开发的数据接口,从ERP服务器上获取所需的派工单信息,由机台作业系统将派工单数据以网页列表的形式显示。

  (2)实际加工工时以及实际辅助加工工时通过数据采集器,实时采集数控机床的PLC加工信号,存入数据库,再由系统后台代码累计计算获得,同时实时地将实际加工工时回传给ERP。

  通过以上的设计,简化了加工计划派工单的下发过程,改善了原有手工下发进度慢、效率低的不足。操作人员可以通过浏览器查询派工单信息,实时合理地安排加工进度,并与生产计划人员的计划编制进度保持同步。并且机台的实际加工时间等信息也可实时地反馈给ERP系统,保证了和ERP系统信息交互和共享。

  2.2.2与PDM系统的信息交互

  该企业在信息集成项目中,采用了Smart Team公司的产品数据管理软件。Smart Team公司的PDM软件是传统的C/S结构的软件,要实现客户端的浏览需要在每个客户端浏览器上安装PDM引擎及客户端软件,成本较高、维护困难,并且不能满足企业整个信息集成项目B/S架构的要求。因此现在工艺设计人员依然是通过图纸、文件的形式手工下发待加工零件的加工信息。本文开发的机台作业管理系统以B/S架构为基础结合每个机台派工单中的零件号实现了从PDM系统中获取需加工零件的NC程序、工艺信息、零件图的功能,并以Web页面的形式显示。

  结合Smart Team公司PDM软件的特点,实现以上功能的关键技术。

  (1)根据派工单中零件号从PDM获取工艺信息和零件图的实现方法。

  ①浏览器端根据机床操作者点击派工单列表中的零件号,向机台作业系统发出下载与该零件对应的工艺信息和零件图的请求。具体的过程是首先系统向数据库查询信息表中添加一条以该零件号为主键的记录,同时在机台作业管理MES服务器上运行有后台定时查询程序,实时查询该表。当该程序查讯到有新记录加入时,表示系统已得到请求,MES服务器与PDM服务器便开始信息交互。一旦当后台程序将工艺信息和零件图获取后,便改写记录的状态,此时系统认为一次请求结束,将获得的工艺信息或零件图以Web页面显示出来。

  ②MES服务器与PDM服务器信息交互实现方法如下。由于PDM数据库管理的特殊性,本系统利用PDM提供的库函数编制了从PDM获取数据的接口FileDownload.dll。通过这一接口即可将所需零件的工艺信息(excel格式)、零件图(dwg格式)以文件的形式下载到MES服务器的指定目录下。文件名规定以零件号命名。

  ③工艺信息及零件图在Web方式下的显示,工艺信息以excel格式直接内嵌在Web浏览器中显示。对于零件图,我们采用了AutoVue图形浏览插件进行在Web页面下的显示。由于需要在浏览器端安装该图形插件,所以系统提供了下载该软件的方式,方便了用户的安装。

  (2)根据派工单中零件号从PDM下载NC程序到机台的具体实现方式。

  ①同工艺信息和零件图获取方式相同,客户端的用户点击派工单中的零件号,向机台作业系统发出下载与该零件号对应的NC程序的请求。经过后台程序的查询,当系统得到请求后,MES服务器与PDM服务器之间进行信息交互(如图3)。并将所需的NC程序(txt格式)以文件的形式下载到MES服务器指定的目录下。文件名以零件号命名。

  ②在系统将NC程序下载到MES服务器的同时,系统会将下载的NC程序的信息、NC程序名称、对应零件号、设备编码、路径信息以及使用状态存储到系统数据库的NC程序信息表中,以供下传到机台时使用。

  ③在每台数控机台旁的客户端上都装有系统编制的NC程序一FTP下载应用程序,以一定的周期查询NC程序信息表。当客户端用户点击页面上将NC程序下传到机床按钮后,系统将NC程序信息表中该条记录的使用状态改为已下载。此时FTP应用程序就会查询到状态为已下载并且与本机台设备编号相关的NC程序。应用程序就通过机床RS232口直接将NC程序下传到机床,无需再进行手动输入。

  ④在下传到机床之前,操作者还可以编辑修改NC程序。系统会将修改后的NC程序从页面上保存至指定的下载路径下,并覆盖原下载文件。同时通过OA系统将该NC程序通过邮件回传给工艺设计人员,以便对其在PDM中进行版本管理。

  通过以上设计,实现了在B/S架构下,直接通过浏览器查看所有与加工相关的信息的功能。可以基本实现无纸化的生产,并且对加工信息的管理和版本控制更加有效、合理。对于机床操作人员,无需再人工输入NC加工程序,大大减轻了工作负担,提高了加工效率。

  2.2.3机台故障信息的填报

  该企业原有故障处理流程是,当机台发生故障时,由机床操作人员通过电话或者书面的形式告知设备管理处的维修人员。经维修人员了解情况后,再对机床进行维修处理。故障排除时间较长,往往影响生产加工进度。为了解决这一问题,系统为设备操作者设计了故障填报页面。

  操作者只需通过点击鼠标,填入简单的描述文字,即可实现故障的申报。这一过程的技术实现方式如下:

  (1)我们在设备管理处的浏览器终端上安装了编制的设备故障监控程序。该程序实时地查询系统数据库故障表中的故障信息,一旦车间中的机床通过机台作业系统填报了故障,在故障表中就会新添一条设备故障记录。设备管理处的浏览器终端上就会以声音和弹出对话框的形式提醒告知维修人员,以便对故障的机床做出实时快速的处理。

  (2)此外在我们开发的MES系统中还有故障管理模块,与机台作业管理系统结合使用,能够对故障处理结果、原因等信息进行管理、查询、打印、保存等操作。

  2.2.4系统的安全性

  系统的安全性是根据机台操作人员的不同权限进行设计的。对于一般的机台操作人员,仅能查看自己所操作机台的派工单及加工信息,以保证加工信息的保密性,避免了数据的混乱和人为破坏。对于车间主任等管理人员,能够以管理员的权限查看所有设备的派工单信息及加工进度,以进行合理的生产调度。

  2.2.5友好的人机交互界面

  系统采用Asp.net开发平台,界面完全由浏览器显示。在系统开发过程中,本着便于最终用户操作使用的原则,避免了用户的交互手工输入,多以自动生成数据表格,或以下拉列表选择的方式提供,使用简便。

  3.结语

  基于B/S结构的集成信息机台作业管理系统,通过企业内部网络,集成了ERP系统的派工单信息及PDM系统的产品工艺信息,实现了车间加工设备与生产计划管理系统之间的信息交互和共享。面向机床操作人员以人为本,缩短了加工准备时间,减轻了操作人员的负担,提高了企业加工设备的使用效率。该系统目前已通过企业的验收,正在企业中运行使用。

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