基于MES与Web的车间管理系统开发

摘 要 基于MES理论，运用JSP，数据库和JDBC信息技术，结合企业生产实际，在对企业的车间管理业务流程调研与分析基础上，设计和开发了一套基于MES和Web的B/S模式车间管理系统。该车间管理系统已在企业进行试运行，运行效果显著，为车间生产管理和决策提供了高效准确的技术支持。

【关键词】车间管理系统 MES JSP Web

车间是企业产品生产的重要场所，提高车间管理信息化水平可以帮助企业降低产品成本，缩短生产时间，提高资源利用率，从而实现企业利润最大化。制造执行系统[1]（Manufacturing Execution System，MES）是面向车间级生产管理和控制的支撑平台，是企业信息化系统的关键组成，是实施企业敏捷制造战略，实现车间生产敏捷化的基本技术手段。在MES理论指导下，利用Web技术开发一套面向车间管理的信息系统对实现企业的快速响应和敏捷制造具有重要意义。本文将致力于这方面的研究。

本文中所介绍的车间管理系统是通过对军工企业的实地调研，综合企业生产实际，集合软件工程开发思想，以MES核心理论作为指导，设计和研发的一套面向离散型车间管理的信息化产品。

1 系统的平台框架

为了建立高效率分布式车间管理系统，实现离散型车间管理信息化，同时开发具备系统稳健性、利于后期维护的车间管理系统，本文采用Java EE平台架构作为其技术支撑[2-4]。车间管理系统采用4层框架，其结构示意如图1所示。

客户层：利用Web技术，通过网络协议，将服务器端应用程序下载到客户端进行浏览。

Web容器层：支持基于web的开发，其中封装JSP、Servlet、Applet等服务器端技术。

EJB容器层：管理和调度EJB组件的EJB服务器及相应的EJB池。其中封装了MES系统中各个功能模块组件形式。

EIS及数据库层：为原有企业的信息系统设置接口，为多系统集成做基础；数据库访问。

车间管理系统的用户通过HTTP/HTTPS协议访问Web服务器端；Web服务器通过RMI或RMI-IIP协议进行Tomcat服务器通讯，客户端也可以作为Java应用程序直接通过RMI或RMI-IIP协议与Tomcat服务器进行通讯，Tomcat服务器通过JDBC访问数据库。

2 车间管理系统的物理模型设计

根据当前企业生产车间具体业务流程，结合上述系统结构模型，以实现企业内部各部门之间以及企业内部与外部之间的信息安全通信为目的，构建出车间管理系统物理模型。

车间管理系统物理模型按照MES核心理论进行设计，突出MES的分布式结构以及其与其他企业信息系统（如ERP、SCM、SSM）集成的特点，能更好地适应车间生产实际，满足企业对快速响应，敏捷制造的信息化要求。其中单元监控及数据获取模块既可以作为监控设备实时状态的物理单元，也可以发挥现场生产数据采集作用。

3 车间管理系统功能设计

车间管理系统不仅能改善离散型制造企业车间生产现场的管理模式，而且将千差万别的产品结构与复杂多变的工艺路线设计的影响生产效率因素简化，通过人机交互、网络协同手段，清楚地呈现给技术人员和操作人员，降低人员的劳动强度，提高生产效率。

车间管理系统基于Web进行开发，客户层通过浏览器方式进行系统访问。用户通过浏览器即可获取车间生产数据，进行车间管理工作。

4 车间管理系统实现

在进行了业务流程分析和数据流程分析后，使用JSP进行Web程序编写，设计出符合生产现场实际的车间管理系统，系统的角色权限以及功能模块间的关系如图2。

5 结束语

本系统通过访问企业局域网执行各功能模块，其信息的输入与输出采用表格形式。系统涉及的技术多，功能实现技巧性强，通用性好，适合多种类型的数据库和文件系统，程序流程简洁明了。由于采用了Web浏览的方式，界面友好操作简单，灵活方便。数据的准确性、安全性和可靠性得到了很大的提高，数据的管理和查询更加方便直接，特别是当数据的积累达到一定的程度后，本系统的优越性就更加突出。该车间管理系统已在企业进行试运行，运行效果显著，为车间生产管理和决策提供了高效准确的技术支持。

参考文献

[1]王爱民.制造执行系统实现原料与技术[M].北京：北京理工大学出版社，2014.

[2]邵云鹏，陆志猛.基于Web的企业级报表管理系统的设计与实现[J].装备制造技术，2009（03）：86-88.

[3]邹竹彪.JSP宝典[M].北京：电子工业出版社，2007.

[4]李贺，刘彬彬，孙明丽.SQL Server 2000应用与开发范例宝典[M].北京：人民邮电出版社，2006.

作者简介

李志强（1987-），男，河北省邯郸市人。硕士研究生学历。现供职于沈阳理工大学机械工程学院。研究方向为微制造与信息装备技术。

曾鹏飞（1978-），男，河南省信阳市人。现为沈阳理工大学机械工程学院副教授、硕士研究生导师。研究方向为微制造与信息装备技术。

作者单位

沈阳理工大学 辽宁省沈阳市 110159