編者語：金屬加工領域中的企業于2005年做出決定，開始對業內使用的生產加工控制和生產計劃管理系統進行優化改進。他們決定采用一套開放源代碼的MES生產制造管理系統，因為許多標準的生產加工管理系統的控制范圍大大超出了中小企業的范圍，價格昂貴。本文從一個批量生產中小企業者的角度對這一項目的進展情況進行了報道。

如今，標準的MES生產制造管理系統的水平都提高了許多，都能夠方便地用于中小型生產加工企業

　　如今，許多標準的MES生產制造管理系統的水平都提高了許多，均能夠方便地用于中小型生產加工企業了（圖1）。特別是在大多數供應商的MES生產制造管理系統還適用于大批量生產使用時，又有供應商推出了非常好用的BDE生產數據采集系統、PZE人員工時采集系統和MDE機床數據采集系統的解決方案。這些系統，實際上只是數據記錄儀和讀識數據的前端解決方案，過程處理的內容不多。

　　柏林Geyer控股集團有限責任公司的領導班子在研發適合于中型企業使用、將所有企業可用資源，包括整個產品研發到機床設備控制都納入到系統之中的企業管理系統研發中也有著類似的經驗。從市場的整體情況來看，生產廠家要求的這類產品的項目費用在40000歐元～120000歐元之間。在亞琛的ERP/PPS（企業資源管理/生產計劃和生產控制）論壇中，人們聆聽了杜伊斯堡市F&M Consulting公司的系統集成和技術咨詢介紹。這家杜伊斯堡市的技術咨詢專家介紹的開放源代碼的Flexpo系統吸引了大量的聽眾。因為其完全不受操作系統的限制，能夠滿足Geyer集團公司許多特殊應用的需要，為他們提供合適的解決方案。

　　以解決問題為主導的MES生產制造管理系統

　　MES生產制造管理系統基于其直接與生產加工相結合，因此應是以解決生產問題為主導的、顯示反應時間短、運動數據處理快的解決方案。所有在ERP企業資源管理系統中的不靈活性和功能限制都應在MES生產制造管理系統中得到克服，解決那些能力限制的問題、關鍵性的快速反應問題和計劃外的過程等。以表格為主導的ERP企業資源管理系統是一個適用于大批量不同信息、平均反應速度而設計研發的系統，很難滿足對于各個企業不同的獨特要求。所謂的標準MES生產制造管理系統也基于系統結構復雜性的增加在使用靈活性、可伸縮性方面也遇到了同樣的問題。當用一套標準的解決方案來滿足用戶越來越多的不同要求時，很快就會遇到這種限制性問題，就會帶來很高的價格費用問題。熱線電話和維護保養的費用就會占費用總額的15%～20%，與現有標準方案匹配所帶來的高昂費用，這些都導致Geyer集團公司最終選擇了開放源代碼的Flexpo生產制造管理系統。

　　在整個項目引進過程的7個月時間里，所有的模塊（BDE生產數據采集系統、工具刀具管理系統、PZE工人工時管理系統、工廠出入管理系統、機床連接系統、產品研發PDM/PLM和暢通無阻的廠內物流）都與企業的三大不同生產要求保持了一致

　　隨著可信度查詢次數的增加、特殊問題和警告的出現及特殊的功能互鎖功能要求，使得那些具有很好使用靈活性的標準產品也很快就達到了其能力的極限。產品出廠日期直到最小的細節都由工人協調確定，因為在整個鏈條中最薄弱的環節確定了項目是否成功。

　　在對Geyer集團公司不同生產領域MES生產制造管理系統設計要求的說明中，提出了要將MES/PDM/PLM集成到ERP企業資源管理系統之中。杜伊斯堡市F&M Consulting公司獲得了完成解決MES解決方案提出的附加要求和與現有ERP系統的集成，包括把機床設備的控制和管理都集成到一起的任務。這家機械加工自動化控制的專業廠為這一項目提供了全部使用授權，提供了MES系統組件所有的源程序，包括編譯程序在內。這不同一般的解決方案、有目的的控制方法，接口管理和恰到好處的技術措施都是按照機械加工企業而設置的；并且與IT技術專業企業F&M一起成功地引進到Geyer集團公司中。Geyer集團公司則負責生產制造BDE/PZE生產數據和工人工時數據采集設備的工作臺，因為這些都屬于機械工業領域中的鈑金加工件。

　　符合生產加工企業實際的工作流程

　　在整個項目引進過程的7個月時間中，所有的模塊（BDE生產數據采集系統、工具刀具管理系統、PZE工人工時管理系統、工廠出入管理系統、機床連接系統、產品研發PDM/PLM和暢通無阻的廠內物流）都與企業的三大不同生產要求保持了一致（圖2）。

