机械制造与自动化毕业论文精选(九篇)

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第1篇：机械制造与自动化毕业论文范文

机械工程师职称论文怎么写？它的写作也是有标准的格式和要求的，不是自己想怎么写就怎么写，本篇主要是向大家介绍了机械工程师职称论文怎么写，希望给大家在论文的写作当中带来帮助。

【标准论文格式要求(1)】

1.中文摘要

(1)居中打印“摘要”二字(三号黑体)，字间空一字符。

(2)“摘要”二字下空一行打印摘要内容(小四号宋体)

(3)摘要内容后下空一行打印“关键词”三个字(小四号黑体)，其后为关键(小四号宋体)，每一关键词之间用逗号隔开，最好一个关键词后不打标点符号。

2.英文摘要

(1)居中打印“ABSTRACT”，再下空两行打印英文摘要内容；

(2)摘要内容每段开头留四个空字符；

(3)摘要内容后下空一行打印“KEYWORDS”，其后为关键词用小写字母，每一关键词之间用逗号隔开，最后一个关键词不打标点符号。

3.目录

目录二字为小二号黑体，居中打印；下空一行为章、节、小节及开始页码(小四号宋体)。章、节、小节分别以第1章、1.1、1.1.1等数字一次标出。

4.前言

“前言”二字为三号黑体，居中打印；二字之间控一字符。

5.正文：

1XXX--章级层次

三号黑体居中排，段前段后各0.5行；

1.1XXX--节级层次

四号黑体左起排，段前段后各0.5行；

1.1.1XXX--小节级层次

四号楷体左起排，段前0.5行；

1.1.1.1或1.XXX--条款层次

小四号宋体左起；

(1)XXX(小四号宋体，接排)

毕业论文、设计说明书正文用小四号宋体，行间距为22磅，标准字距。

6.图

图题采用中文，中文字体为5号宋体。引用图应在图题右上方角标出文献来源。图号以章为单位顺序编号。标号在图下方。

7.表格

表格按章顺序编号，表格必须按规定的符号标注单位。标号在表上方。

8.公式

公式书写应在文中另起一行，居中排列。公式序号按章顺序排列。标号在公式同行右对齐。

9.参考文献

参考文献按论文中参考文献出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号；参考文献中每条项目应齐全。

机械工程师职称论文范文欣赏

论文题目：浅谈我国机械制造发展现状和前景趋势

摘要机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一，是每一个国家国民经济的重要组成部分。随着全球经济一体化的不断发展，各行业间的竞争也在不断加剧，国际市场竞争现象越演越烈，如何将高科技融入机械制造中，增强企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。

关键词机械制造技术；特点；现状；趋势

1机械制造技术的特点

1.1机械制造的系统性

机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用，特别是对产品的设计，销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合，从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。

1.2机械制造的综合性

机械制造技术不仅局限于机械加工制造的本身过程，它的产品面向整个市场，并且涉及到产品设计、开发、加工、销售以及售后的各个环节，并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况，先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力，提升企业的经济效益，并能够推动一个国家的经济发展，从而实现社会效益与经济效益的双赢。

1.3现代机械制造技术体现了市场竞争要素

市场竞争力的核心就是产品生产率，随着经济市场化的不断发展，全球经济一体化的发展速度也越来越快，制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向质量、时间和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将三者进行有效结合，从而提升制造企业的核心市场竞争力。

2我国机械自动化技术发展的现状

2.1管理模式落后

在工业发达的国家，管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理，并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想，但由于我国进入信息时代时间较短，对于先进管理模式还处于正在发展的阶段，对计算机管理模式的运用并不广泛，还是以人为管理为主的管理模式。

2.2自动化技术落后

与国外的先进制造技术相比较，我国还存在着许多不足之处，首先，我国还没有掌握自动化的核心技术，设计的产品方案相对较为落后，仅仅是简单利用自动化技术，目前还无法真正做到将机电进行有机结合；其次，我国使用的机械自动化还是传统的加工方式，并且，已有的自动化的设备数量太少，导致我国自动化整体水平较低；第三，我国的计算机应用技术还相对较为落后，还不能有效利用计算机技术，机械自动化发展进度较为缓慢；最后，我国的机械种类选择的局限性比较大，质量也无法达到国际普遍执行的标准，使用的范围也不够普遍、广泛。因此，我国的机械自动化还处在初级阶段，随着中国制造2025的不断推进，发展潜力巨大。

3机械制造自动化技术的发展前景与趋势

3.1机械制造自动化技术和网络化融合

随着互联网技术的不断发展，市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下，监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展，远程控制的终端设备就是机械制造的产品，因此，将机械自动化融入网络化发展是势在必行的，这有利于提升企业的市场竞争力。除此之外，局域网络技术还将运用到大量的家电设备中，逐步渗入人们的生活，人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式，正常与外界进行交流和沟通，给人们的生活带来了很大的便利，同时，这也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。

3.2以智能化为依托，发展实用型机械自动化技术

人类的社会进步一直伴随对智能的开发，机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别，也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话，在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策，从而取代部分人类脑力劳动，对人类的职能进行收集，从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向，采取与之相应的自动化方式进行生产，只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展，才能将机械自动化技术产生的利益最大化，从而取得高效地经济效益和社会效益。

3.3以新材料为支撑，进行绿色化发展

随着社会环境受到各方的关注，绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源，依靠掠夺环境资源进行自我发展，但地球上的能源有限，不能满足人类持续发展的需求，因此，工业发展必须走绿色发展道路，从而改变高投入低收入的局面，必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路，是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响，所以，必须保持生态环境与机械制造发展的平衡，才能走可持续发展道路。

3.4光机电一体化发展

将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础，光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础，采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品，光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。

第2篇：机械制造与自动化毕业论文范文

关键词：机械设计制造；毕业设计；教学改革

中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）05-0015-02

机械类本科毕业设计是具有总结性的综合性工程训练，是学生在系统学习机械专业知识及各种训练的基础上，按照规范化的设计程序与方法所进行的实践活动。它是一种研究性学习与工程训练，也是学生一次解决机械专业工程技术问题的具体实践，是锻炼学生运用所学知识分析解决问题能力、培养创新精神，进一步提高综合素质和工程实践能力的重要环节［1］。通过毕业设计有利于提高学生的综合素质和培养他们的调查研究能力、设计能力、初步科研能力和创新能力，使学生受到设计、生产、管理第一线所必需的岗位能力训练，便于学生向工作岗位过渡。目前机械类本科毕业设计中存在的问题不容忽视，而且牵涉到学生、教师等多个方面。

针对目前高等教育的形式和机械类专业社会需求的状况，指导机械类本科毕业设计紧紧围绕着培养学生的工程实践能力和提高综合素质来进行［2］。充分发挥好学生在毕业设计中的主体作用和教师的指导作用，加强毕业设计的过程管理工作，提高教师的自身业务能力，严把质量关，使学生在本科毕业设计这个过程中，实践能力和综合素质都得到进一步提高［3］。

一、毕业设计指导过程

在指导毕业设计的过程中，严格遵守学校规定的各项政策，按照学校颁布的《毕业设计工作规程》和机电工程系制定的《机械制造专业毕业设计（论文）教学大纲》的要求进行。指导的毕业设计做到观点明确、论据充分、推理严密、计算准确、层次分明、条理清楚、语言简练、有一定量的相关资料和图表等。

每年毕业设计开始阶段，都会根据已经确定的毕业设计题目给学生下达毕业设计任务书，这是学生在指导教师指导下开展毕业设计工作的依据，也是检查、考核学生毕业设计完成情况与评分的重要依据之一。毕业设计任务书中指定了学生毕业设计题目、设计参数、设计要求、设计时间安排和学生结合本题目需要查询的中外文献，并列出了学校图书馆对应参考书籍的中文图书号，方便学生查阅指定文献。学生进入毕业设计环节后，在第1周安排了完成毕业设计开题工作，规定了他们完成的进度。

设计过程中，对学生情况全面了解，分析了他们的条件与特长，全程指导学生进行调查研究、实验等。随时了解学生毕业设计情况，对学生毕业设计中的问题及时给予指导。以身作则，教书育人，重视对学生独立工作能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力的培养。毕业设计期间，要求学生每周至少2次集中，每次需汇报一下具体学习情况，检查学生毕业设计的进度和质量，并进行答疑，认真填写了《毕业设计（论文）检查指导情况记录》。

毕业论文撰写过程中，认真指导了学生拟定论文写作计划和写作提纲，审阅论文初稿，要求学生严格按《毕业设计（论文）规范要求》正确撰写毕业设计。审核学生毕业设计完成情况，同时对学生进行答辩资格预审，对学生的答辩申请提出意见。答辩前督促并指导学生做好各项准备工作，如准备验收、组织预答辩等。

毕业设计完成后，按学校要求撰写了毕业设计指导教师评语，在规定表格中写出技术性评价和学术性评价并签字，向答辩委员会报告学生毕业设计的任务、要求、完成情况、质量及应用价值，指出存在和应注意的问题等，同时根据评分表给出成绩。答辩结束后，对学生的毕业设计进行整理并归档。同时对毕业设计指导工作进行总结，提出改进意见。

二、加强过程管理，提高毕业设计（论文）质量的具体做法

由于机械类专业是与机械产品设计制造紧密相关的专业。在指导本科毕业设计的过程中历来重视毕业设计指导工作，立足机械类专业的特点，贯彻“以产品生产为主线”的指导思想，坚持采用校企联合、真题真做、强化过程管理、完善评价体系等方法和手段，严格要求学生的图纸图量和毕业论文的内容，取得了良好的效果。

（一）结合平时的科研实际，将企业需要解决的生产实际问题作为学生毕业设计选题毕业设计的选题质量直接影响和关系到今后毕业设计的质量。选题时根据科研项目、实验室的建设、学科发展方向、工业企业生产等多方面科学设计切合学生实际的毕业设计题目，以求达到使学生获得综合训练的目的。另外还考虑学生毕业后的工作实际，灵活根据学生的实际水平调整确定毕业设计的题目，对于已确定工作去向的学生，尽量帮其选择一个与其将来工作相关的课题；对于考研的学生，帮其选择具有一定理论性的研究型课题，为将来攻读硕士学位的研究工作打下基础。另外还有一部分学生的毕业设计直接在已签订就业协议的企业完成，让学生在收集资料、解决问题、设计的过程中充分体验实际工作的程序，了解企业生产运作等最真实的情况，多积累“实战”经验和技巧，从而解决好学生就业和单位招聘后的后顾之忧。只有让学生切实地感受到毕业设计对未来工作的帮助，才能使学生自觉地、积极主动地参与到毕业设计中来。如2011年指导学生的毕业设计题目是“推土机铲臂右支架加工工艺及钻床夹具设计”，该题目结合了抚顺挖掘机厂实际生产的需要，要求该生利用所学的金属工艺学、互换性测量技术、机械制造技术基础等多门课程的知识，解决工程中推土机右支架的实际加工工艺以及针对其中钻孔的工序设计专门的钻床夹具，为该生毕业后从事机械产品的工艺设计打下了很好的基础。

