張自強，北京數碼大方科技有限公司開發部副總經理，15年制造業CAD/CAM/ERP/MES產品設計和企業咨詢工作經歷，高級工程師，工學碩士。

    張自強：各位來賓大家好，非常感謝主辦方給我這個機會給大家做交流，今天我講一些比較具體的東西，就是從DNC走向MES發展的軌跡。

    一、北京數碼大方科技有限公司簡介

    CAXA在CAD/PLM市場已經18年了，公司已經有600、700名員工，擁有自主知識產權的CAD、CAPP、CAM、DNC、PDM、MES等PLM軟件產品和解決方案；在全國建立了35個營銷和服務中心，300多家代理經銷商、600多個教育培訓中心，和多層次合作伙伴足球的技術服務體系；截至2009年已累計銷售正版軟件超過30萬套，擁有超過2.5萬家企業用戶，感謝大家的支持。   

    CAXA品牌的認知度也比較高，用戶遍布軍工、裝備制造、汽車制造等行業。

    二、DNC 產品的發展歷程

    現在我們回顧一下CAXA—DNC產品的發展歷程，從數控機床的通訊到網絡化的分布式數控系統。早期的時候數控機床還不具備聯網的條件，主要的方法就是通過這種多串口卡實現通訊。到了2000年以后，有些數控機床具備了直接聯網能力，可以通過建立車間局域網連接到服務器。另外，無線技術也得到了很多應用。目前，許多企業在車間使用大量數控機床，并且車間網絡已經非常成熟，特別是隨著網絡數控機床技術的提高，可以把很多的機床實時數據，加工現場的工藝參數，刀具參數等通過網絡傳遞，實現數控機床數據采集技術，這是一個大概的發展過程。

    三、DNC 向 MES 功能的過渡和發展

    1）從簡單的工具產品到精細化生產的輔助手段

    --數控程序的下載與上傳

    --數控程序的存儲與管理

    --數控程序的流程定義與規范

    --刀具參數的存儲與下載

    --數控機床采集、監控和分析報告

    --生產數據采集和分析報告

    --工裝、夾具的管理

    --物料的傳送、中轉、存儲的管理

    前四點是傳統DNC具備的功能，后四個是延伸的DNC產品功能，這也是MES需要的基礎。

    2）DNC為MES提供實時收集生產過程數據的能力

    比如，可以通過DNC實時監控企業數控機床加工狀況，對機床狀態以不同顏色區分，并且可以查看詳細的狀態，檢測到每個機床目前加工情況，做到實時監控，并且可以通過對加工歷史數據的采集，為企業提供分析數據。

    這是一個機床在一周內開機、關機、等待、故障的歷史記錄，為企業進行詳細分析提供基礎數據。

    3）DNC為MES提供實時分析生產過程數據的能力

    有了數據采集能力后，企業需要對生產過程，生產數據進行分析，舉例來說，在設備行業比較常見的OAE指標，是要考核一個設備在生產過程中的利用效果，包括三個指標，從這三個指標得到一個總的結果，就是OAE。如圖示，通過前面的機床采集數據以后，可以詳細計算每一臺設備不同的班次或天數內，開機率和利用率是多少？將結果通過不同的圖表方式展示出來，能方便企業的領導關注某設備真正利用和創造的價值是多少，以及分析這個設備使用率比較低的原因是什么。

    4）DNC為MES提供生產數據采集的能力

    除了對自動加工設備的數據采集以外，還可以利用條碼、RFID、IC卡等手段，人工輔助采集如下數據：

    --操作者或員工卡號

    --在加工的工單編號

    --在加工的工序編號

    --加工的工件數量

    --加工的合格數量

    --問題或故障原因

    5）DNC為MES提供全方位的數據采集能力

    圖示為DNC擴展的數據采集能力，除了數控機床以及通過和數控系統之間的接口進行通訊以外，企業還有一些輔助的信號來源，比如信號燈或者傳統的開關信號等等，這些技術可以通過一種遠程的設備，或者說通過PLC設備，通過OPC技術，獲取數據，再傳到數據采集終端，這樣就比較方便企業實現數據采集的操作。

