钣金行業MES系統資料模型的設計與實作

企業的钣金工廠中的房間作為基本生産單元，主要負責壁闆、框段等钣金類零件的生産，在早期，钣金工廠中的房間完成了MES系統一期的建設及實施應用，打通了工廠中的房間生産的資訊化管理鍊路，但随着公司钣金型号任務數量逐漸增加，品質管控要求越來越嚴格，成本控制要求越來越精細，原有的MES系統資料模型不能适應工廠中的房間日益細化的業務管理需求。

通路慧都網了解钣金行業MES方案詳情>>

一、需求分析

前期钣金工廠中的房間完成了MES系統一期建設及實施應用。一期MES系統以型号計劃、月度計劃、工廠中的房間作業計劃和班組派工單等生産計劃為主線，重點解決了業務流程中的關鍵節點和關鍵過程。

但是，随着系統逐漸深入應用和生産業務逐漸完善，當公司生産管理或者品質管控發生變化的時候，工廠中的房間管理方式可以快速進行調整，以滿足公司新增管理規定的要求， 但是原有的MES系統資料模型則需要對業務邏輯、流程資料及資料結構進行多處修改，甚至需要對資料模型進行“推倒重建”，才能滿足業務變更需求，是以工廠中的房間原有的資料模型不能很好适應工廠中的房間日益細化的業務需求。

MES系統一期的資料模型存在的問題如下：

1、無法适應工廠中的房間業務變更和品質管控細化

MES系統一期的資料模型的建設思路是以 “流程驅動”為核心，重點實作關鍵業務的電子化。但是，當工廠中的房間業務流程進行優化或者品質管控細化，工廠中的房間原有的強耦合資料模型不能很好地融入現有業務之中，不僅起不到“添磚加瓦”的作用，反而成為了業務過程中的羁絆。

2、無法覆寫工廠中的房間生産中的異常情況

MES系統一期的資料模型重點打通了工廠中的房間生産任務逐級細化和任務分解的資訊化管理鍊路，但是工廠中的房間在生産任務執行過程中，可能會遇到各種各樣的異常情況，例如技術更改、工裝返修、裝置故障、原材料實物有劃傷等等情況。 這些生産異常情況在工廠中的房間原資料模型是未涉及的，随着工廠中的房間生産管理要求逐漸細化，原資料模型無法滿足工廠中的房間對所有的業務過程管控需求。

3、無法适應職能處室業務需求變更

在建立钣金工廠中的房間資料模型過程中，不僅僅需要考慮工廠中的房間業務邏輯需求，還需要考慮企業各個處室對于工廠中的房間各項業務資料的需求變化，比如生産處對于工廠中的房間執行情況考核資料、财務處需要的原材料成本統計、人力處需要的工時統計以及裝置處需要的裝置運作資料等，需要滿足處室業務變更所帶來的變化。

慧都MES系統界面效果圖

二、MES系統資料模型設計思路

為了滿足工廠中的房間業務變更和品質管控細化的需求，我們從産品制造過程和工廠中的房間生産模式上對原有的工廠中的房間資料模型進行了優化和再造，将單一的強耦合的資料模型分解為強内聚低耦合的制造過程模型和業務領域模型，實作了工廠中的房間業務變更的快速響應、覆寫工廠中的房間所有業務、打通工廠中的房間與職能處室壁壘。

制造過程模型是産品生産制造過程的抽象， 将工廠中的房間每一項生産任務抽象為一個任務執行管道， 管道中包括各種定制的正常節點和異常節點。通過記錄生産任務執行過程中所發生的節點，還原整個生産任務的執行過程，實作生産任務全過程的流程記錄和資料記錄。當工廠中的房間制造流程發生變更時候，僅僅需要對任務管道模闆和節點進行修改，而不會影響到工廠中的房間的資料結構，實作了工廠中的房間業務變更的系統快速響應。

業務領域模型是對工廠中的房間業務的抽象，将工廠中的房間核心域劃分為16個業務領域進行模組化，主要包括工藝管理、品質管理、工裝管理、裝置管理、工具管理、量具管理、原材料管理、成本管理、任務執行等，基本涵蓋工廠中的房間目前所有的業務。 通過業務領域模型，将原本依據業務流程模組化方式，優化為依據工廠中的房間核心領域模組化方式，從根本上将系統資料結構與工廠中的房間管理進行了融合。

業務領域模型以提供領域服務方式，被工廠中的房間制造流程模型中的制造節點調用，将制造流程和業務領域進行解耦，隻有當工廠中的房間業務領域發生變化的時候，例如制造模式改變，才會對工廠中的房間業務領域模型進行修正。

