面向飞机装配的MES系统研究
面向飞机装配的MES系统研究
面向飞机装配的MES系统研究作者：范军华张蕾来源：《科技信息·上旬刊》2017年第03期摘要：面向飞机装配的MES系统是飞机装配制造车间管理体系中的重要组成部分，是提升车间生产管理质量，控制人为影响因数的重要手段。
本文从MES特点、面向飞机装配的MES系统结构与功能模块、MES系统应用的关键技术等角度对面向飞机装配的MES系统进行了分析，以供参考。
关键词：飞机装配制造车间；MES系统；MES特点引言：面向飞机装配的MES系统（制造执行系统，英文全称“Manufacturing Execution System”，简称“MES”）是当今航空制造企业信息化建设的重要体现。
在飞机装配制造车间的生产管理中起着沟通企业上层管理与下层自动管控的中介作用。
实现了生产制造过程中各项信息资源（包括人力资源、物质资源等等）的有效传递与沟通。
在信息化时代发展的今天，面向飞机装配的MES系统已成为飞机装配企业关注的重点，具有重要研究价值。
1 MES特点由于飞机装配是一个相对复杂的过程，不见含有大量的制造资源（如大数量的零件、制造与安装工具等），在进行装配操作时也涉及多样化的工艺技术，且对个环节装配质量具有较高的要求，加之飞机装配涉及部门相对较大，工作周期较长且量大[1]。
因此，飞机装配车间的生产管理中产生与需求的信息量较大，这就需要建立完善而优质的MES系统，满足飞机装配车间实践需求，用以改善飞机装配车间管理复杂、数据信息共享性低、数据信息采集与应用不及时等问题。
基于飞机装配过程中存在的特点，以及发展现状，面向飞机装配的MES系统应具备以下特点：第一，整体性特点：面向飞机装配的MES系统，可以实现飞机装配制造企业生产管理过程各各部门之间信息的有效沟通，促进各部门工作的统一与协调发展，提升企业整体工作质量与效率，建立完整的信息共享与管理机制。
第二，客户需求性特点：为保证产品质量，提升企业经济效益，飞机装配制造企业在生产管理过程中，需严格依据需求进行综合、全方位分析，有效实现飞机装配生产各项资源、工艺技术、制造流程的全面管理。
飞机装配质量管理系统关键技术研究
飞机装配质量管理系统关键技术研究摘要：飞机产品在制造过程中，其零部件的种类和数量非常多，整机结构复杂，装配耗时且成本高。
同时，构成飞机主体结构的零部件多为钣金件，尺寸较大、质量轻，在装配的过程中容易发生变形。
因此，为保证飞机的装配质量，必须确保待装配零部件的结构外形与安装位置准确，这就需要在装配过程中大量使用专用的装配工艺装备。
关键词：飞机；装配；质量管理系统；技术引言现代飞机制造已广泛采用数字化调姿对合技术以实现飞机部件姿态的自动测量和调整，解决了传统人工作业方式存在的调姿精度差、效率低下、劳动强度大等问题。
飞机部件数字化调姿包含3个主要步骤：位姿测量、位姿拟合、位姿调整。
位姿测量是利用激光跟踪仪等大尺寸测量设备测量飞机部件上的调姿基准点在现场装配坐标系下的坐标；位姿拟合是将测量数据和理论数据进行配准，拟合出部件在全机坐标系下的位姿参数；位姿调整是根据调姿机构运动学关系，将部件的位姿参数转化为数控定位器的运动量，驱动飞机部件达到目标位姿。
1研究背景飞机装配是飞机研制的重要环节，产品装配质量直接影响飞机的性能。
此外，装配效率和成本也是影响整个飞机研制非常关键的因素。
近年来，面向飞机的自动钻铆技术备受广泛关注，很多研究表明，自动钻铆技术能够极大地改善飞机结构件连接质量，减少了人为因素所带来的装配缺陷和损失，提升飞机表面气动外形，具有较大的发展前景。
ONCE(onesidedcellendeffector)机器人自动钻削系统，用于F/A-18E后缘襟翼的钻孔、锪窝和测量。
“机身自动直立装配系统(FAUB)”，实现机器人在前、后机身内外部的协同作业。
ＲACe(robotassemblycell)机器人钻铆系统，通过对机器人校准和压力补偿、网格补偿以及温度补偿，可实现±0．3mm的精确绝对定位精度。
