机械企业中MES系统的质量管理模块的应用

1 MES系统概述

    MES（Manufacturing Execution System）即制造执行系统，是面向车间的生产过程管理与实时信息系统，立足于重点解决生产过程中出现的问题与痛点。在“工业4.0”及“中国制造2025”的浪潮冲击下，生产过程信息化的不足给生产带来了较大的压力。基于市场及内部管理的迫切需求，立足于面向未来的业务转移，智能制造的重要战略成为重要背景。为了实现智能制造重要战略转型，MES系统应用成为必然。在生产制造过程中，质量管理对产品质量的好坏起决定性作用，所以质量管理在制造执行过程中是处于重要地位，并贯穿在整个制造执行过程中。

2 实施MES系统质量模块带来的效益

    （1）将生产过程中的质量管理作为MES系统的质量模块固化在系统中，可以制定一套合理的流程规范来规范员工操作；（2）员工在检验产品时和提报质量问题时在系统操作，可以让过程数据系统化，便于问题的分析和追踪；（3）检验记录电子化，可以节约大量打印纸张、降低成本；（4）采用PDA（移动终端），实现现场随时随地快速创建质量通知单，对不合格品即时拍照、存档并与质量通知单号关联，可以提高工作效率、方便与供方及相关部门及时共享质量问题；（5）在通知单需要审签的时候能通过邮件和钉钉及时推送消息到相关责任人，能极大地提高工作效率，实现移动办公的功能；（6）质量数据系统化，可以从不同的维度，不同的逻辑来制作不同的报表或者看板，来监控产品的质量问题。

3 质量管理架构设计

 

图1 质量管理架构设计

    3.1 质量监控

    质量监控主要通过在生产线上采集到的数据，以及系统之间的数据，建立一个针对产品质量、参数质量和质量分析的监控和跟踪体系。帮助生产操作者和质量管理员对产品的质量进行管理和追踪，并且能够分析产品质量的变化趋势，防止产品质量出现偏差。

    3.2 异常管理

    所有偏离了设计的生产环节的事件都被异常管理系统所捕获，并记录下来。在获得异常事件后，对事件进行分析，防止影响生产的事件再次发生。异常管理包括了异常事件记录、异常事件分析、异常事件处理等子模块。

    3.3 质量分析

    质量分析主要面向产品的质量数据进行分析。我们通过对生产环节采集的数据，以及异常的记录，能够定位质量出现偏差的工序或者工段，或者操作者和工艺，帮助企业不断地改进产品质量。

    3.4 质量工具

    质量工具与质量分析一样是面向产品质量分析的功能，通过向质量分析提供工具，实现其功能，并且质量工具可以根据企业的需要，不断地进行改进，或者设计新的工具，对不同的质量目标进行分析。

4 机械企业中MES系统的质量管理模块的应用

    4.1 检验形式及检验计划的确定

    通过质量人员对关键工序的识别，来决定检验的形式，包括：工序员工首检、工序员工自检、质量人员抽检、质量人员百分百检验等几种方式。这些不同形式的检验会以抽样计划记录在系统中。通过对产品的质量目标进行分解以及产品零配件的规格参数，可以制定工序级别的质量控制规范和过程控制参数表，即检验计划。检验计划可以从机型、物料类型、通用检测项、特殊检测项等几个维度进行划分，并在生产过程中可以任意组合搭配使用，从而达到检验计划的可复用性。

    4.2 数据采集

    4.2.1 进货检验

    4.2.2 过程检验

    4.2.3 检测设备的数据采集

    检测设备通过PLC采集检验数据，并通过接口把数据传输到MES系统，在MES系统里保存数据用作后续的质量结果统计和分析。

    4.3 不合格处理流程

    （1）对于在各个检验过程中的不合格，可以通过开质量通知单的方式来提报异常，质量人员可以把多项不合格合并作为一个质量通知单，通过录入文字来具体描述不合格情况或者通过拍照把不合格现象的照片保存到系统中，便于后续查看。根据物料的供应商不同，将质量通知单分为内部质量通知单和外部质量通知单。内部质量通知单的处理意见可以选择工废、返工、返修、申请让步使用；外部质量通知单的处理意见可以选择退货、返工、返修、申请让步使用；（2）若选择处理意见为工废，需要通过责任部门负责人审签通过后，可进行工废流程；若选择处理意见为返工、返修，可进行返工、返修处理流程；若选择处理意见为申请让步使用，需要进行质量审签流程。质量审签流程会把通知单相关信息通过邮件或者钉钉消息推送给相关责任人，责任人将审签结果回传到MES系统，质量人员根据结果决定是否让步使用；若选择处理意见为退货，则通知供应商，进行领退料流程。

    4.4 质量数据的统计分析

    4.4.1 质量问题的汇总

    系统现在有异常反馈查询报表，可以详细查询哪个产品在哪到工序提报了哪些异常问题，包含异常提报人、提报时间、是否解决、解决时间、解决人员、是否复检、复检时间、复检人等信息；质量通知单查询报表，可以详细查询哪个产品在哪道工序开了哪些质量通知单，信息包含通知单类型、责任单位、处理意见、通知单状态、通知单提报人、提报时间、通知单关闭人、关闭时间等信息；进货检验结果、过程检验结果、自检检验结果、入库检验结果查询等报表，可以查询各类检验过程中记录的数据。

    4.4.2 质量指标的统计

    一次交检合格率报表，根据某一类机型的过程检验、自检或者入库检验的一次检验合格数量来计算某机型的一次交检合格率。

5 结束语

    总之，在机械企业中，借助于MES系统的质量管理模块研究，有助于提高企业生产质量，对于机械企业的长久发展有重要意义。