MES system software for multi-variety and small-batch electronic products
MES系统软件面向制造过程，在企业生产管理系统中起到承上启下的作用。可实时采集生产现场数据，安排短期生产作业，有利于生产计划的调度、监控、资源调配和生产流程优化。随着国内企业信息化的逐步深入，MES系统软件已成为国内企业制造信息化研究和应用的热点之一。目前，MES系统软件已广泛应用于航空、航天、电子等领域。
一、多品种、小批量电子产品科研和生产管理中存在的主要问题
产品全生命周期包括研究、设计、采购、制造、交付等全过程，其中，制造过程是工程应用的重要保障。军工产品具有技术前沿、产品质量要求高、小批量、多品种等特点。从零件加工到最终组装成产品，加工过程包括机械加工技术、专用技术、电子装配技术和精密机械装配技术。生产环节多，生产工艺复杂。从任务特点看，军品生产任务主要是上级下达的指令性任务。最近几年，军品科研生产呈现出多品种同时研制、计划不确定、项目需求多变等特点。新机型的开发周期不仅短，而且打破了原有机型的串行开发流程。边定型边开发生产难度很大。在这种情况下，传统的生产管理方式需要投入大量的管理成本才能完成任务。然而，随着模型产品的增多和开发周期的缩短，传统的生产管理方式面临着巨大的挑战，具体体现在以下几个方面：技术信息和管理信息管理流程不规范，信息无法共享，技术和生产准备周期长；管理部门和生产车间无法监控生产过程，生产过程严重依赖车间调度员的能力和主动性；随着模型产品和设备的增加，生产过程的分支和数据信息也越来越多。仅靠人力无法快速分析各工位的任务情况和各产品的加工过程信息，只能靠对最终节点的了解。这种没有信息系统支持的传统生产管理方式，对生产过程的了解往往是片面的、粗略的、滞后的，更谈不上对生产过程的控制；制造过程中产品质量数据采集和动态监控分析困难；缺乏资源一致性维护，各部门数据统计不协调，物料（原材料、元器件）的动态管理依赖于后续工序的等待和催促。未能及时发现问题，可能导致生产无法有序进行；工时定额不准确，不能作为工人绩效考核的有效依据，也不能为车型成本核算提供相对合理准确的数据。制造过程中产品质量数据采集和动态监控分析困难；缺乏资源一致性维护，各部门数据统计不协调，物料（原材料、元器件）的动态管理依赖于后续工序的等待和催促。未能及时发现问题，可能导致生产无法有序进行；工时定额不准确，不能作为工人绩效考核的有效依据，也不能为车型成本核算提供相对合理准确的数据。制造过程中产品质量数据采集和动态监控分析困难；缺乏资源一致性维护，各部门数据统计不协调，物料（原材料、元器件）的动态管理依赖于后续工序的等待和催促。未能及时发现问题，可能导致生产无法有序进行；工时定额不准确，不能作为工人绩效考核的有效依据，也不能为车型成本核算提供相对合理准确的数据。物料（原材料、元器件）的动态管理依赖于后续工序的等待和催促。未能及时发现问题，可能导致生产无法有序进行；工时定额不准确，不能作为工人绩效考核的有效依据，也不能为车型成本核算提供相对合理准确的数据。物料（原材料、元器件）的动态管理依赖于后续工序的等待和催促。未能及时发现问题，可能导致生产无法有序进行；工时定额不准确，不能作为工人绩效考核的有效依据，也不能为车型成本核算提供相对合理准确的数据。
2. Software function model of MES system for electronic products
军用电子产品生产过程一般实行研究所和车间两级生产管理体制。院级生产管理部为科研生产部，其工作重点是制定生产计划，对产品生产过程进行全面监控和管理。实际生产任务主要由工艺室、机加工车间、电子装配车间、质检中心等单位承担。车间在收到科研生产部下达的批量生产计划后，根据生产资源平衡粗产能，制定作业计划，确定各工序的开工日期和完工日期。根据当前生产任务和车间实际生产情况，制定各生产班组的具体批量生产计划。一般情况下，一个工序完成后，整批产品将送至质检中心进行质量检验，检验合格后入库。否则，它们将被返工、修理或报废。
在电子产品MES系统软件中，各相关生产单元的工作模式为：科研生产部门在MES系统软件中完成生产计划（生产任务单）；工艺部门根据生产订单在计算机辅助工艺规划（CAPP）系统中完成工艺规划设计；在MES系统软件中制定工序定额，定义生产数量，完成物料定额和工时定额，并将物料定额和工时定额等生产信息作为数据存储在MES系统软件中车间生产组织的来源和依据；机械加工电子装配车间根据生产计划、工艺规程和工时定额自动从CAPP系统中导出工艺信息，在MES系统软件中完成车间计划调度、生产指令卡生成等流程，并根据生产指令卡组织工艺流程；在过程检验过程中，检验部门在条码技术的支持下，将生产现场的操作人员、完工时间、质量信息等数据录入MES系统软件，进行系统管理；科研生产部和生产单位使用MES系统软件对现场生产活动进行实时监控和查询，
通过对军用电子产品生产过程的分析，设计了涵盖科研生产计划部、工艺部、机加工车间、电子装配车间、检验部等主要部门的MES系统软件功能模型。系统主要模块包括系统管理模块、生产任务单管理模块、车间计划调度模块、半成品管理、检验数据采集模块、工序定额管理模块、信息查询及报表管理模块等。 3
． MES系统软件在电子产品科研生产管理中的应用
为便于实施和使用，解决传统科研和生产管理中存在的突出问题，将MES系统软件划分为若干个子系统，分别面向特定的部门和用户，形成各自的功能和界面。MES系统软件虽然分为若干个子系统进行部署，但这些子系统都是基于同一个后台数据库，按照统一规划进行设计和实现的，从而保持了彼此之间良好的信息共享和集成，实现了规划、过程零件入库、出库日常工作准备、工时定额、成套件、车间调度、零件检验信息化管理。
从近一年的应用效果来看，系统总体运行良好。已完成生产计划部生产计划近4000份，零部件图纸12000余份，零件工序近60000道，工时近30万工时。总的来说，MES系统软件的开发及其在小批量电子产品生产管理中的应用与实施取得了以下成果：（1）通过与CAPP系统的信息集成，实现了各零部件的生产订单卡。自动生成，减少信息重复录入量，显着缩短车间生产准备时间。(2) 通过信息共享，提高信息的透明度和利用率，提高了管理效率。MES系统软件的所有数据都基于科研和生产任务，建立在统一的数据库平台之上，使各岗位人员能够通过系统的信息查询和数据统计功能，获取自己关心的数据。(3)规范了生产管理流程。MES系统软件通过对生产过程中各个环节的时间节点、数量、进度等信息进行限制和监控，达到标准化生产过程的目的。(4) MES系统软件中丰富的工时、质量、任务量等生产数据，为产品质量分析、生产资源优化配置、生产计划的合理安排提供了科学依据。
conclusion
从实际应用来看，能效科技设计的MES系统软件功能基本可以满足现阶段小批量电子产品生产过程中涉及的所有相关部门日常工作的需要。未来，随着MES系统软件的进一步优化实施，一方面可以增加生产信息的透明度，通过信息共享、信息集成、信息处理等技术，大大缩短电子产品的生产准备时间，其统计汇总功能和数据分析功能也将大大提高生产管理效率；另一方面，