基于此，为了提高传统机器人的性能指标和适用性，开发了高刚度、高精度的机器人钻铆系统PowerＲＲAC，该系统的重复定位精度±0．1mm。
航天企业机加车间MES的建设思考与应用
航天企业机加车间MES的建设思考与应用发布时间：2021-11-01T12:13:17.635Z 来源：《中国科技人才》2021年第21期作者：沈杰张彦明耿中华朱纪铭徐思源[导读] 在当前的制造业信息化领域内受到了越来越多的重视，传递信息，沟通信息，取得了显著的应用成效。
首都航天机械有限公司北京 100076摘要：典型航天制造企业机加车间中，利用制造执行系统(MES)实现工程化的应用建设目标，有利于将现有的设备充分利用起来，提高组织生产的有效性和车间管理的效率。
本文对航天企业机加车间MES的建设重要性进行了探讨，分析了航天企业机加车间MES的建设路径。
关键词：航天企业；机加车间；MES；建设前言MES指的就是制造执行系统，是在20世纪90年代由美国管理界提出的一种新概念，面向车间层，作为管理系统，位于上层的计划管理系统和底层工业控制之间，实现了对制造系统的综合优化。
MES是一项核心技术，在当前的制造业信息化领域内受到了越来越多的重视，传递信息，沟通信息，取得了显著的应用成效。
一、航天企业机加车间MES的建设重要性MES产品在国外自开发以来，目前已经逐渐愈发成熟，并实现了大量的MES产品应用，例如德国西门子公司、法国达索公司，均开发和设计了自己的MES产品，在应用客户中，MES产品取得了明显的经济效益、综合效益。
我国针对车间制造执行系统的研究也在逐步推进，取得了一定的研究成果，特别是近些年来，在产品的开发和研究中，结合军工企业机械制造的特点，设计和开发了针对性较强的产品，例如北京理工大学、北京航空航天大学、武汉开目信息技术有限公司、西北工业大学等企业和高校，在MES产品的开发中取得了显著的成绩，实现了工程化的建设和应用，在航空航天、电子等领域的军工制造单位获取了显著的发展成绩。
近些年航天产品的复杂程度愈发提高，对企业的快速响应制造能力提出了更高的要求，在交付时间缩短的发展形势下，企业要在研制和生产航天产品时，结合加工时间紧、任务繁重的严峻局面，进行MES工程化的建设，用信息化的车间层管理手段，提高生产现场信息反馈的及时性，优化生产过程的管理效果，航天企业机加车间MES的建设是推动航天企业转型、创新发展的必要举措。
53. MES在航空航天制造中的应用有哪些？
53. MES在航空航天制造中的应用有哪些？关键信息项：1、 MES 系统在航空航天制造中的生产计划与调度应用详细描述：＿___________________________优势说明：＿___________________________实施案例：＿___________________________2、 MES 系统在航空航天制造中的质量管理应用具体方式：＿___________________________效果评估：＿___________________________成功经验：＿___________________________3、 MES 系统在航空航天制造中的物料管理应用管理流程：＿___________________________关键环节：＿___________________________问题与解决：＿___________________________4、 MES 系统在航空航天制造中的设备维护应用维护策略：＿___________________________监测手段：＿___________________________效益分析：＿___________________________5、 MES 系统在航空航天制造中的人员管理应用职责划分：＿___________________________绩效评估：＿___________________________培训提升：＿___________________________11 MES 系统在航空航天制造中的生产计划与调度应用在航空航天制造领域，生产计划与调度的复杂性和高精度要求极高。