（二）结合学校规定，要求每个学生必须独立完成各自的毕业设计，做到一人一题

每年指导的毕业设计如果需要合作完成的课题，每个学生必须独立进行某一方面的研究工作，独立完成自己的毕业设计。今年指导7名毕业设计，每个学生的毕业设计题目都不一样，而且每一年的毕业设计题目也不相同，这样避免学生之间互相抄袭和雷同。

（三）全程参与学生的毕业设计过程，并确保充足的指导时间

从毕业设计任务书下达开始，明确要求学生每周至少集中两次，每次集中都要求学生汇报每周工作情况，对各设计环节经常督促检查，对学风不正、设计不认真或者经常不到岗的学生，一经发现及时纠正。从根本上杜绝了凭感觉指导，凭经验检查，凭感情给分的行为。对学生毕业设计要严格把关，从论文质量、工作态度、文本格式、图纸质量等方面进行全面考核。对于达不到要求的毕业设计必须坚决整改，确保质量要求不降低。

（四）具有强烈的责任感和良好的职业道德，本着对每一位学生负责的态度，兢兢业业地做好毕业设计指导工作，做好学生的引路人

在毕业设计指导过程中，当学生遇到困惑时，耐心的启发和引导；当学生提出问题时，热情地引导学生独立地查阅文献，找到获得解决方案的途径；当学生在寻找解决方案时，主动地引导学生对各种方案进行比较，从中找出最佳的方案，从而培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

（五）合理安排毕业设计进程，加强毕业设计的过程检查

根据每个学生毕业设计题目的特点，指导学生制定毕业设计的方案和进度计划每周定时、定点检查执行情况，实事求是地做出检查记录，填写检查意见并签字。在方案设计确定以后，定时到毕业设计室进行指导，随时答疑，发现问题及时解决，避免返工。设计过程中进行检查，主要检查设计进度和质量，通过强化中间阶段的过程控制来规范整个毕业设计的工作以提高毕业设计的质量。

（六）建立学生考勤制度，确保毕业设计质量

要求学生对自己的设计首先进行自审，然后小组同学之间互校，最后由指导教师审定。只有经过三审并按审查意见修改以后的设计文件才算最后的毕业设计成果。每次指导后填写指导日记，记录指导情况，包括学生提问情况、出勤情况、主要问题分析、指导内容等，为学生的成绩评定提供必要的依据。同时要求学生每天填写毕业设计活动记录，记载出勤情况、日工作记录、完成情况和下一步工作安排等，便于教师的过程管理，加强了对毕业设计的过程控制和监督。明确毕业设计完成的进度和时间安排并加以落实，做到每一位学生有章可询、责任明确，整个设计过程任务清晰、环环相扣、依次进行，确保毕业设计工作的规范和有序。

三、毕业设计改革效果

每年经过精心准备和认真指导，学生的毕业设计质量完成都非常好，缩短了学生就业的适应期，同时扩大了毕业设计的选题范围，达到了学校、企业和学生都满意的效果。在每年指导的学生毕业设计中，都有学生获得优秀成绩。具体改革的教学效果如下：

（一）提高了毕业设计的质量

一人一题，真题真做，使学生从事毕业设计的责任心大大增强。学生从事毕业设计期间，能够亲身体验到科研工作直接应用效果，能够强烈地体会到企业的科技需求。因而有关毕业设计工作非常认真，毕业设计的质量明显提高。一些学生毕业设计能被应用于企业生产实践和产业化生产。

（二）缩短了学生就业的适应期

由于毕业设计题目多数来源于企业生产，学生在毕业设计中，得到了难得的工程实践以及了解、熟悉和适应企业的机会，使就业后的企业工作适应期大大缩短。

（三）提升了学生综合能力

在毕业设计全过程的训练中，提升学生的应用知识能力、沟通协作能力、团队合作精神、工作责任感和职业操守，以及把握社会需求的能力和适应职业需要的能力，尽快缩短与用人单位实际需求之间存在的差距。

（四）丰富了平时课堂讲解的知识

通过指导学生毕业设计，增加了实践知识，在实践经历中为教学提供新颖、鲜活的第一手案例素材，在教学中及时补充企业生产或实践设计等的新科技、新工艺，丰富了实践案例，使得课堂更加生动，知识传授更加有效，教学质量和学生们的学习积极性都得到了提高。

四、结束语

从毕业设计时间的保证、科学选题、毕业设计实践性教学、加强学生创新能力、加强毕业设计过程指导、把好毕业答辩关等几个方面着手进行实施，保证毕业设计的质量，不断进行毕业设计的实践探索和思考，从而更好地保证毕业设计的质量，提高毕业生的综合素质。

参考文献：

\[1\]王启平,王全先.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考\[J\].安徽工业大学学报(社会科学版),2002,19(2):111-112.

第3篇：机械制造与自动化毕业论文范文

关键词：毕业设计 分析与实践 质量

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0241-01

毕业设计是一项集工程训练与设计科研于一体的综合性实践教学活动，毕业设计的水平高低直接影响了毕业生本身的质量，而且，它是一种研究性学习与工程训练，同时也是大学生将来独立工作预研性的准备。为此我们积极探索毕业设计的新思路和新方法，注重质量的提高。

1 毕业设计中存在的主要问题

首先在学生方面存在选题不认真、设计过程不积极和论文整理不严格等现象。毕业设计是在学生正寻找工作和研究生复试这个阶段开始的。因此，部分同学为了节省花在毕业设计上的时间就选择比较容易的题目。大四学生不上课，这时自我控制能力比较差，很多学生上网、玩游戏等。导致在设计开始阶段，教室里只有一小部分学生做设计。现在绝大多数学生的毕业论文语言不通顺、错别字较多和英文摘要翻译不合格，甚至还有抄袭现象。

其次在指导教师方面存在水平不均衡、选题不科学及指导教师责任心不强等问题。许多年轻教师缺乏科研与工程实践和社会实践背景，其水平与工程实际环境相差较远，学生及指导教师在设计过程中都是“纸上谈兵”，学生得不到应有的收获。毕业设计题目之间难易程度存在较大差别，有的选题难度较高，学生在实践的过程中很难较好的完成，有的题目深度不够，学生掌握不到大学四年所学的全部知识。一些教师在质量上把关不严格，指导过程不能做到详细的检查，学生的论文通过率较高，导致毕业设计达不到预期的效果。

2 通过实践分析提出解决方法

首先在教师选题方面，要同时具备结合实际选题、结合综合性选题以及结合工程实际这几方面的条件。毕业设计具有很强实践性，它是培养学生综合素质和工程意识的重要环节之一，教师应根据实际选题，为学生提供分析和解决实际问题的锻炼机会。而且，综合性教学实验能开阔学生视野，能最大限度地发挥学生的积极性和创造性。

其次在学生选题方面，学生可以根据自己的毕业工作去向，使毕业设计与以后的工作实践结合起来，充分发挥其积极性和创造力。

最后要提高文献检索质量，文献检索的能力是学生学术素养的重要体现。所以，教师可以指导学生通过各种渠道，查阅检索最新的且与设计课题相关的文献资料，写出文献综述，进而提出一些自己的设计思想，为提高设计质量打下一个良好基础。

3 根据毕业设计各个环节提出相应措施

我校的本科毕业设计主要包括：毕业设计任务书、毕业设计开题报告、毕业设计过程检查日志、中英文翻译、毕业设计论文、答辩等环节。指导教师根据设计课题给学生下任务书，指导学生选择相应的方法并且确定初步方案。让学生对课题有一个初步了解，进而有一个清晰的思路，以达到具体化和可操作的目的。根据指导教师对学生的任务书进行分析，以我校机械制造设计制造及其自动化专业为例，对材料、标准件选取、零部件及整体装备的设计，校核和归纳整理，鼓励学生发现和提出问题，并解决问题，进行开题报告。读书笔记是以书面的形式来表达设计成果，是对工程设计的系统总结和记录。教师应加强对学生在毕业论文的撰写方法、文字表达、结构形式等进行相应的指导。使其能够简洁明了的表达出设计成果。

从学校和学院的角度加强毕业设计各个环节监控，毕业设计的督导与检查，包括初期、前期、中期和最终检查，院级、系级和教研室检查要做好记录，参加检查的人员要签字，对于检查中发现的问题要及时上报学院并在下次检查中要重点复查。整个体系协调起来，程序化运行。以我院机械设计制造及其自动化专业为例。毕业设计工作是由设计动员、选题、设计指导、论文撰写、答辩、成绩评定、总结及信息反馈等多个环节构成的，因此，整个管理体系的各个部分必须严格执行各自的监控职责，强化指导教师的管理意识，提高学生的自觉性。

4 结语

毕业设计是教学过程中一项非常重要的教学工作，也是提高学生综合素质的一个很重要的实践性教学环节。经过近几年对毕业设计工作所做的一些分析，通过科学、规范、系统的管理，在学校、学院、教师与学生的共同努力下，使得学生的综合素质明显有所提高，同时也使毕业设计的质量有所提高。总之，毕业设计是一项很复杂而又很重要的实践性教学环节。只要我们能够采用合理的措施，就可以有效地保证毕业设计的质量，提高毕业设计的水平，从而使得学生的综合素质和实践应用能力得到更进一步的提高。

参考文献

[1] 朱土兴.教学质量监测与保证体系构建的思考与实践[J].中国大学教学，2005（5）.

[2] 范世东，孟梅.高校毕业设计论文质量管理的研究田[J].武汉理工大学学报，2007（1）.

[3] 毛小庆.对本科毕业设计工作的若干思考[J].高等理科教育，2006（1）：125-128.

