基于MES的智能库管系统设计与实现

基于MES的智能库管系统设计与实现

夏昕嵘

宝信软件（安徽）股份有限公司 信息化事业部，联系方式：18605558387

摘要：随着工业4.0和中国制造2025概念的推广，冶金行业智能化发展也进入快车道，并向着更加前沿化发展，企业管理与信息技术实现了融合和创新，信息化、数字化以及多系统融合成为智能时代的一大特点之一。为此，本文将立足于提高库存管理效率，实现智能出入库，基于MES系统，以WINCE6.0系统为平台，采用.NET的Web框架，开发了一种面向MES并具有通用性的智能库管系统。实现用户在库区现场移动办理产品出入库以及远程访问MES系统，突破传统C/S架构系统操作终端对使用地点的局限，促进企业的信息化和智能化发展。

关键词：MES系统；WinCE；Web开发；.NET；智能库管

0  前言

十八世纪中叶开启工业文明以来，中华民族得奋斗史一再证明制造业乃是国民经济得重要支柱，是立国之本、兴国之器、强国之基[1]。当前，随着“中国制造2025”战略强国得的提出标志着新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇，同时也促进着制造业以“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”五大方针为导向加快由大变强的步伐，推动新一代信息技术与制造技术的融合发展，把智能制造作为两化融合的主攻方向，着力发展智能产品与生产过程的相融合，全面提升企业生产、管理以及服务的智能化水平[2-4]。库管系统作为企业生产过程控制的重要组成部分，是企业管理与生产制造的枢纽，承担着产品入库到发货的全过程的控制。而MES系统作为目前应用广泛的制造企业生产过程执行系统，它不仅有效指导企业生产运行过程，而且在企业和供应链间以双向交互的形式提供生产活动的基础信息[5]。传统MES系统软件一般会设计成C/S架构运行于PC端，但是由于制造企业现场环境恶劣、生产产品空间限制、现场操作安全以及企业管理等因素，增加了企业库存管理的难度。对此，本文基于MES系统与WinCE6.0平台，采用 web 技术，设计并开发一套具有通用性、可扩充性以及实时性现场管理功能的智能库管系统，实现客户从移动终端完成产品的入库与出库的整个过程，期望能够突破人机的距离限制。

1系统体系结构

随着制造业两化深度融合的快速发展，制造企业异地操作系统越来越普遍[6]，智能库管理系统不仅要实现对库区内部生产活动的管理，还要满足与MES系统的信息交互需求。因此，基于MES的智能库管系统必须满足可靠性高、功能扩展性强、系统规范性好、网络安全性高以及设备耐用性高等要求，不仅方便用户操作，还要保证数据传输的通畅与准确性。

系统体系结构设计还要充分考虑企业原有的MES系统的网络架构，在不改变原有网络拓扑结构的前提下，通过在企业局域网内在库区内架设工业路由器来实现库管系统终端与MES系统的网络通讯。

2系统功能设计

2.1系统功能模块

根据企业现有MES 系统结构功能以及现场硬件技术支持，结合用户的实际需求，将基于 MES 的智能库管系统分为用户管理、入库管理、出库管理等功能模块，如图 1 所示。

图1   智能库管系统功能模块

2.2系统业务流程

本系统通过扫码实现产品的自动出入库，并通过与MES系统的信息交互实现关键数据的绑定。系统出入库的业务流程如下描述：

1)扫码入库业务流程如下：① 扫描产品的标签二维码；②校验产品入库业务逻辑；③产品入库确认。

2)扫码出库业务流程如下：① 获取MES系统创建的配车单；②对待发货的产品进行扫描标签二维码，并校验出库业务逻辑；③产品出库确认上传实绩。

3系统功能开发

本系统的开发工具主要包括Visual Studio2008、Visual Studio2012、WinCE6.0 SDK。

3.1WinCE 6.0客户端的实现

Visual Studio2008是当下工业PDA智能设备常用的开发语言，它结合.NET框架以及可嵌入的第三方UI软件可以设计出很强大的功能界面。同时我们在SDK中封装Honeywell的WinCE.Decoding组件，可以支持用户在运行客户端使用终端设备对标签二维码进行扫描，并通过Decoding组件获取扫描信息。WinForm控件只是用来进行界面的设计以及数据的展示，对于系统中所有数据的交互以及逻辑的处理均由服务端处理，此举极大的解决了终端设备的运行压力，确保用户的操作便捷和高效。

3.2服务端的实现

服务器端采用ASP.NET WebService框架，它易于实现，同时和各大数据库兼容性较高，通过简单配置即可实现与数据库的连接，同时在发布符合MVC 模式的Web 服务的配置上也相对便捷。系统使用SOAP服务来进行前后端通信，其优点在于SOAP成熟度较高，可以使用任何语言来完成，只要客户端发送正确SOAP 请求，其次SOAP 可以在任何操作系统中无需改动正常运行。SOAP采用了已经广泛使用的两个协议:HTTP和XML。HTTP用于实现SOAP的RPC风格的传输,而XML是它的编码模式。采用几行代码和一个XML解析器。SOAP 通讯协议使用 HTTP来发送XML 格式的信息。

4智能库管系统实现

通过本文开发的智能库管应用系统，企业可以实现对生产的产品扫码自动出入库，突破距离限制。在该系统中，用户可以实现远程与MES交互的功能，提高了库管操作员的响应能力，提高了产品按时交付率，降低了人力成本并提高了工作效率；在车间内部，现场操作人员通过移动终端推送获取本工序的生产任务，并且可以查询与工序关联的生产设备信息，以便及时了解车间整体运行情况。

5结束语

本文以智能库管系统为研究对象，结合企业现场库存管理需求，开发了一种基于 WinCE6.0的PDA终端的管理系统。通过此系统突破了传统计算机终端管理系统的局限，实现企业出入库的有效管理和库存的全面监控，提高企业出入库管理的效率，满足用户操作的需求。与传统PC 端MES 应用软件相比优势体现在以下两个方面：

1）用户可以在现场实时操作扫码出入库，比之前的手工抄录产品信息再回到PC端操作出入库有效的提高了办公效率，并保证了数据的准确性。

2）实现用户突破计算机终端系统的局限，使得办公更加的灵活与便捷。

参考文献：

[1]周济. 智能制造——“中国制造 2025”的主攻方向[J]. 中国机械工程，2015（17）:2273-2284.

[2]常金玲,王跃. 智能制造与工匠精神研究[J]. 创新科技, 2016(12):49-51.

[3]顾新建,马步青,倪益华. 透明公平的制造业发展环境探讨[J].计算机集成制造系统,2017, 23(1):186-195.

[4]常志刚. 全面系统应用信息化技术提高企业装备智能制造能力[J]. 经贸实践, 2017(19).

[5]戚宝运,许自力,毛勤俭,等. 数字化车间MES系统构建[J].指挥信息系统与技术,2013,4(1):25-29.

[6]王茹,孔建寿,陈轩,et al. 一种基于MES的车间移动管理系统设计与实现[J].电子设计工程, 2017(22):42-46.