企业车间生产调度MES系统的设计与研究
吕家麒
摘 要：随着机械化生产的普及，数控机床的量化生产效果越来越突出，为更好地提高生产力和优化生产结构，生产调度的作用就显得尤为重要，本文将结合实际情况对数控车间生产调度优化解决方案进行简析。
关键词：数控车间；生产调度；应用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.047
1 生产调度工作内容及性质
生产管理通常分为三个阶段：生产计划、生产调度和生产控制，其中生产调度是生产管理领域内的关键环节，调度与很多其他经营管理活动有关。实际生产过程中，车间生产调度过程是一个多元化管理模式，需要敏捷响应和反馈，要求在宏观上规划生产，微观上调控生产。科学合理的生产调度在满足客户要求和生产任务的前提下，依据生产过程获得准确信息，充分合理地利用与配置加工过程的各种制造资源、高效低耗地使用生产资源、合理安排加工工件的顺序、均衡设备负荷和生产、提高设备利用率、缩短换工装和物料准备时间、降低生产和人工成本、优化生产过程。调度是决策的一种形式，它在制造业和服务业中扮演着关键角色。生产调度是实现制造业运筹、管理与优化技术的核心，它是在时间上对一组可用的制造资源进行加工任务的安排，将工件分配至相应的设备上，确定各设备上操作的加工次序和开工时间，使得某一性能指标最优。
2 合理优化生产调度工作的作用
当生产关系不能适应生产力发展的时候，生产结构就必须做出相应的调整，而这种调整往往是通过合理优化生产调度工作来完成的。合理优化生产调度工作，一方面是为了通过对原材料和成品材料的管控，来达到提高企业实现经济效益和提升社会效益的目的；另一方面是为了提高生产结构中人作为生产力的作用价值，提升人在执行和落实生产调度指令过程中的执行力；最主要的一方面是通过对生产调度的有型评价来合理测算原材料的使用配比是否得当，精确测算其是否还具备通过改良调度方法进一步降低成本支出的可能性。
3 数控车间生产调度工作中调度管理误区
数控车间作为生产制造型企业的核心部门，其实际生产力和生产量不仅比一般的生产车间要高，而且由于是全机械化生产，因此其成品的精密度也要比普通机械加工出来的更为精细。以此原则来说，数控车间生产调度工作相较其它车间也必须更为严谨。但笔者在结合工作实践以及参照其它单位的一些管理模式来看，数控车间的生产调度工作依然存在一些调度管理误区。
其一，离散式生产仍然占据主导地位。离散式生产也就是车间任务型生产，此类生产需对原材料直至加工完成这一全过程进行有效的跟踪，以此计算出每个单件的完工所需的实际生产时间，然后再通过一定测算来分析出同批次生产任务的生产周期。从表象上来看这种方法很科学，但其中忽视了一个问题，所有的数据测算都是按先假设为定量因素来计算，然而不确定性因素对离散式生产的影响却完全没有考虑，一旦有变量因素对整个生产过程造成影响的话，势必会直接影响到成品出库，如此一来就让生产调度完全发挥不出应有的作用。
其二，生产调度对流程式生产监督不到位。在发现离散式生产中变量因素的影响之后，有些负责生产调度的人员对其进行了适度的调整，采用流程式生产的方式来执行生产调度计划。所有的生产工序都以流水线作业的方式来进行全面管控。这种模式在传统生产方式的调度中作用明显，能够有效地通过调度来完成流水线上各工序的生产任务，对可能存在的变量因素也能及时的发现并加以解决。但这种模式却并不适用于数控车间，在数控车间中，所有的生产设备完全是以独立状态形式存在，数控机床根据预先输入的程序，在原材料完成投料之后便自动进行加工，各工序都是自动生成的，其调度的作用根本没法体现。
其三，按产品品种与生产批量大小调整进度。前两种生产调度的方式都存在明显的缺陷，有些调度员结合统计学的原理按产品品种与生产量大小调整进度的方式来规划数控车间的生产调度工作。此种方法灵活性强，且较为直观，因此目前在数控车间中这种调度方法被广泛的应用。客观来说，这种方法的确能够在一定程度上提升生产结构，但笔者结合长期的数控车间生产调度实践来看，其中虽然对数控设备的管控相对到位，但对于操作人员的优化安排仍欠缺考虑，假设操作人员不能有效执行生产调度计划时，那么生产调度工作便又会陷入僵局。