　　與所有的項目參加者（工人、領班、生產管理、質量、人事、倉庫和生產領導人）一起，在項目規劃階段就制定出了跨部門的詳細計劃方案。

　　作為工作的成果，這是一份包含了所有希望和要求、完整的設計任務書。同時，也開始了幾個方面的技術培訓，以便使項目參加者對生產控制系統、ERP企業資源管理系統和REFA工時定額管理系統等有一個初步的了解。從而使系統技術咨詢人員與用戶有一個共同的語言基礎。這一舉措提高了項目參加者的積極性和對項目的理解。在術語表中，對大量表示同一概念的新、舊術語進行了列表對照。為了使項目實施過程中盡可能大的一部分費用（筆記、記錄、特殊的手冊、特殊的培訓資料、機床、操作臺標簽或者工藝流程指令等）不從項目預算中支付，許多這類工作都作為大學生的畢業論文交給即將畢業的大學生來完成，或者交給信息工程的實習生來完成。這一項目參加者的招聘、培訓和指導等工作也由F&M Consulting公司來完成。根據設計任務書的要求研發設計了整個軟件系統，并分階段的進行了試運行。在項目實施的這一階段中，也完成了與現有IT系統連接的接口安裝。

多功能支架上安裝了掃描生產技術文件的條碼掃描儀，以便匯總生產加工數據、為非接觸的人員身份鑒別、物資運輸中的RFID射頻識別做好準備

[page_break]

　　生產、管理的一致性得到了很大提高

　　此后，這就需要對用戶方進行大量的技術培訓。MES生產制造管理系統項目團隊的成員每周授課7天。做好開展下一步工作的準備，并聽取使用者的改進意見，現場就地改進。利用這一項目明顯地提高了生產管理的一致性，因為產品的生產者能夠清楚地知道：他們的所作所為能夠在多大程度上對產品產生什么樣的影響。

　　由于Geyer集團公司的職工已經具有微軟Office系統的使用操作技能，因此利用“Visual Basic und .net”程序編寫、基于微軟技術的軟件也能夠由企業自己的計算機專業人員所使用。在項目進展過程中，大量的企業內部使用的專用表格都是由企業的計算機管理部門或者是在校大學生來完成的。Geyer集團公司的項目領導部門則集中精力搞好系統的集成和系統的協調、集中于企業的經營過程。因此，整個任務由多個單位分擔，從而降低了項目規劃后的變動、降低了項目預算。

　　由于只有源程序、沒有F&M Consulting公司豐富的編程技術和經驗是很難對軟件系統進行擴展的，因此，Geyer集團公司希望在項目結束后F&M Consulting公司繼續在廠內工作一段時間，給予技術上的支持和幫助。而軟件系統的費用約占整個項目預算的50％左右。但若采用標準的MES生產制造管理系統時，大約3年之后就要為服務熱線、系統維護及軟件升級再次進行投資。

　　而Geyer集團公司的項目引進方案中已經包括了程序編譯在內的技術培訓，這從而保證了項目的專有知識和技術，源程序等都保留在Geyer集團公司內部。在開始使用這一系統之后，Geyer集團公司就加入了“flexpo User Group”用戶群之中，以便能夠對軟件系統進行評判、與用戶群中的其他成員交換表格、接口、驅動和特殊的Add-ons附加軟件。在這一用戶群中，F&M Consulting公司不同的用戶已經結成了一個固定的群體。與Linux系統的用戶群一樣，系統的用戶和程序開發商們能夠相互交流其解決方案。

　　在Geyer集團公司的項目規劃中，開放式源代碼的MES生產制造管理系統也是其一個重要的組成部分。

　　條碼掃描儀完成生產數據采集匯總的任務

　　生產車間多功能的支架上安裝了掃描生產管理文件的條碼掃描儀和掃描運輸物資的RFID射頻識別掃描儀。為了能采集、匯總傳感器數據、機床控制系統的數據、人員和物資的確認和出入控制，系統使用了Web-I/O模塊（標準以太網接口的微控制器）。

　　活動燈光字幕顯示生產能力利用率

　　為了能夠顯示生產加工機床的機床效率和生產能力利用率的高低，系統中集成了發光二極管的活動燈光字幕。在顯示臺處，同樣也安裝有信號喇叭，以便通告不同的生產班次、告知工間休息的時間。

　　CAD格式的圖紙、明細表、工藝文件（PDM/PLM）靜態過程監控SPC（CAQ）和NC數控程序（CAM）也都由F&M公司集成到這一系統之中。開放式的CAM軟件已經提供了大量的標準機床驅動程序，能夠實現從打印控制到銑削及水射流切割機床，直至激光加工機床。

　　這一產品生產戰略，可以在自動化的生產加工中利用統一的、暢通無阻的軟件對整個生產過程的各個細節進行控制和特殊的配置。

　　在這一項目的框架內，機械生產加工企業的所有經營活動都集成在一個軟件解決方案中。這種開放源代碼的解決方案除了能夠得到源程序之外，還包括了所需的電氣元器件。因為所有選用的外購件都是應用廣泛的標準件，因此在可擴張的MES生產制造管理系統中可以任意地擴展。因此，這種生產管理策略不僅可以在Flexpo MES開放源程序的解決方案中使用，而且也可以在開放式的硬件戰略方案中進行使用。