    6）為MES提供面向車間的管理功能：車間計劃與排產

    企業不僅關注數據的采集和獲取，實時數據的分析，車間的管理功能，車間計劃、排產等，對企業來說也非常重要。有些企業想上計劃排產軟件，根據我們實施的經驗建議企業找一些專業的廠家來實現，因為這是一個很專業的領域，企業如果想實現自動排產，需要考慮很多因素，但是通過MES數據采集模塊提供了很多基礎數據后，再由專業廠家的分析算法來做，能方便企業實現目標。

   7）為MES提供面向車間的管理功能：物料追蹤與庫存

    --單件和批次物料跟蹤記錄

    --物料庫存的管理

    --物料位置的紀錄

    --根據物料批次或單件編號的追溯

    --車間文檔的記錄和查詢、打印

    --條碼編碼和打印

    8）為MES提供面向車間的管理功能：設備維護

    機械行業還比較關注設備維護的需求。在有了一些數據采集的基礎以后，設備維護可以做的比較實時和準確，可以用不同的狀態顯示現在設備的維護狀態，比如紅色表示設備不具備加工能力，需要維修，綠色表示設備運轉正常，黃色是按照維修保養周期計劃設備到了保養期，提醒維護人員按計劃對設備進行及時的保養，這是比較常用的一些功能。

    9）平臺化可配置的下一代MES產品

    CAXA根據企業的需要和發展，和美國一家MES廠商WonderWare聯合做了面向機械行業的MES平臺，提供一個系統平臺。

    平臺化的MES是位于上層計劃管理和底層工藝設備控制之間的、面向車間層的管理信息系統：

    --系統平臺提供工廠模型和生產模型的建模功能

    --系統平臺提供廣泛的設備接口、工藝數據庫和安全模型

    --系統平臺為應用模塊提供數據存儲和共享

    --系統平臺提供對象模板和遠程部署，方便擴展和復用

    四、面向機械行業的MES解決方案案例

    1）面向裝備制造業的案例

    CAXA目前實施的比較多的是軍工和裝備制造企業，主要是這些企業對數控機床的需求越來越大，有的企業甚至達到三百臺，企業投資非常大，達到幾百萬甚至上千萬，企業非常關心這些機床使用的效率如何，利用的情況到底是怎樣的，到底發揮了怎樣的效果。圖示是每一個廠區實施監控的界面，這樣可以看到現在設備目前的狀況，生產狀況每天打開一目了然。

    另外，還有對歷史數據進行記錄，設備昨天，前天的加工情況，加工過程，每個時間段在干什么，每天幾點、幾分，幾秒開始加工，程序什么時候結束，如果出現報警，報警原因是什么，等等情況都有一個詳細的歷史記錄以便于企業對設備使用效果進行追溯。另外，對每臺設備的參數可以進行分析，便于領導對車間現場績效進行考核。除此之外，數據采集方式也有很多種。

    2）面向通用機械制造業的案例

    通用機械制造行業特點是標準化生產程度比較高，以單元形式組織生產的，機加工一個單元可能有10臺、8臺的設備，完成幾類零件的加工，另外還有裝配單元進行機械零件的裝配形成最終產品。在這種企業，數據獲取情況有：每個機加工單元有一個終端，來接收生產作業的指令，另外在這個終端上去做一些條碼或者IC卡進行生產數據的采集，通過機床本身控制系統可以采集到機床的信息，對裝配單元采用PLC技術，結合傳感器，來采集，反饋。另外還有一個大屏幕顯示每一個作業單位完成的情況，如果與計劃偏差比較大，屏幕上會有顏色顯示出來提醒現場查找問題。大屏幕還可以顯示零件目前在車間所處的位置，批次號數量等。

    另外還可以對績效進行分析，可以統計出來設備當時已經完成的比率，已經完成了計劃的多少等，總之，提供了數據后，可以從中挖掘出很多的信息。

    以上是對CAXA產品做的簡單的介紹，謝謝！