MES 系统在此方面发挥着关键作用。
111 详细描述MES 系统能够整合订单需求、资源可用性和工艺路线等信息，生成详细的生产计划。
通过实时数据采集和分析，对生产进度进行精确跟踪和调整。
例如，对于飞机零部件的生产，系统可以根据订单的交付日期、零部件的优先级和工艺复杂度，合理安排生产顺序和资源分配。
研究飞机装配质量管理系统关键技术及其系统的实现
研究飞机装配质量管理系统关键技术及其系统的实现【摘要】：本文对飞机大部件装配过程质量管控业务需求进行了深入分析,研究了装配质量管理系统构建过程中的主要关键技术,在此基础上研发了装配质量管理系统,该系统已在某民机制造企业成功上线应用,取得了显著效果。
【关键词】飞机装配；管理系统；关键技术在全球经济化的发展形势下．航空企业之间的经济竞争非常激烈，要保持我国航空企业的竞争力．飞机的装配过程质量一定要有保证。
飞机装配过程因其独特之处．与一般的机械产品相比更加复杂，装配过程中涉及众多部门，工装制造和协调工作使用的周期时问长．工作量大．如果要对设计加以更改，要严格按照文件图纸进行归档，质量要求非常严格。
这就需要对装配生产线进行改造，在原有的计算机辅助编制的基础上将设计功能与管理体制相结合．开发出一种符合所需的实用飞机装配质量管理集成系统。
1飞机装配质量管理基本概述众所周知，飞机制造和一般机械加工进行比较，产品繁琐性及技术难度更高，其在国家中占据的地位较为显著，是一项战略性较强的高新技术，更是衡量一个国家技术水平的关键要素。
飞机装配作为一项系统性工作，产品较为复杂，其对外形气动要求较为严谨，设计更改较为频繁[1]。
为了保证飞机装配质量，就要结合飞机装配要求，做好各个环节质量管理工作，采用现代化数字管理理念，提升飞机装配质量，减少装配成本投放，缩短装配周期，增强装配能力，从而促进我国飞机装配事业的稳定发展。
2机装配质量管理流程2.1装配过程质量管理在进行飞机装配过程质量管理过程中，通常采用AO系统来实现。
通常情况下，AO系统中不仅涉及的诸多工艺文件，同时还包含了大量的生产指令。
在AO系统的作用下，可以对飞机装配过程质量进行科学监管。
装配流程中的检查点主要由工艺人员来设定，质保审批则由AO系统来实现。
通过设定检查流程和标准启动AO系统，就能达到装配质量检测的目的。
在进行工艺编制AO的过程中，质量部门也需要结合具体情况设定质量规划方案，质量规划方案作为质量部门内部文件，可以对飞机装配过程质量要求、标准等加以明确，以此起到对飞机装配质量检测引导的效果。
飞机装配质量主动实时控制技术研究现状与发展趋势
飞机装配质量主动实时控制技术研究现状与发展趋势摘要：随着世界经济的迅速发展，航空部门的竞争越来越激烈。
为了确保航空公司的稳定发展，妥善管理飞机装配质量至关重要。
在大数据等信息技术的支持下，建立了飞机结构装配质量管理系统，大大提高了飞机装配的整体质量，经济效益理想。
面对航空公司日益激烈的市场竞争，必须继续发挥装配质量管理系统的作用，以便在当今复杂的商业环境中进一步提高飞机装配质量。
在此基础上，分析了飞机装配实时主动质量控制技术，供参考。
关键词：飞机装配质量；主动实时控制技术；研究现状；发展趋势前言飞机装配过程包括装配顺序、定位平面、零件设计等要素，它们是影响质量指标的重要因素。
飞机比一般机器更需要装配精度和可靠性，为使飞机装配过程更好地反映现场装配情况，提高装配质量，有必要从装配质量控制入手，探索主动实时质量控制手段。
随着航空零件加工精度的提高，需要采用先进的质量控制战略来控制装配质量，以提高制造效率和缩短生产周期。
1飞机装配质量控制特征(1)线路内外的控制逐渐结合。
质量控制分为离线质量控制的工艺设计方法和在线质量控制的工艺控制方法。
