張自強，北京數(shù)碼大方科技有限公司開發(fā)部副總經理，15年制造業(yè)CAD/CAM/ERP/MES產品設計和企業(yè)咨詢工作經歷，高級工程師，工學碩士。

    張自強：各位來賓大家好，非常感謝主辦方給我這個機會給大家做交流，今天我講一些比較具體的東西，就是從DNC走向MES發(fā)展的軌跡。

    一、北京數(shù)碼大方科技有限公司簡介

    CAXA在CAD/PLM市場已經18年了，公司已經有600、700名員工，擁有自主知識產權的CAD、CAPP、CAM、DNC、PDM、MES等PLM軟件產品和解決方案；在全國建立了35個營銷和服務中心，300多家代理經銷商、600多個教育培訓中心，和多層次合作伙伴足球的技術服務體系；截至2009年已累計銷售正版軟件超過30萬套，擁有超過2.5萬家企業(yè)用戶，感謝大家的支持。   

    CAXA品牌的認知度也比較高，用戶遍布軍工、裝備制造、汽車制造等行業(yè)。

    二、DNC 產品的發(fā)展歷程

    現(xiàn)在我們回顧一下CAXA—DNC產品的發(fā)展歷程，從數(shù)控機床的通訊到網絡化的分布式數(shù)控系統(tǒng)。早期的時候數(shù)控機床還不具備聯(lián)網的條件，主要的方法就是通過這種多串口卡實現(xiàn)通訊。到了2000年以后，有些數(shù)控機床具備了直接聯(lián)網能力，可以通過建立車間局域網連接到服務器。另外，無線技術也得到了很多應用。目前，許多企業(yè)在車間使用大量數(shù)控機床，并且車間網絡已經非常成熟，特別是隨著網絡數(shù)控機床技術的提高，可以把很多的機床實時數(shù)據，加工現(xiàn)場的工藝參數(shù)，刀具參數(shù)等通過網絡傳遞，實現(xiàn)數(shù)控機床數(shù)據采集技術，這是一個大概的發(fā)展過程。

    三、DNC 向 MES 功能的過渡和發(fā)展

    1）從簡單的工具產品到精細化生產的輔助手段

    --數(shù)控程序的下載與上傳

    --數(shù)控程序的存儲與管理

    --數(shù)控程序的流程定義與規(guī)范

    --刀具參數(shù)的存儲與下載

    --數(shù)控機床采集、監(jiān)控和分析報告

    --生產數(shù)據采集和分析報告

    --工裝、夾具的管理

    --物料的傳送、中轉、存儲的管理

    前四點是傳統(tǒng)DNC具備的功能，后四個是延伸的DNC產品功能，這也是MES需要的基礎。

    2）DNC為MES提供實時收集生產過程數(shù)據的能力

    比如，可以通過DNC實時監(jiān)控企業(yè)數(shù)控機床加工狀況，對機床狀態(tài)以不同顏色區(qū)分，并且可以查看詳細的狀態(tài)，檢測到每個機床目前加工情況，做到實時監(jiān)控，并且可以通過對加工歷史數(shù)據的采集，為企業(yè)提供分析數(shù)據。

    這是一個機床在一周內開機、關機、等待、故障的歷史記錄，為企業(yè)進行詳細分析提供基礎數(shù)據。

    3）DNC為MES提供實時分析生產過程數(shù)據的能力

    有了數(shù)據采集能力后，企業(yè)需要對生產過程，生產數(shù)據進行分析，舉例來說，在設備行業(yè)比較常見的OAE指標，是要考核一個設備在生產過程中的利用效果，包括三個指標，從這三個指標得到一個總的結果，就是OAE。如圖示，通過前面的機床采集數(shù)據以后，可以詳細計算每一臺設備不同的班次或天數(shù)內，開機率和利用率是多少？將結果通過不同的圖表方式展示出來，能方便企業(yè)的領導關注某設備真正利用和創(chuàng)造的價值是多少，以及分析這個設備使用率比較低的原因是什么。

    4）DNC為MES提供生產數(shù)據采集的能力

    除了對自動加工設備的數(shù)據采集以外，還可以利用條碼、RFID、IC卡等手段，人工輔助采集如下數(shù)據：

    --操作者或員工卡號

    --在加工的工單編號

    --在加工的工序編號

    --加工的工件數(shù)量

    --加工的合格數(shù)量

    --問題或故障原因

    5）DNC為MES提供全方位的數(shù)據采集能力

    圖示為DNC擴展的數(shù)據采集能力，除了數(shù)控機床以及通過和數(shù)控系統(tǒng)之間的接口進行通訊以外，企業(yè)還有一些輔助的信號來源，比如信號燈或者傳統(tǒng)的開關信號等等，這些技術可以通過一種遠程的設備，或者說通過PLC設備，通過OPC技術，獲取數(shù)據，再傳到數(shù)據采集終端，這樣就比較方便企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據采集的操作。

