董梅艳，孙晓霞

(无锡职业技术学院 控制技术学院，江苏 无锡 214121)

在面向订单生产的制造企业中，客户信息变更经常出现，给企业的正常生产带来了诸多不便.涉及产品设计的变更尤其会对产品生产的诸多环节造成影响，因此必须及时正确地将这些变更信息传递到生产的直接作业者手中，以便按照变更要求进行生产.除客户需求变更之外，企业内设计人员对产品的优化改进信息同样需要及时准确地传递到直接生产人员手中[1].在很多企业中，这些变更信息的传递都是通过工程更改信息(ECN)来实现的[2].

制造执行系统(MES)作为信息时代上层计划层和底层执行层之间的连接工具，能够及时将计划相关信息下发到生产现场，且能将生产中信息及时地反馈到计划层[3].因此，MES可以作为传递ECN的首选工具，两者相结合可以避免ECN的漏执行、漏确认以及信息传递失真等问题[4].

1 传统的ECN下发及执行流程

传统做法是将纸质ECN单据发送到生产以及质量和工艺管理等相关部门，在生产相应产品时按照ECN的要求执行，以确保生产出合格产品.传统的ECN下发及执行流程如图1所示.

图1 传统的ECN下发及执行流程

在传统的ECN下发流程中，由于生产过程的复杂性，因此存在生产周期长、产品品种多、信息传递不及时、相关部门无法及时确认等问题，导致ECN信息得不到正确执行，甚至有很多产品直到交付客户后才发现存在错误，给企业造成了极其严重的危害[5].

分析发现，传统ECN下发流程存在如下问题：①若ECN下发到生产现场与实际生产的间隔时间较长，则容易发生ECN漏执行问题；②同时更改多个型号时，很难保证所有型号的产品生产均能完整执行ECN；③ECN执行时需要通知多个相关部门员工进行确认，既繁琐又浪费工时；④当ECN仅涉及个别工序时，需要管理人员手动将ECN发送到需要的工序，操作繁琐.

2 计划触发式ECN绑定及执行系统

针对传统ECN下发及执行流程存在的问题，本文设计了ECN管理与MES系统相结合的计划触发式ECN绑定及执行系统.

为了解决ECN下发时间与实际生产时间间隔较长而导致ECN漏执行，及ECN下发到指定工序过程繁琐的问题，设计了ECN在下发计划时自动绑定的功能，确保ECN在设计部编制时就能将信息上传至MES系统，同时自动将ECN填写到指定工单中，以避免错误执行ECN的情况发生[6].

ECN自动下发及执行流程如图2所示.

图2 ECN自动下发及执行流程

当ECN出现时，设计部将该信息上传至MES系统，并绑定相关产品和工位.MES系统对未执行的ECN进行状态标识，在上传计划时自动搜索尚未执行的ECN，并自动将ECN标识填入计划栏.相关操作者通过客户端扫描产品型号并开始生产.系统自动提示并发送短信至需要确认的相关部门，然后在客户端上打开ECN附件，查看更改信息并按照ECN执行.质量确认人员根据实际执行情况判定是否需要关闭ECN.被关闭的ECN在以后制造时将不再提醒，而未关闭且未执行的ECN将按照上述方法重新执行[7].

计划触发式ECN绑定及执行系统是通过源头控制的方法，在ECN产生时就由设计人员将ECN及产品生产对应的工位信息录入MES系统，以便后续生产工单产生时能够自动将ECN填入相应工单中，避免人脑记忆产生的错误[8].在新的ECN产生时，设计人员根据该ECN所影响的产品或产品族，选定对应的产品，将ECN附件上传到系统中，同时勾选出受影响的产品型号或工单号，以便精确地将ECN发送给指定工位.这从源头上保证了计划上传的正确性，而且后续操作都由计算机自动判定和提醒，确保了所有信息下发与执行过程的准确性[8].

需要注意的是，企业计划的下发往往都有一定的提前期，以确保物料的采购周期.如果计划上传后有新的ECN需要下发，在上述绑定流程已经执行完毕时就无法自动将新的ECN绑定到相应计划中，容易出现ECN漏执行的情况.因此，在计划触发式ECN绑定及执行系统设计中增加了备用措施，针对最新的ECN，可用手动方式绑定已经下发的工单，绑定完毕后，具体的执行过程与正常流程类似.手动绑定流程如图3所示.