4 数控车间生产调度纠偏及优化措施
对于数控车间调度工作而言其间存在的缺失问题，必须客观的一分为二来分析，采取纠偏措施进行调整，往往只能治标不能治本。因此在下阶段工作中，必须采取优化调度模式的方式循序渐进地提高生产调度的效率。
系统的分析科学化生产调度工作在数控车间中的应用，主要考虑的是人为因素和变量因素对其产生的干扰，基于此，相关的调整工作也主要侧重这个方向来开展。
首先，将数控车间的生产调度计划从“按需生成”到“按劳生成”转型。数控车间的加工设备生产动作虽基本相似，皆是按加工要求编写好的加工程序进行加工，但由于操作人员在编写程序时有可能存在偏差，因此其实际生产力也可能存在着差距。比如有些经验丰富的技师工作进度要比新进车间的初级工快30%以上。这就需要生产调度人员打破固定模式的按需生成生产调度计划的模式，将产品的数量集中公布，让操作人员根据自己经验结合自身实际情况为自己制定生产预期值，生产调度人员再通过这些生产预期值与生产目标进行结合之后，此时生产进度安排也基本一目了然。同时这种非主观意愿上的良性竞争，也能够刺激操作人员的工作积极性，从而进一步减少不确定性因素对生产进度的影响。
其次，将数控车间的生产调度从“岗位调度”向“人员调度”转型。数控车间的加工设备是固定的，相应的加工设备作业工序都是按既定程序来执行的，在整个过程中过度强调岗位的作用并不利于数控加工设备生产力的发挥。数控加工设备的核心在于“编程”，而能够完成编程且让程序有效执行的是“人员”且绝非“岗位”。基于此，在执行数控车间的生产调度任务过程中，生产调度人员的着眼点应该在操作人员身上，而并不是把关注的焦点放在对哪几部数控加工设备下达指令的层面上。在这其中也存在一些比较特殊的情况，比如有些外协加工件，经数控设备完成加工后，必须要进行组装才能达到外协客户的基本要求，这个过程中，便需要生产调度人员将组装人员、包装人员和质检人员提前介入到相关工序，力求每一道工序完成的机械设备都完全符合设计图纸要求，以达到相应的质量标准。在这个过程中就必须适度的考虑人员调度的统筹问题。
最后，将数控车间的生产调度从“指定”到“定制”转型。数控加工设备的存在，极大的提高了生产能力，在一些固定程序和固定产品的批量生产过程中，无论是产量还是产品质量都相对较为稳定。但这种相对的稳定并不能带来最大化的经济效益和产生一定的社会效应。事实上往往是生产一些特制件或者是高精度的产品件才能为企业带来可观的效益。据调查数控车间的操作人员也都更愿意从事这些产品的加工工作，然而这些产品的质量标准又极为严苛。为了确保生产质量和进度，传统的调度模式便不再适用，必须对原有的指定加工模式向定制加工模式转型，让通过技术考核的高级别技能人员完成相应的加工工作，这样一方面刺激了操作人员之间的竞争，使其花更多的时间来钻研相关业务能力；另一方面提高了高级别技能人员的福利和薪酬待遇也是按劳分配的一种公允表现形式；最主要的一方面是通过这种有针对性的生产调度任务下达，进一步地优化了生产力与生产关系之间的协调，更有助于生产结构的调整和稳定。
5 数控车间生产调度工作展望
通过借助计算机多媒体设备和云存储功能，便能对生产调度任务的下达和调整实现无缝式链接，通过对终端数控加工设备的远程控制，也能及时了解和掌握产品的相关生产进度情况。数控车间调整和优化生产调度工作中下一步工作的重点和重心，将是通过后台数据库的相应控制，让数控车间与生产调度室之间形成数据的实时双向互传，这样有助于调度室及时指挥和安排其它岗位从业人员按照数控车间的生产任务完成情况来调整相关工作。而数控车间的操作人员也可以根据相关的下行数据信号指令传输情况，及时了解同批次生产任务的发放和执行情况，有助于按照自身的实际能力来调整相应的生产进度，进一步做到了能者多劳的同时也合理安排了作息时间。
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