第4篇：机械制造与自动化毕业论文范文

引言

模具是一种技术密集、资金密集型产品，在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业，并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。

根据社会发展对模具专业学生的新要求以教学生的实际情况，探圳大学工程技术学院对99级模具设计方向学生的毕业设计的进行了较大的改节，并取得了较好的效果。

2模具专业学生培养目标

深圳大学模具设计专业隶属于深圳大学工程技术学院机械制造及其自动化专业，主要是从事注射模的设计与制造。为了明确本方向的培养目标，我们对珠江三角洲，特别是深圳周边地区模具企业进行了比较广泛的社会调查，调查结果表明，用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养，爱岗敬业和较好的与人协调共事能力，要求毕业生基础理论扎实，着重基本技能的掌握和再学习能力，要求毕业生熟练掌握外语，有一定的计算机软件应用和开发能力。

根据调查结果分析，我们把模具专业人才培养的规格定位于：面向各类型企业，培养爱岗敬业，具备机械及各类模具设计与制造基础知识，具有较强的再学习能力和创造能力，能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。据此把拓宽专业口径，课程体系合理，教学内容优化、实验研究能力强，社会适应面宽，作为本方向教学的基本指导思想，将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体。

3计算机技术在注射模中的应用领域

塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师．模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面：

(1)塑料制品的设计：基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台，而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。

(2)结构分析：利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析，改善制品的结构设计。

(3)模具结构设计：根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量，模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择．计算公式以及标准模架等，最后给出全套模几结构设计图。

(4)模具开合模运动仿真：运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，以减少修模时间。

(5)注射过程数值分析：采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程，其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义，同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。

(6)数控加工：利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据，同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴，五轴数控铣削刀具轨迹等。

目前，国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等；结构分析软件有MSC、Analysis等；注射过程数值分析软件有MoldFlow等；数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。

4模具专业毕业设计模式

模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强，它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用，又需要学生了解大量的实践经验。

第5篇：机械制造与自动化毕业论文范文

关键词：应用型人才；实践教学；专业实践

应用型人才就是把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技能型人才，主要是培养有一定的科研成果创造转化能力的人才[1-3]。他们需要掌握基础理论知识，参与相关科研，面向社会生产第一线，是根据社会实际需要培养的合格人才。应用型人才的培养，在教学模式中打破学术型或研究型教学模式；课程体系上做到理论和实践结合，传承与创新结合，共性培养与个性发展相结合；教学方法上强化学生作为教学活动主体地位；教学手段上充分利用传统和现代化相结合的方法尽量提高教学效率；在培养途径上强调与企业紧密联系，实现产学研的有机结合[4-6]。因此实践教学体系的构建对培养学生的实践能力和创新能力尤其重要。

一、海洋技术专业培养目标和课程体系

海洋技术专业培养目标是培养具有良好的思想道德素质和较高的人文科学修养，具有国际视野和正确的海洋观，系统学习海洋科学和信息处理技术的基础知识，掌握海洋科学和遥感与信息处理的基本理论和基本技能，具备在海洋、农业、林业、水利、电力、交通、地质、环境等相关领域从事遥感与信息的数据处理、系统开发集成和海洋高新技术研究的能力，能在海洋和信息处理技术及相关领域的科研院所、企事业单位、高等院校和国家机关，从事海洋科学研究、海洋资源开发、信息系统开发管理及数据处理等工作的高素质应用型人才。为了保证应用型人才培养目标，海洋技术专业按照人才培养的总体目标，本着有利于学生的全面发展和个性发展的原则，进行课程体系的总体设计。海洋技术专业毕业学分要求及学时分配如表1所示。

二、海洋技术专业实践教学内容体系的构建

实践教学是本科教学内容的重要组成部分。依托“四层次、八模块”的实践课程体系[7-8]，海洋技术专业构建了实践教学内容体系。为了培养学生的动手实践能力，适度压缩理论课学时，增加实践教学课学时，并根据人才培养目标要求制定相应的实验、实习、课程设计和毕业论文教学计划，构建“四层次”（基本素质、基本技能、专业技能、综合训练）、“八模块”（素质拓展、基础技能、专业实验教学、专业综合能力、工程训练、综合实习、科研训练、创新训练）的实践教学体系。“四层次”中第一层次是基本素质层次：主要通过教学实习、大学生志愿者活动、社会调查、学生社团活动等方式，培养和提高学生的品德修养和综合素质，促进学生对实际社会的理解，增强学生的团队精神。第二层次是基础技能层次：通过课程实验和实习、社会服务活动等方式，培养学生解决问题的能力、将理论知识转化为实践操作的能力。第三层次是专业技能层次：通过课程训练、面向企业进行假期实践、参与科研课题等方式，培养学生综合运用学科知识进行创新的能力，增强学生专业知识的实际应用能力。第四层次是综合训练层次：通过科研训练，综合性、设计性实验课程。如学生参与大学生创新创业训练，挑战杯、科技竞赛、毕业实习和毕业论文等方式，培养和提供学生创造性、探索性的思维能力，培养学生在实际社会中发现问题和解决问题的能力，提高学生的应用能力。“八模块”是培养学生应用创新能力的实践教学内容。第一是素质拓展模块：包括思想政治课的社会实践、军事训练、社会调查及野外训练、文化艺术创造、安全防护能力训练等，目的是增强学生对社会的适应能力，帮助学生养成良好个性品质及基本生活能力。第二是基础技能模块，包括外语听说读写基本能力训练、计算机基础训练、公共基础课程实验、学科基础课实验等环节，目的是加强学生外语、计算机的应用技能，提高基础课程的实践能力及基础知识的熟练运用能力。第三是专业实验教学相关模块，包括与专业课程的各类验证性、演示性、综合性、设计性实验，加强学生课程实验操作技能的训练。第四是综合能力模块，包括专业综合训练、课程设计能力训练等环节，为学生提供专业训练和学术训练的平台，从而培养学生综合运用专业知识的能力。第五是工程训练模块，包括电子工艺实习等环节，目的是为学生构建面向生产和应用的训练平台，培养学生的实际动手能力。第六是综合实习模块，包括认识实习、生产实习和毕业实习，目的是让学生掌握相关的专业技能，在实践中强化对专业综合知识的认识理解，增强专业实践能力。第七是科研能力培训模块，包括学生参与教师科研课题、进行课程设计和毕业论文等环节，目的是对学生进行有步骤、有计划的科学研究训练。第八是科技创新训练模块，包括学生独立承担科研课题，如学生申报实验室开放基金项目、各级各类大学生科技文化创新活动（如数学建模、电子设计竞赛、挑战杯竞赛等），发挥学生的创新思维，提高创新意识和创新能力。

三、应用型人才培养开展实践教学的有效途径

针对应用型人才培养的特点，建立相对独立的实践教学课程内容体系，强化实践教学基地建设，逐步推进校企合作，实现多元化的实践教学方式和方法，促进学生创新能力的培养。目前开展的有以下几个途径。1.积极推进校企合作，建立合作培养人才机制学校按照“基础实践+专业实践+创新实践”构建了实践教学内容体系[9-11]，海洋技术专业实践教学体系如图1所示。为了培养和提高学生的实践能力，目前已分别在天津市、河北省，山东省等20多家企事业单位签署了实习基地合作协议。学校在教学设施、实验设备、职工培训等方面为企事业单位服务，企事业单位为学校提供实习场所、实习岗位，并安排工程技术人员参与对学生的指导。通过校企资源合力，强化了实践教学环节。海洋技术专业学生第一学年学生参加入学教育和军事训练，时间为1个月；第二学年在学校进行基础的“认知实习和课程设计实习”，时间为1个月；第三学年在学校和企业进行“生产实习和课程设计实习”，时间约为2个月；第四学年在学校和企业进行“专业方向的实习和毕业实习”，参加毕业教育，时间约为3个月。从而实现实践教学四年不间断，有效地提高了学生的实践动手能力。2.建立校内实验室共享与开放机制，加强学生实践动手能力的培养通过实验室的开放和共享，鼓励学生参与教师科研课题、自主进行实验研究，开展创新课题研究，提高了学校实验资源的有效利用率。通过校企联合，引进企业环境，缩短学校和社会间的差距，积极探索产学研一体化实验室建设。帮助学生形成职业能力，培养学生动手实践能力和解决实际问题的能力。3．实施大学生创新创业计划竞赛，加强学生创新意识和创新精神的培养自2006年以来，已经开展了10届，每年海洋学院均有6-8项项目得到资助，分别为国家级、省市级和校级项目。通过以立项的方式资助大学生开展研究性学习和创新性实验项目，该项培养与本科生专业导师制相结合，学生在导师的帮助下自主设计实验方案，自主进行和改进实验方案，独立进行数据处理和分析、撰写相关的实验报告等。该计划对培养学生严谨的科学态度、团队合作精神等产生了良好效果。4．鼓励大学生开展科技文化创新通过第二课堂学分的设立，促使学生主动参与科技文化活动，强化学生科技文化创新能力。第一，学校完善了第二课堂学分制度，建立了开展创新竞赛的活动机制。第二，建立本科生导师制[12-15]，在海洋技术专业中，专业教师担任本科生班导师。针对一年级新入学的学生，导师指导学生掌握大学的学习规律和学习方法，尽快转换并适应大学的学习方式，树立良好的学风和考风；向学生介绍学校学分制教学体制，帮助学生认识和了解本专业的培养目标和培养计划等，帮助学生进行学业规划。针对二年级学生，本科生导师帮学生了解学科和专业的发展方向，帮学生了解专业的知识体系和各课程之间的关系；结合学生的实际能力与个性发展辅导学生选课，制订大学期间的学习计划。针对三年级学生，导师针对学习突出和有专长的学生，提出个性化培养模式，指导学生进行学业生涯设计，向学院提出推荐免试研究生人选，并结合导师从事的研究课题指导学生进行科学研究。针对四年级学生，导师应配合毕业设计导师工作，对学生就业提供帮扶。第三，通过建立大学生创新实验计划、学科能力竞赛等，推动大学生科技创新竞赛活动的深入开展。第四，推进立足解决实践应用问题的科技创新训练，注重科技创新训练的应用性。如组织学生参加教师承担的研究项目，培养学生的科研能力；鼓励学生参加“挑战杯”、“节能减排”等各类科技竞赛，以开放实验室为基地，以高年级学生带动低年级学生的方式，由学生自主开展实验设计，学校安排教师负责指导，组织学生申报科研课题，开展课题研究，从而促进了创新人才的培养。5．强化毕业论文管理，培养学生综合应用能力为了提高学生毕业论文设计能力，学校成立了校级、院系级等不同的督导机构，对学生毕业论文的选题、中期检查、论文初稿、到最后定稿，成绩评定和优秀毕业论文评选等各个环节都加强了监控，进行了全过程管理，及时处理问题和纠正错误，并对存在的问题提出针对性建议，从而进一步提高了毕业论文的质量。为了增强毕业论文的实用性，学校和企业联合对部分学生进行了“双导师”指导，企业导师指导学生结合生产实际进行选题和设计，更侧重于解决社会实际问题；校内导师指导学生完成论文写作，侧重于增强论文写作的规范性和学术性。

四、结束语

鉴于目前大学生普遍存在实践能力较弱，创新能力不足的状况，为了促进应用型人才培养模式的构建，本文以学生实践能力培养与生产实际相结合为重点，建立了相对独立的实践教学内容体系，强化校内外实践教学基地建设，建立对学生实践能力培养“四年不间断”的教学模式，可以通过以下途径进行实践教学的改进。一是推动校企合作，即产学合作，实施的途径一般是产学结合、以满足我国市场经济发展对技能人才的需求。二是采用产学研用结合的模式进行应用型人才的培养，充分利用学校在人才培养和科学研究的优势资源，与企业的生产实践环节有机结合，促进科技成果产业升级。三是采用科教结合的模式进行应用型人才的培养，通过实验室开放基金项目，大学生创新创业项目，参加高校及研究所夏令营等，让学生参与科研工作，将本科课程内容应用到实际科研项目中，学以致用，带动应用型人才培养水平的提升。因此科学构建实践教学内容体系对提高本科院校实践教学水平和创新性应用人才的培养具有重要意义。

作者:郑小慎 李秀梅 李家星 李伟 李昭 单位:天津科技大学

参考文献：

[1]秦悦悦.高校应用型本科人才培养模式研究与实践[D].重庆：重庆大学，2009.