業務領域模型通過消息總線的方式，與企業各職能處室的領域進行系統內建，将企業的生産管理模式由“處室提要求、工廠中的房間被動執行回報”轉變為“處室訂閱工廠中的房間業務領域的消息，自動接收生産業務資料”新的生産管理模式。

三、MES系統資料模型實作

1、制造過程模型的實作

針對公司産品生産過程的不确定性、制造管理的複雜性，設計開發了以“任務管道”運作為核心的制造過程模型，其核心思想是根據不同生産任務需求建構不同的任務管道，并為其綁定不同的制造節點。 在制造執行鍊路執行過程中，可以對制造節點進行調整和觸發異常情況，實作對産品制造過程的全生命周期管理。

正常節點是構成工廠中的房間任務管道執行的最基本單元，也是任務執行過程具體表現。 按照正常節點的執行方式，分為自動節點和人工節點，對于自動節點，系統會自動完成該節點工作，并将結果回報給執行角色；對于人工節點，需要執行人員在系統中進行處理和填報。自動執行節點的多少也是衡量一個工廠中的房間自動化程度的重要名額。

工廠中的房間在生産任務執行過程中，會發生各種各樣的異常情況，而這些異常情況處理往往是排程員和工廠中的房間主任所關注的重點， 這些異常情況基本都是公司各職能處室按照公司品質管理體系進行處理的。當管理顆粒度細化或者管理方式調整，異常情況處理流程需要進行更新和調整。是以，需要在任務管道中增加異常節點，以實作對異常處理過程的記錄。

2、業務領域模型的實作

業務領域模型是對工廠中的房間業務的抽象，主要包括領域服務、領域模型和資料結構。 通過業務領域模型，将原本依據業務流程建構資料庫結構的方式，優化為依據工廠中的房間核心領域模組化方式，從根本上将系統資料結構與工廠中的房間管理進行了融合。業務領域模型是對工廠中的房間業務管理的資訊映射，隻有當工廠中的房間管理模式（例如制造模式、工裝單件管理、工具多件管理）改變的時候，才會進行調整。

領域服務在業務領域模型中起着承上啟下作用，它是由領域模型所提供，被工廠中的房間制造過程模型中的正常節點調用，通過進行資料存儲，完成業務資料的持久化過程。 在系統模組化過程中，由于工廠中的房間管理基本都是按照體系要求進行的，領域服務與企業品質管理系統要求是對應關系，是以領域服務搭建就是将管理體系檔案的系統化過程。

四、應用效果

钣金工廠中的房間MES系統資料模型通過實際應用，取得了以下效果：

1、通過建立工廠中的房間資料模型，有效提升MES系統适應生産業務變化的能力。 钣金工廠中的房間資料模型建立，将業務變化和模式變化進行區分， 把單一的強耦合的資料模型分解為制造流程模型和業務領域模型，有效提升了系統适應各種業務變化的能力。

2、實作了産品生産制造的全過程追溯，有效提升産品品質控制。“生産任務管道”運作過程包含了從任務分解、任務績效評價和産品傳遞整個産品制造生命周期， 涉及了産品制造過程的計劃、物料、生産準備、品質、進度、異常處理等所有業務流程。 通過還原“生産任務管道”，實作從時間、事件、裝置和人員多元度進行産品制造過程的記錄和追溯。

3、逐漸形成了工廠中的房間管理體系的建設路徑。 在钣金工廠中的房間MES系統建設過程中，将工廠中的房間正常節點和異常節點按照工藝、生産、品質、裝置等方面進行分類彙總，形成工廠中的房間管理體系建設圖。 通過工廠中的房間管理體系建設圖，為後續工廠中的房間資訊化建設提供了建設依據以及建設路徑，将傳統的“推倒重來”的系統建設方式轉變為“繼往開來”的建設模式，為後續公司資訊化建設指明了方向。

五、結束語

本文以“制造資料”為驅動，從産品制造過程和工廠中的房間生産模式上對原有的工廠中的房間資料模型進行了優化和再造，建立MES系統的資料模型， 有效提升MES系統适應公司業務變化的能力，實作了産品制造生命周期追溯和品質管控。

慧都科技深耕制造企業十多年，在钣金行業APS、MES系統實施方面擁有豐富的經驗，如您的企業也屬于钣金行業，歡迎私信留言，我們将免費為您提供解決方案并發送相關案例資料！