前者考虑组件过程设计的优化，而后者考虑组件错误的追溯修正。
(2)以数据为基础的质量控制成为研究的热点。
随着各种灵活的机床、自动钻孔设备和测量仪器的投入使用，装配过程中产生的数据得到了处理和分析，成为质量控制发展的主要动力。
收集和分类组件数据，根据组件要求提供数据建模指导，使用智能算法解决流程优化和质量预测问题。
快速的数据反馈检查为部件质量的实时检查提供了足够的动力。
(3)逐步实现质量控制的系统化。
数据收集和传播、反馈控制的有效运作以及设备和仪器的动态控制，都需要对质量控制制度进行全面的管理。
因此，在飞机装配数字化和智能化的道路上，需要运用系统工程精神来处理质量控制，提高系统的交互能力。
利用质量数据进行预测分析和虚拟装配，实现两者的信息交互，实现主动有效的质量融合预测，实现装配现场快速实时质量评估和装配工艺设计。
MES关键技术在航天制造企业中的应用研究
MES关键技术在航天制造企业中的应用研究引言制造业治理模式的变更与数字化生产的应用，是推动制造业信息化进展的大体动力，这也正是企业推行制造执行系统（manufacturing execution system，MES）的全然缘故。
纵观国内外企业，MES的应用已经超级普遍，而我国制造业信息系统建设的重点普遍放在ERP治理系统和现场自动化系统两个方面。
数控车间的治理模式和生产流程对企业信息化建设提出了挑战，仅仅依托单纯的开发ERP和现场自动化系统已经无法应付新的局面。
MES恰好能填补这一空白，它是近几年来在国际上迅速进展、面向执行层的实时信息系统。
近几年来，首都航天机械公司（以下简称首航公司）的信息化建设在各个领域都取得了不同程度的进展，可是，仍然面临信息孤岛和信息断层所带来的各类问题。
通过连年跟踪国内外的先进技术与理念，并结合国内部份企业的实际应用情形，咱们以为在首航公司提高生产效率最有效的途径确实是：通过实施具有企业特色的MES来构建以“精益生产、协同制造”为核心的数字化车间。
利用MES的用户能够对下达的任务做出快速反映；处置紧急任务有弹性空间；对生产流程做到精细化治理；帮忙企业降低生产本钱、缩短制造时刻、提高产品质量。
1 航天制造业MES现状分析与整体设计思想现状分析航天制造业是一个复杂的流程行业，随着首航公司信息化治理水平的不断提高，生产车间的治理已经从宏观向微观深化进展，对信息技术和综合自动化系统的需求也在日趋突显，因此MES被提上日程。
由于MES功能涵盖面普遍，在真正实现的进程中，会与公司原有治理适应相冲突，而且与原有的其他信息系统集成上存在必然难度，无法涵盖数字化生产车间的方方面面，从而实现内部数据的完全集成。
假设是真正适用于生产，还需进行二次开发。
近两年中，首航公司通过初步实施和推行ERP系统，使治理人员对信息系统的熟悉正在不断地加深，随着在信息化方面的连年建设与应用，公司的生产治理和制造系统已经初步成形，而随着首航公司MES的实施，咱们觉察当前的MES尽管形成了大量有指导意义的生产治理数据，可是如何进一步利用这些数据为治理人员及时准确地分析预测、把握生产情形和做出决策，提高公司精细化治理水平，是企业治理人员要试探的问题。
基于MES系统的无人机直升机总装设计及分析
工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview0.引言目前无人机总装生产还使用传统的装配方式，以纸质的文件指导现场装配、验收，以纸质装配验收文件存档留存，这既不利于大批量生产时部分装配信息更改的及时贯彻，也给后期文件查阅带来极大不便。
面对当前大批量的无人机总装生产任务，对现场生产状态的管控越来越能体现一个总装部门的生产效率，曾经人工统计、口口相传的状态统计方式渐渐显露出了弊端。
由于常常出现多型号任务同时进行的生产局面，对现场零组件、成品的状态跟踪也成为一个迫在眉睫需要解决的问题。
传统总装生产模式已经逐渐无法适应现阶段日益增长的无人机总装生产现状。