[2]李雨辰.高等教育对创新人才成长的影响分析[D].成都：西南交通大学，2015.

[3]钱国英，王刚，徐立清.本科应用型人才的特点及其培养体系的构建[J].中国大学教学，2005（9）：54-56.

[4]李伟，钟昆明.新建本科院校应用型人才培养方案构建研究[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2011（3）：157-159.

[5]仝自力.应用型本科人才培养———基于国外校企合作模式借鉴[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013（8）：269-271.

[6]罗维平，刘素一，王东.自动化专业教育创新工程的研究与实践[J].实验室研究与探索，2005（S1）：80-83.

[7]季桂起，李永平.德州学院应用型创新人才培养体系的探索与实践[J].中国大学教学，2011（6）：22-25.

[8]陈虹.工商管理专业应用型创新人才培养模式研究———基于实践教学的视角[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015（12）：110-111.

[9]刘尧猛，丁忠林，畅卫功.面向市场的新型网络人才实践教学探索[J].实验室研究与探索，2012（9）：124-127.

[10]安玉雁.应用型本科实践教学体系的构建及运行[J].职业技术教育，2012（23）：47-51.

[11]梁萍，程伟.应用型本科机械类专业机械制造课程群建设的研究与实践[J].科技信息（科学教研），2008（13）：217-218.

[12]万丽丽.对完善本科生导师制的几点思考[J].中国轻工教育，2006（3）：49-50.

[13]罗汀.试论建立中医特色的本科生导师制[J].西北医学教育，2006（3）：244-245.

第6篇：机械制造与自动化毕业论文范文

浙江农林大学机械工程实验教学中心于2003年进行了详实的规划，并聘请浙江大学、浙江工业大学、浙江理工大学等高校的机械工程领域的相关专家对实验室建设方案进行论证。通过此次的规划和论证，为实验中心后期建设和发展奠定了基础。经过十来年的建设和发展，机械工程实验教学中心拥有工程力学、机械设计、机械原理、液压与气动、测量与测试技术、CAD/CAM、机电控制、金相、工程训练等九个实验分室，实验室使用面积2049平方米，仪器设备600多台（套），总资产超1000万。实验教学中心依托机械工程学科，拥有专业实验人员8人，另外，学科大部分专职教师参与实验中心的基础实验教学并开展相应的科研工作。实验中心主要承担全校的机械制造及自动化、工业设计、木材科学与工程等9个工科专业的基础及专业课程的实验教学，每年能开设实验课程20多门，实验项目数约80个，实验总人时数超6万人。目前，实验中心已成为教学实验、生产实习、测试分析、科研开发及社会服务于一体的综合性实验平台。

2实验室开放模式

实验室开放是指各实验室在完成计划内教学、科研任务的前提下，利用现有仪器设备、设施条件及师资等，面向学生、教师及社会等人员开放，为学生、教师及其他人员等提供实践学习、科研和服务平台。如何实现实验室的全面开放，充分发挥实验室在人才培养和科研中的作用，许多高校根据自身条件采取合理的开放模式，优化实验资源，取得了一定的成效。我校机械工程实验教学中心以实验项目的形式进行开放，探索其在创业型人才培养中所起的作用。

（1）开放实验项目除了课内必修实验项目外，教务处将开放实验项目纳入学生实践教学环节，鼓励学生利用课余时间参加实验室开放活动。开放实验项目一般为大型仪器设备所具备功能未在基础及专业课程实验教学中开设，实验人员或者专职教师编写综合性或设计性项目供学生以公开课的形式进行选课。为了确保开放实验的教学质量，每位教师每学期最多开设两个开放实验项目，每个开放实验项目规定招收的学生数不得低于20人，而每个项目最多只能设两个班次。学校设立实验室开放专项基金，用于补贴学生参加开放实验所需材料消耗，且学生所参与的开放实验项目成绩考核合格后可以取得实践性课程学分。同时，为了鼓励实验技术人员和教师积极开展开放实验项目工作，学校给予指导教师一定的实验项目开放津贴。

（2）各类竞赛项目目前，机械工程学科组织的大学生竞赛项目有全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组竞赛、浙江省大学生机械创新设计大赛及浙江省大学生工程训练大赛等。为了促进各项赛事的顺利开展，由相关的专职教师负责，同时，实验中心在不影响正常教学的前提下对所需的实验分室进行全天候开放，实验技术人员在上班期间对需要使用实验仪器的学生进行技术使用指导，而周六、周日及假期通过预约方式，由实验教学中心安排人员值班。通过师生的共同努力，机械工程学科获得浙江省大学生机械创新设计大赛和全国三维数字化创新设计优秀组织奖各1项。近4年来学生竞赛成绩斐然，共取得全国三维数字化创新设计大赛一等奖1项、二等奖8项，省三维数字化创新设计大赛特等奖4项、一等奖6项、二等奖9项、三等奖6项；第四届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组竞赛二等奖1项；浙江省大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖7项、三等奖7项；浙江省大学生工程训练大赛三等奖4项。通过竞赛的创新设计，学生已获得实用新型专利37项，发明专利3项已受理；另外，有大学生利用自己的发明专利进行自主创业，其中有2个大学生创新企业落户临安科技创新服务区。

（3）毕业设计及教师科研项目高年级本科生都要完成毕业论文设计，实验中心充分运用教学实验室优质资源对学生实行开放。在课题指导教师和实验室技术人员的指导或辅助下，让学生利用实验室的先进的仪器设备进行毕业课题的测试分析；另外，机械原理及机械设计实验室对机构设计类的毕业课题提供理论支持和结构参考。实验中心为学生的毕业设计进行开放，使学生在本科阶段得到创新性科学研究的锻炼，为毕业后能更快地进入工作状态提供一个难得的实践平台。近几年来我校教师的各类科研项目不断增加，为了开展科研，他们需要实验场地和仪器设备。针对种情况，机械工程实验教学中心积极为有科研项目的教师开放相关的实验室，提供实验场地，搭建一个科研平台，营造一个自由轻松的科研环境，帮助他们顺利完成科研项目。同时，教师科研项目为学生提供了新的毕业课题资源，在教师的科研过程中，学生和教师组成科研小团队，调动学生对科研的积极性和主动性。学生在导师的指导下查阅资料、设计实验方案，通过实验的测试分析，最终完成毕业课题；而教师也可以充分利用实验室的仪器设备，发挥学生的团队作用，完成科研项目，实现双赢的效果。

（4）社会服务项目浙江农林大学地处浙江杭州临安，是目前临安唯一一所大学。临安传统特色工业是电缆和节能灯，而杭州对工业区进行了整合，将一些大型工业搬迁到了临安工业区，目前有杭州叉车制造有限公司、杭州起重机有限公司和杭州氧气设备制造有限公司等大型机械企业，同时在建规模较大的减速器生产基地。而浙江农林大学的机械工程实验教学中心拥有先进的仪器设备，技术队伍雄厚，机械工程学科可以结合企业运作需求，与企业建立长期的合作关系，建立校企合作实验室，实现资源共享，走“产学研”合作发展道路，提高仪器设备的利用率。在实施校企合作过程中，使学生有机会在企业的实际工作岗位上得到培训和专业训练，大大提升学生的动手能力及创造力的发挥，促进大学生创新能力的培养。

3实验室开放管理

（1）实验室开放审批实验室开放的运行流程要尽可能简化、易操作。通过实践探索，机械工程实验教学中心的各实验室开放需要办理申请手续。教师或者学生根据要求填写实验室开放申请单，由指导教师或学生签名，经实验中心审批，各实验分室技术管理人员根据审批单对管辖的实验室实行开放。实验开放项目完成后，需要由该实验室技术人员对实验室进行全面检查，遇到设备损坏及时维修，确保实验室的仪器设备正常运作。

（2）开放模式管理研究实验室实行开放，无论是开放实验项目，还是竞赛项目均在时间、空间上实施开放，使实施管理者的工作量急剧上升，无形加重了实验管理者和技术人员的工作压力，导致每个专职实验人员每天同时管理几个实验室，管理几台设备，疲于应付。为了保证实验室正常开放，指导教师按分项负责，参加指导实验和安排必要的实验室值班工作。在实验室开放期间，实验室实行出入登记制度。凡是来实验室做实验的，必须要做好出入情况登记，标明当日出入实验室的时间和工作的具体内容。这样一旦实验室出现了安全事故，可以通过查看实验室出入人员的登记记录，追查事故发生的原因及其责任人。

（3）仪器设备维护研究随着实验中心以项目制的形式实施开放，仪器设备磨损或者损坏率会逐步增加，其后果是设备的维护保养费，尤其是大型精密仪器的维护保养费会急剧增加。为了确保实验室的开放，如何解决实验室仪器设备的维护费值得商讨。目前，由学校设备处牵头实施大型仪器设备开放收费制度，收取的经费大部分用于仪器设备的维修和保养，余下的部分补偿实验技术人员的额外劳动。

