制造企業(yè)通過引進(jìn)MES系統(tǒng) ，有助于形成有效的成品物料編碼體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可追溯性和制造車間的生產(chǎn)信息化管理，利于各部門實(shí)時(shí)掌握計(jì)劃、調(diào)度、質(zhì)量、工藝、工人等信息情況，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。在MES系統(tǒng)中，SN(Serial Number)碼是產(chǎn)品的身份證號碼，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、質(zhì)量管理和運(yùn)輸管理中起著身份標(biāo)志的作用，是構(gòu)建產(chǎn)品可追溯機(jī)制的重要工具之一。在MES系統(tǒng)內(nèi)編入SN碼自動生成程序，進(jìn)而應(yīng)用到零件、成品編碼標(biāo)印管理模式中，具有重要意義。

　　1、多品種、小批量產(chǎn)品管理問題

　　科研院所的產(chǎn)品類型多種多樣，成品的主要形式為單體即完整的個(gè)體，單體又包含由零件組裝成的部件和整件。車間操作者依據(jù)調(diào)度指導(dǎo)文件從合格零件庫選取檢驗(yàn)合格的零件、外購件，進(jìn)行成品的裝配操作，裝配完成后交付客戶。由于信息化程度不足，通常采用人工方式檢驗(yàn)排查領(lǐng)取零件數(shù)量。然而，該方式存在如下問題：

　　(1)操作者領(lǐng)取的所有零件，混淆堆放在物料運(yùn)輸車上，同批次零件區(qū)分不明確;

　　(2)裝配成品檢驗(yàn)出現(xiàn)質(zhì)量問題，需拆卸檢查各個(gè)零件，因出庫零件未進(jìn)行標(biāo)印，檢驗(yàn)出有質(zhì)量問題的零件無法進(jìn)行質(zhì)量追溯，唯有更換新零件;

　　(3)裝配成品交付客戶后，成品出現(xiàn)質(zhì)量問題，未進(jìn)行標(biāo)印同樣無法進(jìn)行追溯。

　　針對上述問題，應(yīng)用零件直接標(biāo)印技術(shù)制作二維條碼，對出庫零件和裝配成品進(jìn)行二維條碼標(biāo)印，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集，提高產(chǎn)品跟蹤管理和質(zhì)量追溯的效率。條碼標(biāo)印技術(shù)形式多樣化，基本上能夠適用于所有類型的零件、成品標(biāo)印。

　　2、多品種、小批量產(chǎn)品物料編碼方法

　　2.1 SN碼的生成

　　制造企業(yè)制定的派工流水號，在滿足唯一性原則前提下，可由人工制定，也可由MES系統(tǒng)自動生成。生成的派工流水號被制成條碼貼到相應(yīng)工藝文件上，操作者通過專用掃碼槍掃描條碼，從而在計(jì)算機(jī)上完成生產(chǎn)任務(wù)的分解和下發(fā)。如在派工流水號后面增加有效的SN碼編碼規(guī)則，并以程序形式嵌入到MES系統(tǒng)中，即可生成一系列新的SN碼，一一對應(yīng)同批次的同類零件。之后，將這些新的SN碼，通過標(biāo)印設(shè)備形成一系列二維條碼，標(biāo)印到出庫零件和裝配成品上。后續(xù)只需通過掃描條碼讀取出庫零件和成品的相關(guān)信息，就能實(shí)現(xiàn)質(zhì)量追溯。

　　2.2 標(biāo)印產(chǎn)品分析

　　科研院所的產(chǎn)品多品種、小批量，零件數(shù)量眾多，如對每個(gè)零件都進(jìn)行二維碼標(biāo)印則會帶來沉重的生產(chǎn)成本負(fù)擔(dān)。因此為減少工作量，可有針對性地對選擇裝配的單體、單體內(nèi)的部件和整件以及篩選出的關(guān)重零件進(jìn)行打碼標(biāo)印。工藝科研人員依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和企業(yè)產(chǎn)品情況，對于工藝準(zhǔn)備和加工周期較長，不能迅速替換的關(guān)重件，如鑄件、薄壁件、型面復(fù)雜件等，進(jìn)行有選擇性的標(biāo)印。對于可迅速加工、能夠快速替換的非關(guān)重件，可不進(jìn)行標(biāo)印。

　　對篩選出的關(guān)重零件進(jìn)行出庫打碼，裝配完成的成品進(jìn)行出貨打碼，使出庫零件和裝配成品的質(zhì)量具備可追溯性。二維條碼標(biāo)印的優(yōu)點(diǎn)是信息具有可累計(jì)性和快速性，掃描后可通過MES系統(tǒng)讀取該關(guān)重零件的出庫信息，或者裝配成品件的派工單信息，包括操作者、完成時(shí)間、加工工時(shí)等。

