汽车发动机装配线中的MES订单管理系统

汽车发动机装配线中的MES订单管理系统

引言

20世纪90年代初,工业界开始认识到需要一个可以将业务系统和控制系统集成在

一起的中间层。同时,企业信息化建设的过程又是变革管理思想、改良管理模式、优化管

理流程、提高员工素质的过程.是提升企业经营管理水平、缩小企业目标与资源能力之间

缺口的有力手段。在基于ERP/MES/PCS的三层体系结构中，ERP完成从销售订单到

生产订单的转化，而从生产订单投入到产品完成的整个生产过程中生产订单信息在各级系

统中流动，经各级系统的不司处理，直到产品完成的整个订单在制造执行阶段的管理任务

由MES实现"。MES介于ERP与底层控制和自动化系统之间，起着承上启下的作用，

是ERP系统数据根底和保证。本文介绍的生产订单管理系统是汽车发动机生产线制造执

行系统(MEs)的一个子系统。该系统承当MES所赋予的生产订单管理业务，同时MES实

现与ERP系统集成的关键，是MES正常运行的前提和根底。

本系统运用VisualC#编程语言编写，采用SQLServer2008作为后台数据库。目

前，本系统正在某汽车发动机生产线投入使用，运行稳定。

1生产订单管理系统结构

本系统主要由订单信息导入，订单信息下达，方案调度，查看订单状态等局部组

成。

订单信息导入模块是负责把SAP生成的生产订单信息(包括发动机订单方案、发动机

装配指南、操作指导等信息)自动导入到SQLserver2008数据库。通过订单信息下达模

块把生产订单信息臼动下到达各个工控机的MES中。查看订单信息模块可以查询和维护

订单信息并且可以查询历史订单的执行状况，如果发现订单执行出现异常可以手动管理这

些订单信息。通过方案调度调模块调整生产订单的执行顺序。

根据现场的设备情况和要求，网络结构采用图1所示的结构。本信息系统效劳器和

SAP效劳器放置在不同的地理位置，通过光纤进行连接。所有装配线上的工控机通过

100M以太网卡与交换机连接，与本信息系统效劳器实时通讯。

图1系统结构

该企业信息系统中存在着异构数据库。异构数据库系统是指异构的多数据库系统，

即组成它的成员数据库的硬件、系统软件(如操作系统)不同,或成员数据库具有不同数据

隹管理系统(DBMS)，例如该企业SAP系统的后台Oracle数据库与MES系统的后台

SQLServer2008数据库。那么在进行系统之间的数据整合过程中,将不可防止的涉及到

异构数据库之间的无逢的数据访问。因此在导人订单信息之前先解决不同数据库之间数据

交互问题是实现整个系统的第一步。

在Oracle数据库访问SQLServer2008数据库中需要利用Oracle中提供的透明网

关技术。针对Oracle与其他异构平台之间的数据访问，Oracle通过异构效劳实或对异种

数据源的连接，根据代理程序的不同，分为透明网关和普通连接2种技术。普通连接是一

种使用ODBC或者OLEDB驱动程序访问任何ODBC或OLEDB兼容的非Oracle系统的

通用解决方案。透明网关是一种为非Omcle系统特别编码、量身定制的解决方案，它提

供一种比普通连接拥有更多功能和更好性能的优化解决方案。普通连接依赖于业界标准，

而透明网关使用它的本地接口访问非Oracle系统。

2订单信息自动导入模块

2.1SQLServer2008中的CLR集成技术

SQLServer2008弓|入了MicrosoftWindows的.NETFramework的公共涪言运行

走(CLR)CommonLanguageRuntime组件的集成。CLR是Microsoft.NET

Framework的核心，为所有.NETFmmew。rk代码提供执行环境。这意味着可以使用任

意.NETFmmework语言编写存储过程、触发器、用户定义类型、用户定义函数、用户

定义聚合函数以及流处理表值函数。

2.2基于UDP协议的网络通信技术

用户数据报协议(UDP)是ISO参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向操作

的简单非可靠信息传送效劳。UDP协议在数据传输之前,通信双方不需要建立连接，因

此不需要维护连接状态，UDP信息包的标题很短，只芍8个字节，相对于TCP的建立连

接并20个字节信息包的额外开销很小，因此本系统采用UDP协议来实现通讯。C#中

UDP的编程有两种方式：直接使用Socket类和使用uDP类。UDPCIient类对根底的

Socket进行了封装、发送和接受数据时不必考虑底层套接字收发时必须处理的一些细节

问题，开发简单、效率较高。因此本系统利用.NET中的UDP.Client类对UDP协议进

行编程，实现网络通讯。

2.3自动导入订单模块设计与实现

建立SQLServer2008数据库与Oracle数据库之间的连接后，本系统会监测到

Oracle数据库中的新生成的订单信息并把订单信息自动导人到本系统的后台SQL

server2008数据库中,订单信息导人到本系统的SQLServer2008数据库时，需要检测

该订单在本系统数据库中的合法性(包括订单方案是否已经存在，发动机号是否存在，工

位号是否存在，装配指南的订单号是否有重号，发动机类型是否正确等)，因此并没有实

可以导入：SAP系统根据本系统反应的导入失败信息，修改相应的错误信息后把导

入状态从导入失败改成可以导入，本系统管理员根据此状态手动导入。

单击界面上的SAP导入按钮把SAP中的订单信息显示在界面上。管理员查看订单状

态，如果其中订单状态为【可以导入】，就说明此订单可以从SAP系统的Oracle数据库

手动导入到本系统的后台SQLSenrer2008数据库中。

4.2查询历史订单下达信息

管理员根据订单号查询各个工位的订单下达情况，该界面可以查询哪个工位下达成

功，哪个工位下达失败。如果有下达失败的工位，选择要下达的订单信息和工位号后单击

下达按钮，把订单信息重新下到达各个工控机中。下达过程中界面上实时显示订单下达状

态信息。订单下达界面如图3所示。

图3订单下达界面

4.3查询和维护订单信息

此外此模块可以查询和维护已经导人的订单信息，包括订单号、发动机号、装配指

南等信息。

5方案调度模块

方案调度模块主要功能是通过时间和订单下达状态进行筛选订单，选定订单后调整

生产订单的执行顺序。订单下达状态分别为未下达，已下达，已完成。未下达：表示生产

订单信息没有下到达各个工控机当中。

已下达：表示生产订单信息已经下到达各个工控机当中。

已完成：表示已经下达的订单号正常完成生产。

当订单状态为未下达时这个订单没有下到达各个工控机只在本系统的数据库中，因

此只需调数据库上的订单顺序即可，不需要方案同步到各个工控机。当订单状态为已下达

时这个订单已经下到达各个工控机当中，因此调整完订单顺序后必须同步到各个工控机

中。

此外此模块可以工位订单管理功能，工位订单管理是对生产订单中的每台发动机生

产顺序进行管理。

6结束语