4小结

第7篇：机械制造与自动化毕业论文范文

在经济全球化的今天，中国作为制造大国，也成为全球供应链中紧要的一环。近年来，中国的制造企业在提高自身竞争力方面做出了非常多的努力，其中很大一部分都着力于提升企业的制造信息化水平。企业纷纷进行了相应CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）/CAM （Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）/ERP（Enterprise Resource Planning， 企业资源计划）等信息系统的配置，生产效率较之从前的传统生产局面已有了很大提高。可以说，这期间国内制造企业完成制造信息化的“第一次革命”。然而，随着经济的飞速发展，市场对企业提出了更高的要求，LEANManufacturing（精益制造）、MTO（按订单生产）、零库存生产、资源外置、协同生产等等全新的生产及管理理念不断地冲击着企业管理者的大脑——企业已经投入了大量资金及人员用于基础信息平台（CAD/CAM）的建设，也引入了PCS(Process Control System,过程控制系统）、ERP 等先进管理手段，为何生产效率和生产力仍然处于较低水平？在一个完整的信息化制造流程中，每一个环节环环相扣，密不可分。而其中一个重要的环节往往被企业忽略掉了，这就是MES（Manufacturing Execution System,制造执行系统）。它用于管理人员实时掌控制造企业最重要的部门——车间的生产情况，可直接与设备联结，有效提高生产过程的可视化程度，实时提供生产中的每一步的信息。这些信息将协助企业提升工厂效能、应对日渐苛刻的生产交货期。这样MES在计划管理层ERP与底层控制PCS之间架起了一座桥梁①，其功能如图1-1所示。

本文从MES

第二章 MES在中国的现状及研究意义

第一节 传统的MES（T-MES)

传统的MES可大致分为两大类：专用的MES系统(Point MES) 和整合的MES系统(Integrated MES)。专用的MES是指为解决某个特定领域问题，如车间维护、生产调度而开发的单独应用系统。整合的MES则是针对一特定行业如航空、装配、半导体、食品和卫生等行业而设计，具有一定的通用性。并且逐步加强了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成能力。

我国对 MES的研究开发起步较晚，目前主要停留在MES思想、内涵及体系结构方面的研究上，应用系统开发一般局限于 MES单一功能。一些大学和科研院所等单位在国家863计划资助下在 MES理论与应用系统开发方面做了一定的工作。但目前存在着很多问题，例如：（1）可集成性差；（2）缺乏智能性和敏捷性；（3）缺乏非常规信息条件下的科学决策方法。

   由于工厂可能会从不同的软件供应商购买适合自己的MES模块，使得MES系统包括了很多子系统，这些子系统都有各自的处理逻辑，数据库，数据模型和通信机制。为了实现与外部系统的集成，往往采用API技术，OLAP技术和相应的通信机制。其中，外部应用系统的调用和插入使用API的方式，而应用EDI技术和外部环境进行数据交换。

虽然专用的MES能够为某一特定环境提供最好的性能，却常常难以与其它应用集成，整合的MES比专用的MES迈进了一大步，具有一些优点如：单一的逻辑数据库，系统内部具有良好的集成性，统一的数据模型等等。但其整个系统重构性能弱，很难随业务过程的变化而进行功能配置和动态改变。为了解决传统EMS

的不足，可集成MES (Integrated MES，I-MES)逐渐成为人们研究的热点。

第二节 可集成的MES(I-MES)

MES是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统，它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。在我国实施的CIMS战略中，车间自动化一直是一个薄弱环节，而实施MES则是提升车间自动化水平的有效途径，因此 MES技术的推广应用可有力促进 CIMS的发展。另一方面，随着CAD/ CAM及 ERP在制造企业的逐步应用，其进一步的信息化需求将迫使企业更多地去考虑在车间层次构建更高效的智能自动化信息系统，发展敏捷化MES无疑是其必由之路，因此 MES在我国具有广阔的发展空间和应用前景。

然而，由于国内外现有的 MES技术及系统没有充分考虑车间制造信息中大量存在的不确定性等非常规特点，缺乏在这些非常规信息条件下的科学决策方法，而片面地去追求车间信息的数量或精确性，不仅造成车间信息集成困难和决策效率不高，导致 MES缺乏足够的敏捷性与智能性以适应日益不确定的车间制造环境，而且大大增加了MES的开发和使用成本，严重影响了 MES这一先进的车间生产管理与控制技术在我国的推广应用与普及。因此必须从根本上解决 MES的敏捷化问题，并大大降低 MES的开发与使用成本，有力促进 MES在我国的产业化进程和推广应用。本文提出的应对策略为上述问题的解决提供了一条有效途径，它通过车间信息的有效集成和制造决策过程的智能化来保证车间生产的运行敏捷性，通过可重构和分布式对象技术解决 MES的结构敏捷性，从而从根本上来解决 MES的敏捷化问题，这对我国整个制造工业乃至国民经济的发展、提高我国制造业的国际竞争能力具有非常重要的理论意义和实用价值。

第三节 MES的研究意义

20世纪90年代以来，经济全球化的趋势日益增加，信息技术的发展极为迅速，市场环境发生了根本性的变化。顾客驱动已成为市场的主要特征，市场竞争的要素涉及到工控时间、质量、价格、服务和环境。而信息技术的广泛采用，使得以顾客订货和市场需求为轴心的生产活动已可以不受时间和地域的限制，竞争的高科技含量因此大大提高了。面对激烈竞争，企业界的重要对策就时采用将制造技术与信息技术、自动化技术、现代管理技术和系统科学技术有机融合的新一代先进制造技术。虽然大量的先进制造技术运用于企业管理中，但对于一个企业，如果仅仅从生产工厂的视角来分析其在竞争中所处的地位，显然是短视的。即使是最好的MES解决方案，对于整个企业来讲，也不过是提供一个相对狭窄的视角，缺乏在管理层为进行决策支持所需要的生产执行数据的广度和深度。这就启示我们，完整的、能够引导一个企业保持长期的业务利益和价值的企业信息系统，必须是控制、制造执行系统MES和企业规划系统ERP三者协同作用的整合。可惜的是，在人们认识到ERP的重要作用的同时，并不曾给予MES足够的重视，更何况上ERP项目动辄要投资上千万，甚至上亿元。一般中小企业难以承担，即使是大型企业花那么多钱也不是轻而易举的。

M ES是美国管理界90年代提出的新概念。美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)通过对大量企业的调查发现现有的企业生产管理系统普遍由以ERP/MRPII为代表的企业管理软件，以SCADA、HMI为代表的生产过程监控软件和以实现操作过程自动化，支持企业全面集成的MES软件群组成。根据调查结果，AMR于1992年提出的三层的企业集成模型。由于MES强调控制和协调,使现代制造业信息系统不仅有很好的计划系统,而且能使计划落实到实处的执行系统。因此短短几年间MES在国外的企业中迅速推广开来，并给企业带来了巨大的经济效益。企业认识到只有将数据信息从产品级（基础自动化级）取出，穿过操作控制级，送达管理级，通过连续信息流来实现企业信息全集成才能使企业在日益激烈的竞争中立于不败之地。

随着企业生产模式逐渐向敏捷制造发展，企业业务流程重组（BPR）的实施、企业环境的异构性以及企业间动态联盟的组建等等对MES又提出了更高的要求，传统的MES解决方案难以适应敏捷制造的要求，面向敏捷制造的MES不仅要费用合理更要具有良好的适应性（adaptable），可重构性(reconfigurable)，可集成性(integrated)，因此，国外许多组织和研究机构开始研究面向敏捷制造的MES。然而，国内对MES概念和应用的研究却不太多，更不说有成熟的软件产品。随着企业计算机应用的不断推广，企业信息化应用水平逐渐提高，企业越来越需要车间执行层的管理信息系统。因此如何深刻理解MES内涵，把握它的发展趋势，在我国企业中开发和应用MES，对于提高企业竞争力，缩小与发达国家企业差距是迫在眉睫的事情，也将是企业信息化水平深层次推进的需要。

当前摆在人们面前的严峻问题是，如何发现企业在实施MES时存在的弊端，并有针对性地提出解决问题的办法。这样对构建我国企业科学的治理结构、提升企业国际竞争力，无疑更具重要的现实意义和深远的历史意义。看来正确认识MES的作用和正确地发挥MES的作用是非常关键的事情。本文将重点放在至今在国内尚未引起足够注意的，但是对企业发展壮大有着重要意义的MES，以期对这个沟通ERP和PCS之间的关键环节给予应有的重视。

第三章 MES的概述

第一节 MES的形成

一、MES的产生背景

20世纪80年代中期以后，伴随着客户对产品需求的多样化，制造企业的生产模式开始由大批量的刚性生产向多品种少批量的柔性生产转变；伴随着计算机网络和大型数据库等信息技术的发展，企业的信息系统也开始从局部的、事后处理方式转向全局的、实时处理方式。其间出现了精良生产、敏捷制造等新的理念和方法；在管理系统软件领域从MRP（Materials Requirements Planning,物料需求计划），到MRPⅡ，直到ERP系统的迅速普及；在过程控制领域，PLC(Programmable Logic Controllers,可编程逻辑控制器）， DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)得到广泛应用②。

尽管企业信息化的各个领域都取得了长足的发展，但是在实现信息集成的过程中，仍然会面临信息孤岛和信息断层③所带来的各种问题．例如，在计划过程中无法准确及时的掌握实际生产状态，在生产过程中得不到切实可行的作业计划，车间的管理人员和操作人员难以跟踪产品的生产过程，不能有效地控制在制品库存，用户无法了解订单的执行状况等等．产生这些问题的主要原因在于生产管理系统与生产过程控制系统的相互分离，计划系统和过程控制系统之间的界限模糊，缺乏紧密的联系．针对这种情况，1990年11月，美国的调查咨询公司AMR(Advanced Manufacturing Research,先进制造研究机构）首次提出MES的概念，作为解决企业信息集成问题的解决方案④⑤。

随着企业信息化在理论和实践两个方向上的不断深入，以系统和集成思想为基本哲理的制造业信息化系统的体系已经基本清楚，如图3-1所示⑥，将企业看作一个球体，以企业、生命周期和价值链为坐标，将集成系统所涉及的各种应用分系统放置在球体空间的不同位置，说明各种系统逻辑上的关联关系。整个企业信息化的系统体系中，MES扮演了承上启下，关联上下的重要作用。

图3-1 协同制造管理的应用图

二、MES的发展历史

MES作为生产形态变革的产物，其起源来自工厂的内部需求。为了更好得理解MES的产生背景，我们先回顾一下计算机辅助生产管理系统的演化历史。

上个世纪八十年代，MRPII（Management Resource Planning,制造资源计划）在APICS(美国生产与库存管理协会)大力宣传和组织推动下得到了迅速的普及和广泛应用。推广过程中，MRPII也暴露出一些不足之处，如MRPII对预测需求和销售管理不够重视，对车间的大量实时事件与数据不能很好地利用等等。