    6）為MES提供面向車間的管理功能：車間計劃與排產

    企業(yè)不僅關注數(shù)據的采集和獲取，實時數(shù)據的分析，車間的管理功能，車間計劃、排產等，對企業(yè)來說也非常重要。有些企業(yè)想上計劃排產軟件，根據我們實施的經驗建議企業(yè)找一些專業(yè)的廠家來實現(xiàn)，因為這是一個很專業(yè)的領域，企業(yè)如果想實現(xiàn)自動排產，需要考慮很多因素，但是通過MES數(shù)據采集模塊提供了很多基礎數(shù)據后，再由專業(yè)廠家的分析算法來做，能方便企業(yè)實現(xiàn)目標。

   7）為MES提供面向車間的管理功能：物料追蹤與庫存

    --單件和批次物料跟蹤記錄

    --物料庫存的管理

    --物料位置的紀錄

    --根據物料批次或單件編號的追溯

    --車間文檔的記錄和查詢、打印

    --條碼編碼和打印

    8）為MES提供面向車間的管理功能：設備維護

    機械行業(yè)還比較關注設備維護的需求。在有了一些數(shù)據采集的基礎以后，設備維護可以做的比較實時和準確，可以用不同的狀態(tài)顯示現(xiàn)在設備的維護狀態(tài)，比如紅色表示設備不具備加工能力，需要維修，綠色表示設備運轉正常，黃色是按照維修保養(yǎng)周期計劃設備到了保養(yǎng)期，提醒維護人員按計劃對設備進行及時的保養(yǎng)，這是比較常用的一些功能。

    9）平臺化可配置的下一代MES產品

    CAXA根據企業(yè)的需要和發(fā)展，和美國一家MES廠商WonderWare聯(lián)合做了面向機械行業(yè)的MES平臺，提供一個系統(tǒng)平臺。

    平臺化的MES是位于上層計劃管理和底層工藝設備控制之間的、面向車間層的管理信息系統(tǒng)：

    --系統(tǒng)平臺提供工廠模型和生產模型的建模功能

    --系統(tǒng)平臺提供廣泛的設備接口、工藝數(shù)據庫和安全模型

    --系統(tǒng)平臺為應用模塊提供數(shù)據存儲和共享

    --系統(tǒng)平臺提供對象模板和遠程部署，方便擴展和復用

    四、面向機械行業(yè)的MES解決方案案例

    1）面向裝備制造業(yè)的案例

    CAXA目前實施的比較多的是軍工和裝備制造企業(yè)，主要是這些企業(yè)對數(shù)控機床的需求越來越大，有的企業(yè)甚至達到三百臺，企業(yè)投資非常大，達到幾百萬甚至上千萬，企業(yè)非常關心這些機床使用的效率如何，利用的情況到底是怎樣的，到底發(fā)揮了怎樣的效果。圖示是每一個廠區(qū)實施監(jiān)控的界面，這樣可以看到現(xiàn)在設備目前的狀況，生產狀況每天打開一目了然。

    另外，還有對歷史數(shù)據進行記錄，設備昨天，前天的加工情況，加工過程，每個時間段在干什么，每天幾點、幾分，幾秒開始加工，程序什么時候結束，如果出現(xiàn)報警，報警原因是什么，等等情況都有一個詳細的歷史記錄以便于企業(yè)對設備使用效果進行追溯。另外，對每臺設備的參數(shù)可以進行分析，便于領導對車間現(xiàn)場績效進行考核。除此之外，數(shù)據采集方式也有很多種。

    2）面向通用機械制造業(yè)的案例

    通用機械制造行業(yè)特點是標準化生產程度比較高，以單元形式組織生產的，機加工一個單元可能有10臺、8臺的設備，完成幾類零件的加工，另外還有裝配單元進行機械零件的裝配形成最終產品。在這種企業(yè)，數(shù)據獲取情況有：每個機加工單元有一個終端，來接收生產作業(yè)的指令，另外在這個終端上去做一些條碼或者IC卡進行生產數(shù)據的采集，通過機床本身控制系統(tǒng)可以采集到機床的信息，對裝配單元采用PLC技術，結合傳感器，來采集，反饋。另外還有一個大屏幕顯示每一個作業(yè)單位完成的情況，如果與計劃偏差比較大，屏幕上會有顏色顯示出來提醒現(xiàn)場查找問題。大屏幕還可以顯示零件目前在車間所處的位置，批次號數(shù)量等。

    另外還可以對績效進行分析，可以統(tǒng)計出來設備當時已經完成的比率，已經完成了計劃的多少等，總之，提供了數(shù)據后，可以從中挖掘出很多的信息。

    以上是對CAXA產品做的簡單的介紹，謝謝！