集成，对整个车间制造过程进行优化。五金塑料行业是以离散为主、流程为辅的制造业，是劳动密集型产业，需要大量生产工人和管理人员。

　　目前国内许多五金塑料企业面临如下困难：1）劳动力成本上涨，需求萎缩；2）机器品牌型号众多，生产数据繁多且难以实时采集，信息断层，生产过程监控困难；3）生产作业计划变化大，临时插单、材料短缺等问题时有发生；4）生产报表难以实时上报管理者，质量问题追溯困难，缺乏管理决策所需的信息；5）多品种少批量，生产排期困难等。若不及时解决这些问题，企业难免遭到市场淘汰。目前，95以上的五金塑料行业企业的信息化程度于应用ERP、MRP或进销存等计划层面的管理系统。国内针对压铸注塑行业研制的制造执行系统（manufacturingexecution system，MES）处于起步阶段。

　　本文结合五金塑料行业生产过程的特点，研究MES在五金塑料行业的应用，通过管理的提升和信息化效两大手段，为五金塑料行业提供车间级管理服务。它对企业提高生产效率和经济效益具有极其重要的意义，为推动信息化和工业化融合，提升产业竞争力做出积极贡献。

　　1MES简介及应用目标美国先进制造研究机构将MES定义为位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统。MES实时采集生产数据，并进行相应的分析和处理。它需要与计划层和控制层进行信息交互，通过企业的连续信息流实现企业信息全MES在五金塑料行业的应用目标为：1）实时采集生产数据，解决信息断层问题；2）在企业内网进行生产实时监控，并对采集数据进行相应的分析和处理，进行生产管理、报表管理，为决策提供数据支持；3）在车间设电子看板，实时展示生产情况；4）优化车间整个生产制造过程，提高生产效率和管理水平，节省人工成本。

　　2MES在五金塑料行业的解决方案MES在五金塑料行业的解决方案如所示。

　　MES在五金塑料行业的解决方案研发MES现场控制器实时采集生产数据；采用RFID技术采集无接口事物的信息，如模具信息、员工信息，解决信息断层问题。采集生产数据后，在企业内网实时监控生产过程，并进行生产管理（物料、人员、排期管理等）、数据分析管理、数据存储、报表生成及管理，为决策提供数据支持。同时，在生产车间设电子看板，实时展示生产情况，以便车间主管及时掌握生产情况，快速制定并实施应对措施。将来，形成行业云后，可将采集到的行业数据发送到云端。

　　届时，云平台自动分析多家企业乃至整个行业的数据，比如订单的变化趋势等。依托这些数据，企业可对市场变化做出更快反应。

　　2.1制造执行系统现场控制器的研发MES现场控制器主要包括控制模块、数据采集模块和通信模块。控制模块采用STM32F103微处理器；通信模块采用ENC2860控制芯片；采集模块采用ISO18000-6B协议的960MHz超高频耐高温抗金属电子标签；员工打卡时间采集单元采用包括EM4100协议的125kHz低频卡。其结构如所示。

　　控制模块设有USART接口和SPI接口。SPI接口连接通信模块的一端，通信模块的另一端接入以太网并与上位机相连。数据采集模块包括采用射频识别RFID的模具数据采集单元和员工打卡时间采集单元。USART接口通过驱动芯片与模具数据采集单元和员工打卡时间采集单元连接，并将数据采集模块设计成从MES现场的压铸机控制系统直接引线到控制器，采集与监控压铸机温度、电量等工业制造中的重要数据，使采集的数据更加完善。另外，MES现场控制器还包括数据保存模块。数据保存模块与控制模块相连，用于临时存储数据，以便与之相连的控制模块进行数据统计、分析与处理等。

　　2.2数据采集工具软件的研发数据采集工具软件通过以太网与现场控制器通信，读取现场控制器采集的现场数据，并进行数据解析、数据处理、数据存储。其数据采集处理流程如所示。米用VisualStudio集成开发工具，开发语言采用C编程语言，使用TCPServer/TCPClient通讯协议。

　　数据采集程序启动后，自动监听现场控制器通讯端口，采集程序自主判断现场控制器（客户端）是否在线状态，并实时与现场控制器进行数据交互。采集程序依据规约对数据进行处理，若客户端上线，则接收客户端发送过来的数据，然后对数据校验。若数据校验失败，则进行无效数据处理；若校验成功，则进行数据解析、指令判断、数据处理、数据存储。整个过程都有出错处理机制。数据处理完毕后采集程序继续监听、接收数据等，采集程序一直循环，直至结束。

　　2.3MES管理系统架构及功能模块MES在五金塑料行业的管理架构如所示，MES管理系统实时读取生产数据，监控生产过程，并进行订单管理、物料管理、人员管理、生产排期、统计分析、效率管理、质量管理、报表生成及管理、存储管理、数据查询、安全配置等，实现压铸注塑管理数字化、压铸注塑过程智能化，提高管理水平，优化信息资源，使压铸机注塑机达到佳工作配置。

　　此MES功能模块的开发采用组态软件与C相结合的方式，MES管理软件的网络发布通过组态软件实现。

　　MES管理系统2.4电子看板设计电子看板可实时显示车间生产信息，如组别、时间、生产单号、设备故障、生产线运行状态以及实际产量、目标产量、合格率、停线时间、安全事故等。当生产信息发生变化时，显示同步更新，以便车间主管及时掌握生产现状和必要的情报，从而快速制定并实施应对措施。电子看板软件采用C开发，使用37寸纯平电视进行显示，通过网络实现通讯、数据共享。

　　3应用效果该MES管理系统己成功应用于东莞某五金塑料加工企业，对企业生产车间进行了改造，运用信息化手段，优化生产管理流程，不仅大大提高了生产效率，而且加强了对生产现场的综合管理，还可按需生产，创造隐性经济效益，为企业节省了数十万元。

　　MES在该传统五金塑料行业的成功应用，得到了企业的好评，曾在东莞市两化融合牵手工程巡回交流活动中作为成功案例与广大专家分享。带领相关专家体验两化融合工作现场实效，与他们交流推广两化融合在五金注塑行业的优秀项目和服务，进而总结和提升传统加工制造业实施两化融合的先进经验。为推进东莞市传统加工制造业两化深度融合提供借鉴和拓展思路。

　　4结语本文结合五金塑料行业生产过程的特点，研究五金塑料行业MES管理系统，用于整个压铸注塑车间的管理。实践证明，MES在五金塑料行业的应用，实现了对整个车间生产的优化管理，提高了企业管理水平和生产效率、优化了信息资源使压铸注塑机达到佳工作配置，加了五金塑料企业的竞争力。五金塑料行业MES管理系统对企业提高生产效率和经济效益具有重要意义，有力地推动制造企业信息化和工业化的融合，提升其竞争力。