因此本文在MES 系统（制造执行系统）基础上，结合实际总装现状设计了一套关于无人直升机总装的MES 系统，旨在进一步提高总装现场的信息化程度、进一步改善总装现场状态统计及库房库存管理效率，从而达到适应目前大批量、多型号的无人机总装生产现状的目的[1]。
1. MES 系统介绍美国生产制造研发机构针对生产制造企业提出了如图1所示的3层企业集成模型[2-3]，其中计划层面向客户，依据客户需求告诉执行层制造什么。
此层级关系在本文举例研究的无人机总装设计中类比于依据客户需求设计机构发放相对应图样技术文件给执行层。
执行层的任务则是告诉控制层如何生产，在本文的举例研究中类比于执行层发布工艺规程文件。
控制层则是对具体制造任务进行分配，在本文的举例研究中类比于调度分配工时任务给具体站位现场操作者。
同时刻计划层、执行层、控制层三者又能够依据生产制造状况互相进行反馈，对制造生产状况进行改进，依据生产制造状况反馈改进图纸技术文件和工艺规程文件。
执行层MES 是制造企业生产过程执行系统（Manu-facturing Execution System）的简称，在3层企业集成模型中位于中间环节具有承上启下的作用。
MES 是一套专门用于进行制造生产管理的信息化系统，它可以为制造企业提供包括制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制等管理模块，为制造企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。
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面向飞机装配的MES系统研究
范军华张蕾
航空工业西飞
摘要：面向飞机装配的MES系统是飞机装配制造车间管理体系中的重要组成部分，是提升车间生产管理质量，控制人为影响因数的重要手段。
本文从MES特点、面向飞机装配的MES系统结构与功能模块、MES系统应用的关键技术等角度对面向飞机装配的MES系统进行了分析，以供参考。
关键词：飞机装配制造车间；MES系统；MES特点
引言：面向飞机装配的MES系统（制造执行系统，英文全称“Manufacturing Execution System”，简称“MES”）是当今航空制造企业信息化建设的重要体现。
在飞机装配制造车间的生产管理中起着沟通企业上层管理与下层自动管控的中介作用。
实现了生产制造过程中各项信息资源（包括人力资源、物质资源等等）的有效传递与沟通。
在信息化时代发展的今天，面向飞机装配的MES系统已成为飞机装配企业关注的重点，具有重要研究价值。
1 MES特点
由于飞机装配是一个相对复杂的过程，不见含有大量的制造资源（如大数量的零件、制造与安装工具等），在进行装配操作时也涉及多样化的工艺技术，且对个环节装配质量具有较高的要求，加之飞机装配涉及部门相对较大，工作周期较长且量大[1]。
因此，飞机装配车间的生产管理中产生与需求的信息量较大，这就需要建立完善而优质的MES系统，满足飞机装配车间实践需求，用以改善飞机装配车间管理复杂、数据信息共享性低、数据信息采集与应用不及时等问题。
基于飞机装配过程中存在的特点，以及发展现状，面向飞机装配的MES系统应具备以下特点：
第一，整体性特点：面向飞机装配的MES系统，可以实现飞机装配制造企业生产管理过程各各部门之间信息的有效沟通，促进各部门工作的统一与协调发展，提升企业整体工作质量与效率，建立完整的信息共享与管理机制。
第二，客户需求性特点：为保证产品质量，提升企业经济效益，飞机装配制造企业在生产管理过程中，需严格依据需求进行综合、全方位分析，有效实现飞机装配生产各项资源、工艺技术、制造流程的全面管理。
2面向飞机装配的MES系统结构与功能模块
2.1面向飞机装配的MES系统结构
基于MES系统的特点，以及面向飞机装配的MES系统应用宗旨，本文研究的面向飞机装配的MES系统主要采用C/S结构（Client/Server，“客户机/服务器”）与B/S （Browser/Server，“浏览器/服务器”）结构相结合的方式得以具体体现。