许多企业认识到，需要其它系统来解决MRPII在这些方面管理薄弱的问题。于是，为了满足销售、预测的需求，产生了DPR(Distribution Resource Planning，分销资源计划)。同样，为了强化车间的执行功能，MES也就应运而生。

传统的MES(Traditional MES，T-MES)大致可分为两大类:1、专用MES系统(Point MES)。它主要是针对某个特定领域的问题而开发的系统，如车间维护、生产监控、有限能力调度等。2、集成MES系统(Integrated MES)。该类系统起初是针对一个特定的、规范化环境而设计的，目前已拓展到许多领域，如航空、装配、半导体、食品和卫生等行业，在功能上它已实现了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成。

虽然，专用MES能够为某一特定环境提供最好的性能，却常常难以与其它应用系统集成。专用的MES整个系统重构性能弱，很难随业务过程的变化而进行功能配置和动态改变。集成的MES，比专用MES迈进了一大步，具有很多优点:如单一的逻辑数据库、系统内部具有良好的集成性、统一的数据模型等等。

美国AMR研究小组在分析信息技术的发展和MES应用前景的基础上，提出了可集成MES(Integrated MES，I-MES)这一概念。它将模块化和组件技术应用到MES的系统开发中，是两类传统MES系统的结合。

从表现形式上看，I-MES具有专用MES系统的特点，即I-MES中的部分功能可以作为可重用组件单独销售。同时，它又具有集成MES的特点，即能实现上下两层之间的集成。此外，I-MES还能实现客户化、可重构、可扩展和互操作等特性，能方便地实现不同厂商之间的集成和原有系统的保护以及即插即用(P&P)等功能。

三、MES的定义

美国先 进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)将MES定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统”，MES为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等方面)的当前状态信息。

制造执行系统协会(Manufacturing Execution System Association，MESA)也给MES做出定义:“MES能通过信息传递，对从订单下达到产品完成整个的生产过程进行优化管理。当工厂里面有实时事件发生时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。”

后者对于MES的定义强调了以下三点:1.MES是对整个车间制造过程的优化，而不是单一解决某个生产瓶颈。2.MES必须提供实时收集生产过程数据的功能，并做出相应的分析和处理。3.MES需要与计划层和控制层进行信息交互，通过企业的连续信息流来实现企业信息集成。

第二节 MES的作用和特点

一、MES的作用

在许多工厂中，全厂管理的功能目前仍然由文件和人工系统进行，通常有经验的人员执掌着工厂生产效益的钥匙。在大多数运行中，人工系统和有经验运行人员的判断总是起着重要作用，图3-2。但是，市场要求产品的品种和数量经常变化，靠人工和经验调整生产显然效率低、反应慢、缺乏竞争力。而且人工系统也不可能适应产品、工艺、技术和用户要求日趋加速的变化。由于生产运行变化如此迅速，MES的信息的及时性要求以分，甚至秒的速度进行反应，此时光靠人恐怕不行。因此，采用MES带来的效益不言而喻，图3-3。

 

图3-2 人工决策

 

图3-3 MES决策

ERP/MRP的环境是以具体事务为基础的。其数据交换系对生产调度、运输安排或对生产计划要求的响应。与此不同的是，控制的决策必须在秒甚至更短的时间内完成，它对生产过程、操作人员，或对材料的操作需求作出响应。显然，实时环境和实时响应的差异影响着绝大多数的具体事务和在控制层的执行。传统的数据流和控制流在ERP与控制层之间存在着巨大的鸿沟。传统的信息管理系统向主管财务的总经理和财务管理负责人报告，居于管理层；而传统的工程生产信息则向负责生产的总经理报告；职责不同，相互之间的沟通不一定能做到及时且细致深入。

与此相反，MES能提供的材料数据是与生产消耗相关的，同时能生成基于精确执行时间的材料供应提前量，这将改善仓储控制。准确的生产模型是与实际测量相对于计划时间表的关系紧紧相连的，因而可用来修正过程模型，而且有助于精确表达生产计划的实时行为。

在当今激烈竞争的世界经济中，要占有“最有价值”的地位，必须使企业具有最好的质量、最佳的客户服务、最低的制造成本、快速响应以及灵活性的特点。而要达到这样的水平，就必须在正确的时间提供正确的信息才可能进行最佳的决策。这就要求不断地对公用的数据库进行改善，同时让每个部门都拥有把数据转化为有用信息的工具。怎么能做到这些呢?唯有MES才能真正向企业提供以上这些功能。

MES系统的基本功能模块包括工序详细调度，资源分配和状态管理，生产单元分配，过程管理，人力资源管理，维护管理，质量管理，文档控制，产品跟踪和清单管理，性能分析和数据采集等，具体如图3-4所示

图3-4 MES功能模块

二、MES的特点

1、适用多样性生产流程，支持多条生产线，提高管理效率，能将各批次的作业有效的在多条生产线上进行排产，提高了管理效率；

2、建立完善的数据库，提供强大的查询功能，信息更完整和更具深度，可随时随地搜集生产线上的所有信息，包括生产线上物料与人员产能、维修等；

3、流水线操作防呆预防错误功能，预先防止部件装配错误和产品生产流程错误，并及时提醒指导操作人员进行改正；

4、线上信息实时正确整合，以利最佳的决策，管理者可随时获得生产线上的实时信息，多样化的报表与图表整合分析，如柏拉图、P-Chart柱形图等，提供管理者在做不同的决策时的有力依据；此外， 报表与Word、Excel等办公软件相结合，使图表的形式更多样化。

5、模块客制化的设计，充分符合企业需求，各模块可专司其功能，又具有整合性，真正达到企业信息流通的目的；模块内功能的复杂或简易程度，完全视企业的本身需求而定；

6、实时监控生产线，品质保证的最佳工具。系统可查询多种维修流程中的情况，实时查询不良原因的代码，使决策者或管理者能够清楚的知道产品缺陷的数量及原因，将这些不良原因作一统计及分析，进一步督促相关作业人员，加强品质管制，如此提高生产效率及品质，为公司创造更高的价值；

7、维修数据的整合分析统计、便于知识管理，系统可以针对不同机种，不同的维修项目做前十项的排行，让维修人员可以有维修依据，且将个人的经验值凭借系统显示。建立一个有系统的维修知识库，提供维修人员维修产品时之有利依据 与参考，节省重复的思维过程，适当运用经验法则，做最经济的资源支出；

8、提供看板可视化管理，看板显示当前工作站的工作目标、完成情况、不良率、差异等信息，也可以显示设定信息，如欢迎词、标语等，管理者能够及时了解现 场的生产、质量情况 ，实现图视生产和管理；

9、系统架构采用Client/Sever架构，将企业生产流程设定存储，当程序需要更改时，只需在服务器端进行修改，而客户端在使用程序时一般不要进行修改，减少系统维护工作。

第四章 MES应用举例——离散制造企业的制造执行系统

第一节 离散制造企业

离散制造企业是指制造企业中的一类企业，其生产过程中基本上没有发生物质改变，只是物料的形状和组合发生改变，即最终产品是由各种物料装配而成，并且产品与所需物料之间有确定的数量比例，如一个产品有多少个部件，一个部件有多少个零件，这些物料不能多也不能少。按通常行业划分属于离散行业的典型行业有机械制造业、汽车制造业、家电制造业等等。

离散制造企业主要是通过对原材料物理性状的改变、组装，成为产品，使其增值。而流程生产行业，主要 是通过对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学方法，使原材料增值，通常以批量或连续的方式进行生产。在MES需求、应用环境等诸多方面，两者都有较大的差异⑦，在此介绍离散行业的特征。

1、 产品结构。离散制造企业的产品结构，如图4-1所示，可以用“树”的概念进行描述——其最终产品一定是由固定个数的零件或部件组成，一般使用物料清单（BOM）表示这种关系。

 

图4-1 产品结构示例

2、 生产计划管理。离散制造企业主要从事单间、小批量生产，由于难于预测订单的到达时间和批量，同时由于产品的工艺路线经常变更，因此需要良好的计划能力。只要应用得当，离散制造在生产计划系统方面投资所产生的效益可以相当高。

3、 工艺流程。面对订单的离散制造业，其特点是多品种和小批量。因此，生产设备的布置有可能不是按产品而是按照工艺进行布置的。例如，离散制造业往往要按车、铣、刨、磨、钳等工艺过程，或者按照典型工艺过程来安排机床位置。因为每个产品具体的工艺过程都可能不一样，而且可以进行同一种加工工艺的机床有多台，因此，离散制造业需要对所加工的物料进行调度，并且往往中间品需要进行搬运。离散工业企业的原材料主要是固体，产品也为固体形状。因此。存储多为室内仓库或室外露天仓库。

4、 自动化水平。离散制造业企业自动化主要在单位级，例如数控机床、柔性制造系统。由于是离散加工，产品的质量和生产率很大程度依赖于工人的技术水平。因此，离散制造企业一般是人员密集型企业，自动化水平相对较低。

5、 批次管理和跟踪⑧。流程行业的生产工艺过程中，会产生各种协产品、副产品、废品、回流物，对物资的管理需要有严格的批次。例如，制药业中的药品生产过程要求有十分严格的批号记录和跟踪，从原材料、供应商、中间品，以及销售给用户的产品，都需要记录。一旦出现问题，企业可以通过批号反查出是谁的原材料、哪个部门、何时生产的，查出问题所在。而离散制造业一般对这种要求并不十分强调，虽然现在很多离散制造业企业也在逐步完善产品生命周期跟踪管理的能力。

根据以上概况初步了解了离散制造企业的一些基本情况，并以此为基础来进行MES的实际应用。

第二节 公司概况

面对日益激烈的国际竞争，现代化的企业需要现代化的管理，现代化的管理离不开信息化的管理手段。企业信息化被认为是现代企业国际化战略的必由之路，众多企业会首先选择ERP来帮助企业实现物流、资金流、信息流的信息化。湖州巨人机电有限公司是一家致力于为中国乃至全球电梯整机业提供精良部件及完美解决方案的专业制造企业，也引进了相应的ERP来经营管理企业，并购买了一批先进的数控机床（如数控液压转塔式多功位冲床、HDS1303NT 数控折弯机、FO-3015 飞行光路激光切割机等等）来加工产品。主要为巨人通力提供电、扶梯公司提供各种部件，还提供精密钣金部件、精美电梯装潢和精良电气产品。随着业务的扩大和发展，相继与昆山通力、无锡中秀、西子奥的斯、讯达等知名企业合作，为其进行部件定制生产及加工服务。虽然有ERP的周密计划和先进的机床进行生产，但是远远不能满足客户提出的各种要求。客户是我们的上帝，失去上帝的信赖，等于失去我们的生命，企业无法生存。更何况现在制造业现在已经不再是一个暴利行业，而是已经进入微利时代，企业如何在这个时代获取更高的利润？这是每个企业所必须面临的问题。

