MES系统水产加工行业应用方案

针对水产车间产品种类多、结构不稳定、人工数据采集、统计分析困难等特点，设计了一款执行制造系统以实现从原材料进入车间到产品离开车间的整个流程管控自动化，提高管理效率

针对水产车间产品种类多、结构不稳定、人工数据采集、统计分析困难等特点，设计了一款执行制造系统(Manufacture Execute System，MES)以实现从原材料进入车间到产品离开车间的整个流程管控自动化，提高管理效率。系统以SSM作为基础框架，采用MVC多层架构的设计模式，共分为7个功能模块，将现场设备与系统紧密结合，通过条码打印机、ID读卡器、红外对射计数器等多种手段对车间的生产数据进行实时采集，并结合现场看板展示实时数据，实现生产数据的无纸化处理，确保了数据的准确性与安全性。

概述
作为先进车间管理技术的载体，执行制造系统(Manufacture Execute System，MES)在帮助制造企业实现生产的自动化、智能化和无纸化等方面发挥着巨大作用。它通过精确的高级自动排产技术、全集成的协同制造、自动化的数据采集、全透明的决策支持以及简易直观的人性化操作界面来实现生产过程管控的数字化。

水产品加工是一个流水线型生产处理过程，所需采集的数据种类复杂(例如原材料批次、工人绩效、设备数据等)，车间的突发状况较多，需要管理人员进行及时处理。而目前的企业一般采用手工记录报表，通过员工的层层上报来实现上下层之间的数据获取及管理，由于人工采集数据效率低下，信息流通速度较慢，使得管理人员面对突发情况无法灵活应对，对于管理层生产计划的制定可能产生负面影响。

这种依靠人工组织与管理的方式已不适应企业发展的需要，为改变企业现有情况，设计了这套MES系统，可以为整个生产活动的优化提供有力的支撑。通过对数据进行采集、管理与统计分析，可为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，改变了以“纸”作为交互媒介的工作方式。

1 水产品加工关键工序及所需设备
1.1 关键工序
以常见的鱼类产品为例，产品的种类虽复杂，但是生产历经的工序以及每道工序所需的设备大致相同，其加工流程如图1所示。

图1 水产品加工关键工序

1.2 关键设备及功能
设备是产生以及记录数据的重要部分，其所在的工序以及其对应的功能如表1所示。

每道工序的设备之间不是独立的个体，为了方便数据的采集，需要在设备之间进行绑定建立设备组，例如去头作业中由于多人共用一个电子秤，需要员工刷卡记录绩效，则电子秤与读卡器可绑定为一个设备组，当称重完成后员工通过读卡器刷卡，读卡器向电子秤传送一个触发反应，同时向MES系统传送员工的ID卡信息，电子秤接收到触发反应后，向MES系统发送读取数据请求，MES系统则读取电子秤中的称重数据，并结合员工信息保存至数据库，这便是一个完整的数据采集过程。生产设备的整体连接结构如图2所示。

图2 MES设备连接结构图

2 水产车间MES系统设计
2.1 MES基础功能模型
针对水产车间的加工特点，将MES的功能分为7个模块:系统设置模块、基础资料管理模块、工艺管理模块、生产订单管理模块、质量管理模块、绩效管理模块和设备管理模块。基础功能模型如图3所示。

图3 MES基础功能模型

MES功能的设计覆盖了整个车间生产流程，实现了从员工到部门、订单到原材料到产品到质量、设备到工序等关键点管理，同时为确保信息的安全性，对不同的用户进行了权限的分配，从而实现安全的数据共享，确保了生产的每一步都能够被系统所记录及约束，尽量保证车间处于无纸化运行状态。

2.2 MES系统关键流程分析
(1)系统连接现场看板:车间内可设置物料清单看板、订单完成进度看板、异常工序看板等，看板连接系统，可实时显示生产过程中产生的最新数据，管理者可根据看板显示的数据及时做出决策，实现生产透明化。

(2)生产进度实时追踪:可根据系统内建立的报表查看当前订单完成进度、工人工作效率、设备利用情况等，可及时发现执行中产生的问题并进行处理。

(3)自动化数据采集:通过ID读卡器、红外对射计数器等设备对数据进行自动化采集，改变了以往人工手工记录的落后情况，能够准确、快速地实现数据反馈，避免人为记录差错，使工人将更多的精力集中在现场操作上，提高生产效率。

(４)产品质量实时追踪:通过条码技术跟踪产品从物料投产到成品出库的整个生产流程，实时采集生产过程中产生的所有数据，产品售后出现的一切问题都可以通过扫描包装条形码来进行追溯，提供了强有力的售后保障服务。

3 结论
本文所设计的水产MES系统借鉴了当前主流MES系统的模块设计，以SSM为框架，将整个系统划分为5层，并已得到初步实现。由于该系统重点在于MES系统的基础功能，对于某些高级自动化功能并没有涉及，模块设计有待补充，后期还可引入安卓PAD等移动端操作设备，实现系统的移动操作。

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