其中飞机装配车间现场的部分查询、工位操作、综合信息展示则是通过B/S方式得以实现的，基础数据管理、装配调度管理等功能则是通过C/S方式得以实现的。
总而言之，该系统结构的有效应用，大大的提升了面向飞机装配的MES系统运行的灵活性与现场操作的简便性。
2.2面向飞机装配的MES系统功能模块
从飞机装配制造企业装配过程的业务流程角度出发，面向飞机装配的MES系统的主要功能模块有基础数据管理模块、飞机装配生产计划与调度管理模块、飞机装配车间资源管理模块、装配作业管理模块以及车间质量管理与检测模块五大模块。
其中基础数据管理模块侧重于MES系统中各模块之间基础数据的有效沟通与传递，实现装配现场与技术管理层之间信息的有效反馈；飞机装配生产计划与调度管理模块侧重于管理层对各飞机装配车间的有效管理，实现生产管理计划的科学规划、设计、编制与下达，并更具车间生产管理实际情况进行计划调整，保证生产任务的顺利完成；飞机装配车间资源管理模块侧重于对飞机装配制造企业装配过程中各项资源，包括生产制造工具、物料、设备、人力资源等全面化管理与监控，有效提升了飞机装配过程中基础工作质量与管理水平；装配作业管理模块作为整个系统的核心，是依据企业实际情况与生产需求，进行计划订单协调与控制的过程。
该模块有效实现了车间的订单管理、车间生产过程的准备管理、工序作业的计划管理、计划调整与维护管理、数据采集与执行过程全程监控以及信息反馈与后期服务管理；车间质量管理与检测模块侧重于对飞机装配全过程生产与产品质量信息的管理与监控，通过“检验——分析——控制”形式，进行质量数据采集与动态管理，在数据分析基础上进行质量管控，提升各生产阶段整体质量，降低装配过程中故障的发生。
3面向飞机装配的MES系统应用的关键技术
由于面向飞机装配的MES系统位于飞机装配制造企业管理决策层与飞机装配车间现场操作层的中间位置，因此，在建立和应用MES系统时，需注意以下几点技术要求，保证各环节数据信息的准确性与共享性。
首先，保证面向飞机装配的MES系统与企业其他信息系统之前协调发展。
在信息化时代背景下，飞机装配制造企业信息化建设在不断发展过程中已经取得一定成效，CAD（计
算机辅助设计）、PDM（产品数据管理）、CAPP等信息系统早已在飞机装配制造企业得到应用与进一步创新。
由于不同信息系统功能的不同，其数据处理模式、数据存储体系也不同。
对此，在应用MES系统时，为保证系统作用的有效发挥，应注重MES系统于其他系统之间的协调发展，实现飞机装配制造企业信息系统的集成化管理。
其次，随着科技的不断发展，飞机装配车间生产调度技术呈现出多元化发展趋势。
对此，为改善上文中飞机装配生产存在的问题，应根据飞机装配车间生产现场实际情况合理选用车间调度方法，提升车间调度工作质量。
此外，在应用面向飞机装配的MES系统时，同样应注重物料工艺状态建模技术的合理选用。
采用先进的物料工艺状态建模技术（如3D建模技术等），提升物料管理的准确性，保证生产计划的顺利实施[3]。
结论：总而言之，面向飞机装配的MES系统在我国飞机装配制造企业生产管理过程中发挥着重要的作用。
不仅有效的提升了飞机装配制造企业装配制造生产车间的生产与管理效率，也有效促进了信息资源的共享，实现了对生产车间的有效监控，降低了生产安全隐患。
本文旨在通过对面向飞机装配的MES系统的研究，为我国飞机装配MES系统的优化发展与推广应用提供理论帮助。
参考文献：
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[2]李亚杰,何阳.三维工艺与MES在航天发动机数字化制造中的应用研究[J].火箭推进,2015,02:90-97.
[3]白永红,梁可,周盛,侯卓兵.基于MBD的飞机设计制造协同关联技术探讨[J].航空制造技术,2015,18:40-44.。