企业一直以来使用金碟的ERP系统来组织生产，合理的计划每一份定单所生产的部件，经过ERP的计划打印出许多流程卡，以流程卡上的物料清单来指导整个车间的工作流程和工作内容，同时作业员在完成一作业时须将日期、人员、生产信息填写在流程卡上，在成品包装前，收集起来，以备日后维修查询之用。这种流程卡的管理方法在一般的电子、家电业中都会实行。这种管理方法虽然有一定的先进性，但离散型企业一般在加工完一道工序会将工件存放在暂存区一待下一工序加工，在这其中回出现流程卡失踪，寻找工件难等问题，导致加工沿后，交货期紧张。为了企业更好的发展，在不断的寻找问题的关键，总结、分析客户所提的要求，结合企业本身运营状况，发现企业虽然在计划层和控制层得到长足的发展，但是在执行层仍然存在无法解决的问题，如下：

1、 出现用户产品投诉的时候，能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息？

2、 能否立即查明它的：原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数？

3、 同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候，能否自动校验和操作提示以防止工人部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？

4、 过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？

5、 目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？要分别供应给哪些销售商？何时能够及时交货？

6、 生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？

7、 影响设备生产潜能的最主要原因是：设备故障？调度失误？材料供应不及时？工人培训不够？还是工艺指标不合理？

8、 能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，精确区分产品质量的随机波动与异常波动，将质量隐患消灭于萌芽之中？

9、 能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码？

……

面对以上车间管理的典型问题，ERP就难以给出完善的解决手段,这样就出现了ERP系统和现场自动化系统之间管理信息方面的“断层”，对于车间层面的调度和管理要求，它们往往显得束手无策或功能薄弱。企业内部管理的优化很重要的一点就是生产过程的信息化和产品的可追溯性，企业提供给客户的产品，我们要非常清楚我们提供客户的是什么样的产品、是什么材料、材料是哪家供应商提供的，产品在生产过中的记录、测试参数等信息。只有知道了这些我们才能有针对性的为客户提供更好的服务，即时发生客户投诉我们也能及时准确地为客户澄清问题，确认影响范围。同时产品生产过程的数据为生产管理决策提供有效的支持，让生产过程的问题及时的暴露、及时地处理，从而有效遏制问题的发生，将产品的质量问题以及生产线的异常状况消灭在萌芽状态。没有信息化管理的生产现场又如一个“黑箱&rd quo;，在生产的现场到底发生了什么，没有一个完整的信息反馈。一条生产线的管理者他所关心的就是他所管辖的范围内发生的问题，或则一个车间的主管他所关心的是这个车间所有生产线的生产进度、质量问题，这些信息的获取他只能通过个线干部的表报反馈或者是电话汇报，如果是一个工厂的主管他所关心的整个工厂的生产进度、任务达成度、产品品质，他获取这些信息的手段又是怎样呢？时效性如何呢？如果管理者不能及时的获取这些信息，就不能及时有效的下达管理指令，这就会制约管理措施的有效实施。正是这个管理的“黑箱”遮住了管理层的眼睛，束缚了管理层的手脚。

恐怕不求新求变是很难适应市场竞争，现在很多企业纷纷选择信息化系统来帮助企业提升竞争力，优化内部管理流程，以实现在微利时代消除企业的内耗来减少制造的成本，为企业赢得更多的利润。在国内制造企业纷纷引入MES现场执行系统，帮助企业打破“黑箱”，打造可视工厂，使生产的过程完全透明化，例如国内知名的夏新电子在2005年的管理优化选择明机逐鹿的MES提升企业的核心竞争力。企业之间的竞争已经过度到了管理的竞争，只有靠现代的管理手段才能制造出更好的产品，为客户提供更满意的产品与服务。MES监控产品投入到出货的全部生产过程，记录生产过程产品所使用的材料、设备，产品检测的数据和结果以及产品在每个工序上生产的时间、人员等信息。这些信息的收集经过MES系统加以分析，就能通过系统报表实时呈现生产现场的生产进度、目标达成状况、产品品质状况，以及产的人、机、料的利用状况，这样让整个生产现场完全透明化。企业的管理人员，无论何时身处何地，只要透过Internet就能将生产现场的状况看的清清楚楚明明白白。身在总部的老板亦能通过MES获取信息运筹帷幄，远在国外的客户当然可以来关心他们的订单进度、产品品质。

为解决车间生产上的“黑箱”问题和达到“可视化”工厂，并根据离散型造业的特点来实施MES，以达到公司长远发展。

第三节 MES实现功能

该MES系统实现了十三个主要的MES功能模块，包括：工厂门户、工序详细调度、WIP资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、HR人力资源管理、设备维护管理、质量管理、文档管理、产品跟踪、物料清单管理、性能分析和数据采集。

MES不是一个独立的系统，而是整个企业信息化中的重要组成部分，其跟企业的ERP等系统都有密切的管理，共同组成整个企业的信息化系统。MES系统各模块的功能简述如下：

1. 工厂门户，供应商、客户、工厂各级管理人员、工人、工程师等均可以在该模块了解到工厂的实时运行信息；

2. WIP资源分配和状态管理： 指导劳动者，机器，工具和物料如何协调的进行生产，并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况。基于计划和实际产品制造活动来指导工厂的工作流程。这一模块的功能实际上也可由生产单元分配和质量管理来实现。这里是作为一个单独的系统来实现。

3. 生产单元分配：通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的操作。

4. 工序详细调度：定义产品的加工工艺与流程，通过基于有限资源能力的作业排序和调度来优化车间性能。

5. HR人力资源管理：提供按分钟级更新的员工状态信息数据（工时，出勤等），基于人员资历，工作模式，业务需求的变化来指导人员的工作。

6. 维护管理（表4-1）： 通过活动监控和指导保证机器和其它资产设备的正常运转以实现工厂的执行目标。

表4-1 设备状态信息表

 

7. 质量管理： 根据工程目标来实时记录，跟踪和分析产品和加工过程的质量，以保证产品的质量控制和确定生产中需要注意的问题。采用QC七大手法、SPC（Statistical Process Control  统计过程控制）对品质进行分析、统计，进而改善品质。

8. 文档管理： 管理和分发与产品，工艺规程，设计，或工作令有关的信息，同时也收集与工作和环境有关的标准信息。

9. 产品跟踪（附件1）：通过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每一个产品的历史纪录，该记录向用户提品组及每个最终产品使用情况的可追溯性。

10. 工单管理：对ERP排产后的工单进行实时跟踪与管理，了解其生产进度、品质状况等信息。

11. 性能分析：将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及客户的要求进行比较。其输出的报告或在线显示用以辅能的改进和提高。

12. 产品清单管理：将生产中用到的原材料、半成品的标准用量、供应商、批次等进行管理，再根据实际的用量、供应商、批次等进行比较，为动态库存、JIT供应提供支持。

13. 数据采集：监视，收集和组织来自人员，机器和底层控制操作数据以及工序，物料信息。这些数据可由车间手工录入或由各种自动方式获取。

第四节 MES目标与设计原则

为离散企业定制的制造执行系统，其最主要的目标就是建立和完善生产管理体系，包括根据客户定单、市场预测和内部资源状况来制定生产计划；从整体角度优化、协调生产过程；生产计划的动态调整等等。与此同时，要建立保证质量管理的信息体系，包括在线物料跟踪和质量控制的在线反馈与调整，以及对产品质量零缺陷的追求。以上述两个目标为契机，构建离散企业MES系统可以促进生产方式和管理思路的转变，这将是一个渐进的过程。

MES的设计将以软件工程为规范，主要考虑全局性、通用性，既要实现整个生产过程的优化，又要提供标准化、模块化的应用程序框架；同时要以可扩充性、开放性和兼容性为原则，这样在生产能力变动时不至于影响系统功能，还要提供标准、开放的通讯接口以及减少由于开发环境和开发工具的变化带来的影响；在可操作性、可视性和鲁棒性上也要注意，友好而操作简单的界面、监控跟踪的仿真示意图和较强的容错能力都有助于各级用户的使用；最后是必须具备实时性，只有最短的反应时间才能对生产过程进行控制和调整。

第五节 MES信息库设计

 在现代离散企业中流动的信息具有强烈的动态特征且大量冗余信息与缺失信息、信息断裂并存的现象，无论是从现场采集来的生产数据还是从市场获得的定单信息都可能因不能真实体现而对企业造成不可估量的后果，为保证有价值的信息能对企业决策和运作有着正确的指导意义，在离散企业运作系统中要构建好多种信息库，并且不同的信息库具有不同的特点。

物料 信息库（表4-2）：企业库存状况和需外部采购或内部调整的物料情况，部分信息与供应商共享；定单信息库（表4-3）：定单对产品的要求（材料、质量、数量等）情况，部分信息与合同商共享；产品信息库（表4-4）：产品目录和与特定合同商联系的在制品状态，部分信息与分销商/用户共享；基础信息库：企业人员、设备状况，财会数据等企业运营的基础信息，在系统内部按照不同密级使用，还包括部分经常更新的政策、市场等外部信息；生产信息库：生产过程中人员、设备的实时变化情况等动态性要求较高的信息，以及基本不变的工艺路线等生产相关信息，外部不可见。

这些信息库都是关系型数据库，建立信息库将降低车间级计算机的数据负担，同时减少了因数据保存和操作故障而引发的一系列后果。物料、定单、产品信息库可供对应的外部人员进行查询等操作，便于结成与供应商密切的战略伙伴关系。而较稳定的基础信息库为人事、财务、设备方面的日常管理提供极大的方便。生产信息库则是动态性能要求最高的，每时每刻都有大量的流动数据注入其他信息库，因此对它的设计要求也最高。这些信息库常见功能有：报表、保存与备份、恢复与删除，以及口令与权限。

动态的生产信息库中，与数据采集模块相连的部分成为重中之重，实时监控生产过程中的数据采集点、主生产流程的设备运转情况的状态数据采集点，以确保采集的数据可靠而不冗余，充分而不断裂。

第六节 MES实施效果

根据企业现在的生产现状和需求，对MES进行实施后的效果评介，主要是比较MES实施前后的生产现场管理，来展现实施MES后企业无穷的发展潜力。

1、流程卡管理

导入前：

目前企业在生产中没有实行这一制度，在一般的电子、家电业中都会实行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片，作业员完成一制程须将日期、人员、生产信息填写在流程卡上，在成品包装前，收集起来，以备日后维修查询之用。