图3 手动绑定流程

采用手动方式绑定时，仅需用ECN与已经下发到工序的产品绑定，而尚未下发计划的产品直接执行计划触发式绑定流程即可.因此，对于计划触发式ECN绑定及执行系统，首先要进行判定，确认是否所有产品型号都已下发到生产工序；判定结束后，需要借助MES系统的进度查询功能查询已下发工单的实际进程.只有尚未开工生产的产品绑定ECN才有意义，而已经开工生产的产品，只能通过人工通知的方式来绑定，以确保所有ECN被正确执行.

3 系统的实现

在系统实现过程中，考虑到操作的便捷性，针对系统绑定和计划上传工作，在B/S模式下进行软件开发，使相关人员可在网页上操作；针对车间的客户端，采用C/S模式进行开发，以确保系统的稳定性和可操作性.

图4所示为ECN自动上传及绑定界面.该界面包含了ECN附件上传、工位指定、产品选择等多个功能.通过它，ECN可以精确地与相应产品和指定工位绑定.针对一对多的ECN绑定，在ECN上传及绑定界面专门设置了多选功能.通过它，可以方便地勾选一个系列的产品.

在系统中上传ECN后，ECN对应的数据库中就会保存相应的信息.表1所示为ECN在数据库中的实现方式.其中，一个字段名为status的数据中会有0、1、2这3种状态.各状态的含义如下：0代表有激活状态的ECN，计划上传时需要自动将对应的ECN编号绑定到计划中；1代表已经执行过一次，但是生产中未被判定通过而需重新执行的ECN，在计划上传时依然需要绑定到计划中；2代表已经执行完毕的ECN状态，无需绑定.

图4 ECN自动上传及绑定界面

字段名字段描述字段类型备 注ECN_IDECN名称CharPK(主键)ECN_DESECN描述StringECN_Date上传日期DatetimeProduct_id产品编码CharFK(外键)status执行状态Char

计划触发式ECN绑定及执行系统在设计自动上传及绑定功能的同时还设计了手动绑定功能，以适应计划下发后需要绑定ECN的情况.图5所示为ECN手动绑定界面.在该界面中可以手动选择ECN编号，并且手动进行工单关联，但关联时依旧需要选择具体工序及具体的产品型号，以确保精确绑定.

图6所示为ECN绑定结束后上传计划的界面.通过该界面，自动绑定或手动绑定的ECN会被标注到备注栏中，操作者在实际生产时可以看到这些备注信息.

图5 ECN手动绑定界面

图6 ECN绑定结束后上传计划界面

计划上传结束后，操作人员在生产时通过扫描产品的型号，开始产品的生产.图7所示为车间执行界面.系统在扫描具有ECN标识的产品型号时会自动弹出ECN确认信息，操作人员可及时将确认信息发送给相关部门，通过选择ECN编号来查看ECN附件，严格按照ECN进行生产.

图7 车间执行界面

4 系统的应用效果

计划触发式ECN绑定及执行系统，充分运用MES系统能够实时指导生产并及时反馈生产信息的优势，克服了传统上人工进行ECN传递的弊端，可以避免人为失误所造成的严重后果.

在复杂的生产管理过程中，若所有信息都通过人工传递，则极有可能出现疏忽而导致信息传递的失真，对产品质量产生极为不利的影响.传统模式下手工绑定ECN，归档方式繁琐，激活方式复杂，容易出现人为因素导致的ECN缺失.而计算机处理信息的方式(基于MES的ECN处理方式)比人工操作可靠，激活方式简单，ECN不会遗漏，操作便捷，省时省力(图8).

图8 基于MES的ECN处理方式与传统方式对比图

5 结束语

伴随着MES系统的广泛应用，计划触发式ECN绑定及执行系统将具有更大的使用价值.

该系统仍存在需改进的地方.例如它只是通过发送短信的方式进行信息传递和提示，根据不同的企业需求，还需增加邮件提醒、语音提示、看板及安灯展示等多种形式，以便更快捷地将信息传递给需要知道的人.该系统只有继续改进才能获得更好的应用效果.