　　2.3 標(biāo)印方式選取

　　隨著智能制造信息化的普及，條碼標(biāo)印技術(shù)得到了迅速發(fā)展。條碼標(biāo)印技術(shù)以其標(biāo)印范圍可控、信息存儲量大、方便快捷、讀取迅速等優(yōu)勢，逐漸替代傳統(tǒng)機(jī)械式標(biāo)印。條碼標(biāo)印分為傳統(tǒng)貼碼和通過設(shè)備直接標(biāo)印條碼兩種方式，傳統(tǒng)貼碼打印的標(biāo)簽容易出現(xiàn)污損、脫落、零件太小貼碼困難等問題;而通過設(shè)備直接標(biāo)印條碼，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集，提高產(chǎn)品跟蹤管理和質(zhì)量追溯的效率。條碼標(biāo)印基本上能夠適用于所有類型的零件，這是突出的優(yōu)勢之一。 標(biāo)印產(chǎn)品分類

　　條碼標(biāo)印設(shè)備類型統(tǒng)計(jì)如表1所示，由表1可知，光纖激光打標(biāo)機(jī)可打印一維和二維條碼，手持噴碼機(jī)工作更加靈活，兩者的工作特性符合多品種小批量生產(chǎn)模式企業(yè)的標(biāo)印要求。

　　不同材料適用的條碼標(biāo)印方法，激光和噴墨式打標(biāo)機(jī)均適用于金屬和非金屬材料的標(biāo)印，具有材料應(yīng)用范圍廣泛的特性。

　　出庫零件和裝配成品，種類繁多，因尺寸或結(jié)構(gòu)因素在激光打標(biāo)機(jī)上不方便標(biāo)印的產(chǎn)品，可選用手持式噴碼機(jī)進(jìn)行標(biāo)印，交互式使用，提高企業(yè)操作者標(biāo)印的效率。

　　3、MES系統(tǒng)出庫管理模塊

　　出庫管理模塊是MES系統(tǒng)的重要組成部分，為實(shí)現(xiàn)關(guān)重零件出庫打碼和裝配成品出貨打碼，制造企業(yè)需要制定嚴(yán)謹(jǐn)有序的工作流程。通常，各個(gè)企業(yè)的出庫管理流程主要分四個(gè)步驟進(jìn)行。

　　(1)零件出庫

　　操作者依據(jù)相關(guān)工藝指導(dǎo)文件從物品庫領(lǐng)取零件，掃描派工流水號生成的條碼后，MES系統(tǒng)出庫管理模塊上就會顯示出單體、部件和整件的全部派工信息，包括裝配所需的零件明細(xì)齊套，領(lǐng)取零件的操作者姓名、領(lǐng)取時(shí)間等。

　　(2)零件打碼

　　操作者登錄個(gè)人專屬MES系統(tǒng)賬號，根據(jù)MES系統(tǒng)顯示的裝配從屬關(guān)系，勾選需要打碼的零件，輸入領(lǐng)取數(shù)量，系統(tǒng)就會自動生成相應(yīng)的SN碼。例如，生產(chǎn)M套由N個(gè)零件裝配完成的單體，MES系統(tǒng)會為每類零件分配M個(gè)SN碼，這樣該批次單體總共有N×M個(gè)高亮顯示的SN碼，對應(yīng)N×M個(gè)二維碼。每打印一個(gè)二維碼，MES系統(tǒng)上預(yù)先分配的SN碼灰暗顯示，表示已經(jīng)被使用，保證了零件線上與線下的一致性。

　　(3)成品打碼

　　操作者完成裝配工作后，對裝配件進(jìn)行打碼標(biāo)印。同樣登錄個(gè)人專屬MES系統(tǒng)賬號，在裝配履歷明細(xì)中，選取單體、部件和整件(作為母件)的SN碼，通過標(biāo)印設(shè)備進(jìn)行打碼，打碼完成后對應(yīng)的SN碼顯示灰暗，表示已被使用。

　　(4)信息檢索

　　MES系統(tǒng)的出庫管理模塊具備檢索功能，通過掃描二維碼，可查詢打碼的零件、單體、部件和整件的相關(guān)信息，包括派工單號信息、操作者姓名、打碼時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)打碼產(chǎn)品的全程追溯功能。

　　4、結(jié)論

　　MES系統(tǒng)的應(yīng)用可結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際情況進(jìn)行拓展完善，MES系統(tǒng)嵌入SN碼編碼規(guī)則，為具有裝配從屬關(guān)系的同批次零件匹配唯一的SN碼值，通過先進(jìn)的條碼標(biāo)印設(shè)備進(jìn)行關(guān)重件出庫打碼和成品出貨打碼，同時(shí)應(yīng)用了MES系統(tǒng)出庫管理模塊進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì)錄入，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的跟蹤管理和質(zhì)量追溯，現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明，該模式是切實(shí)可行的，可以有效提高多品種小批量生產(chǎn)模式企業(yè)的產(chǎn)品管理效率，縮短項(xiàng)目研制、生產(chǎn)的周期，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)也為多品種、小批量生產(chǎn)模式的科研院所和中小企業(yè)，提供了一種可借鑒的實(shí)施方案。