导入后：

不但能把流程卡管理这一制度建立起来，同时因为系统的大部分生产数据的收集均通过自动化设备，大大加快了数据收集的速度，生产线的效率不但没有降低，反而得到了大大的提高。

2、工单追踪管理

导入前：

利用每日生产表格由生产单位组长填写各工单投入产出，人员出勤等资料，再汇总计算出各指令进度。然而组装生产线流程快速，生产主管永远无法得知各工单目前的进度。

导入后：

每个加工点需刷流程卡序号，计算机可自动计算出其所属工单在各生产单位详细过程及最近状况，主管办公室之计算机可得知全厂一分钟前工单最新状况。如果主管远在国外，只要其能进入MES工厂门户系统，了解整个工厂的工单运行情况变成了弹指之间的事。

3、在制品追踪管理

导入前：

目前企业没有对WIP仓库进行有效的管理，常造成一堆不良品、待修品积压在现场。

导入后：

利用流程卡完整数据，SFCS（shop floor control system  车间控制系统）可追踪每一在制品最新位置、状态，统计整理后，可以依指令，产品或现场区段，追踪在制品分布状况。

4、设备管理

导入前：

不同机种设备时间长短不同，虽然设备多用PLC控制， 但是仍须由人在现场操作，掌握信息不足，无法对设备做有效地利用。

导入后：

透过MES与生产设备联机，可以利用MES直接控制PLC，可以有效掌握设备时间及空间利用。

5、 品质监控管理

导入前：

品质资料由质检部人员输入品质表格中，但因是人工填写，资料有限，而完整的检修资料是填写在流程卡中，数量多，少有工厂输入计算机，因此多是事后整理品质报表作为未来品质改善，但又因数据不完整、不正确, 不容易找到真正原因。

导入后:

检测修护、维修资料全由计算机立即输入，或从测试检测仪器中实时取出数据进行分析，现场可连接品质看板，实时显示最新品质状况，并可做完整详细统计分析，有效找出品质问题。

6、出货管理

导入前：

须利用人工记录那些出货序号，给那一位客户，以做售后服务，也因缺乏实时核对能力，常在出货之机种及数量上发生错误，造成不小的损失。

导入后：

出货同时，输入外箱序号编码，可立即核对，如不符出货条件，可立即告之出货人员。同时把出货信息上传ERP系统。

7、自动化设备整合

导入前：

企业用的数控液压转塔式多功位冲床、HDS1303NT 数控折弯机、FO-3015 飞行光路激光切割机等设备多独立运作，效益不高，设备管理也不佳。

导入后：

将MES与数控液压转塔式多功位冲床、HDS1303NT 数控折弯机、FO-3015 飞行光路激光切割机等整合，可自动得取生产资讯及设备状况。

8、现场物料管理

导入前：

企业每天生产不同规格、不同型号的产品，因离散制造业无法订单到达时间和交货期不同，早生产晚入库，晚生产早入库现象，无法掌握实际生产状况，在制品的不断积压，导致早生产的产品遗漏，常发生补料。

导入后：

MES可以随时掌握最新各指令，各产品组装数量，可以实时计算出现场物料状况，以预做供料准备，有效降低这方面人力及补料现象。

9、售后服务

导入前:

不知其何时出货，很难提供有效的售后服务。客户回修之产品，企业可以方便地找出出货时间、出货客户；但如果想了解该产品在生产时的信息，由于出货没有与生产数据进行整合，要找出其原来的生产信息，须花费相当大的人力。

导入后：

MES提供追踪功能，可以掌握每一成品完整流程卡资料、当时生产现场的状况及出货时间、出货客户，追踪成品在生产中的各种记录，可提供客户完整的售后服务。

10、原料入库管理

如果要进行原料入库方面的管控，MES可以有专门的原材料入库管理模块。只要对原材料进行批号管理。当原材料进行验收时，对其进行入库输入，系统根据其提供的资料，对其按产品、规格进行汇总，同时，系统会与ERP进行接口，将数据写入到ERP的原料库存档中。

11、效益总结

总体上来说，品质得以实时改善提升，制造成本受控，交期缩短；同时由于该 MES系统提供给大客户查询其订单实时进度、订单的详细品质记录，因此大客户认为其是一个数字化的可视化的现代化工厂，能让他们随时随地了解工厂的产能状况、订单生产进度、足够详细的品质记录分析报告，进而给该工厂更多的订单。

第七节 实施MES后的效益分析

基于MES用户的经验，使用MES所带来的效益很可观。相比于其它任何制造软件,MES应该是最具吸引力的：平均减少制 造周期时间45％；一般减少数据输入时间为75％以上；平均减少半成品(WlP)24％：平均减少为交班而准备的纸面工作61％；平均减少引导时间27％．；平均减少纸面工作和设计蓝图所带来的损失56％：平均减少产品缺陷18％。

以上列举的若干统计数据是由国际MESA协会通过调查研究确定的，具有充分的根据。

根据以上数据为依据，实施的MES公司所得效益：

定性                                定量

Ø降低生产周期                       Ø降低20％～25%

Ø减少/消除数据录入时间              Ø降低至25％～60%

Ø提高数据完整性                     Ø提高95％以上

Ø降低库存                           Ø降低10～15%％

Ø减少上述各过程的统计、记录工作     Ø70％的工作量减少

Ø减少适应时间                       Ø试产磨合期降低至原来的10％

Ø减少过失                           Ø减少过失40～55％

Ø责任到个人                         Ø工人绩效提高25%

Ø产品品质在线报告                  Ø产品品质在线报告，实时性提高90％

Ø提供ERP实时和准确的生产数据      Ø变成实时、动态数据刷新

第五章 总结与展望

MES软件弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔，是制造过程信息集成的纽带。MES通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产，同时也为敏捷制造企业的实施提供了良好的基础。深刻理解MES这一先进的管理思想，把握它的发展趋势，对于如何在我国正确的研究和推广MES应用具有重要的理论和应用价值。MES对于制造企业的作用已经非常明朗，但人们对MES的认识远远不如ERP、SCM等管理系统。由于认识不清，自然就会导致需求不清楚，也就难以形成一定的市场规模。目前美国的MES发展是已25%速度发展，而国内基本是局部MES功能的发展，具体是一些简单的数据采集，物流管理等，其实这些也属于MES功能的范畴。但随着人们对MES认识的逐步加深，MES在企业中的应用必将会逐步深入。

但现在MES在中国企业的实施状况的确不太尽如人意，致使许多的企业在面对它的时候都有一种“敬而远之”的矛盾心态。既想通过实施MES实现企业新的飞跃，进一步拓展企业的生存发展空间；却又怕MES的实施一旦不成功，企业将陷入一个更加危险的泥潭。

不过也只有敢于吃螃蟹的人，才能获取更大的成功。没有风险就没有收益，真正的有远见卓识的企业家，是一定敢于去面对这种风险的。而选择一个符合企业实际需求的MES产品，选择一个出色的实施团队，也就意味着风险系数的大大降低，成功的可能性也就越大。

从国外的发展趋势看，已经形成了一批MES软件产品和解决方案，出现了一批以MES为核心产品的工业企业管理应用软件公司，而且企业信息技术应用的焦点已经由ERP转向MES，然而MES的标准化仍有大量工作要做。

从国内的发展趋势看，CIMS、MES、ERP等概念都进入中国较早，但只以DCS为代表的底层自动化和以ERP为代表的管理系统普及速度较快，因此，中国工业企业的信息孤岛和缺损环链现象比国外更为突出，也就是对MES层的认识相对落后，但是，确实有一些公司在加快开发中国式的MES产品或应用国外的MES产吕，而且势头较好，同时，在认识观念上由关注ERP到关注MES的转变也已开始。

  从技术角度看，MES的功能正在向控制层和计划层渗透，三层结构的分工可能更模糊。MES功能中的计划排产与执行调度模块(APS)越发突出的推广普及。它应是MES的核心。单一功能的MES产品正在向集成的MES和整体解决方案发展。信息技术领域的分布对象技术(CORBA、DCOM等)标准日臻成熟是MES发展和集成的基础。DCS和ERP的普及和提高进一步推动了MES的发展和推广。

【参考文献】

.

amrresearch.com,1990-06-11.

[2]李铁克. 制造执行系统模型综述与分析.　冶金自动化,2003 (4):1314

[3]余莹. MES,制造业信息化“断层”.北京:中国计算机用户,2003.

[4]Bill Swanton. MES five years later:Prelude to phaseⅢ.

American:AMR report 13725, 1995

[5]中村,正田耕一.MES入门. 日本:工业调查会,2000

[6]李清. CIMS制造执行系统. 中国电力出版社,2007

[7]马万太,戴勇.MES的行业应用.中国计算机用户, 2003 (30): 40~41

[8]王志新. MES应用与新进展.世界仪表与自动化,2004

[9]罗国富,施法中. 制造执行系统及其相关技术研究. 机械制造,2004

[10]于海斌,朱云龙. 可集成的制造执行系统. 计算机集成制造系统CIMS,2006

[11]张志懔. 国内外制造执行系统(MES)的应用与发展. 自动化博览,2004

[12]李铁克. 制造执行系统模型综述与分析. 冶金自动化,2003

[13]江志斌,胡宗武. 论制造系统模式的新进展. 工业工程管理,2002

[14]彭宇. 制造执行系统(MES)的发展和挑战. 中国工控网,2004

[15]杨剑，贾仁安. 现代制造业生产物流模型研究［J］. 物流技术，2004，(09).

[16]范兴美. 现代制造企业生产物流成本管理研究［J］. 改革与战略，2007，(03).

[17]徐辉. 中国制造企业生产物流发展分析与研究［J］. 江苏商论，2007，(02).

[18]白士强. 制造企业生产物流合理化的研究［J］. 石家庄铁路工程职业技术学院报，2004，(02).

[19]Wendy T. Marks Mark N.Frolick.Building customer data warehouses

    for a marketing and service environment[J].Information System

    Management.  Vo1.18,  No.3,  Summer.  2001

[20]March H.  Meyer.  Make plat from innovation drive   enterprise

    growth[J].Research:Technology Management. Vol. 44,  No. 1,  2001.

[21]张峰，王茜.制造执行系统的研究及相关技术实现小型微型计算机系统，1998，19（2）：28-30

致 谢

非常感谢各位老师，尤其是经管系的各位老师，在大学期间给了我们一个全新的视野，让我们认识到了自己知识的缺陷和接受新学识的能力。