光伏制造业MES制造执行管理系统解决方案
通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备。在光伏发电系统中，通过逆变器将太阳能光伏电池板所产生的直流电能变换成交流电能，所以逆变器是光伏发电过程中的重要器件。
随着我国光伏产业的发展，预计2015年我国光伏逆变器需求量将达到15.0GW，2020年将达到20GW，逆变器的需求也将不断增大。面临这样的机遇和挑战，要求逆变器制造企业需要提高产品的质量，严把生产的各个环节。作为制造型企业，要求整个生产过程必须要提高设备、人员、材料的使用率，并能够及时发现和分析生产过程中出现的质量问题，减少质量事故造成的损失。企业对产品的原材料、设备、工艺、加工时间等进行及时记录，才能把握生产过程中的第一手数据，从而实现产品整个制造过程的可追溯性。生产制造执行系统（Manufacturing Executive System，MES）可以满足厂家的这些生产要求。
1 MES系统介绍
生产制造执行系统作为把控生产过程的系统，其起源大多来自工厂的内部需求，旨在加强MRP计划的执行功能同时对所生产的产品进行信息追溯。它的应用能解决上层生产计划管理与底层生产过程之间脱节的矛盾，使现代制造企业不仅有很好的计划系统，而且有能使计划落实到实处的执行系统。同时产品的可追溯性也为日后产品的质量追溯、售后维护等工作奠定了基础。
2 系统架构及设计
通过对生产流程的分析，结合生产管理系统的特点，将MES系统与ERP系统进行信息交互，包括物料、生产订单等信息，形成统一的信息基础，以支持MES系统的运行。
3 太阳能光伏逆变器制造过程的MES解决方案
执行系统功能模块包括：
1.数据管理
2.工艺管理
3.计划管理
4.信息追溯管理
5.进度管理
6.效率管理
7.工具管理
3.1产品数据管理
于维护产品信息、物料信息、产品分类等，此部分内容为MES执行的数据基础。
3.2 制造工艺管理
要用于对产品的工艺路线进行维护，在工艺路线中维护需要装配的物料。在装配时，工人完成物料的装配后对物料的条码进行扫描，若物料条码与系统中维护的物料条码匹配，则该部分装配通过。在通过后，MES系统会记录装配数据、装配人员等信息。若物料条码匹配失败，则说明该物料不属于这个产品，提示该物料装配失败。在逆变器生产制造这种客户对产品主要材料需求变化较多的行业里，通过MES系统对物料进行把控，有效地减少了车间内物料装配错误的情况。
3.3 生产计划管理
产往往按照订单制进行，在计划时，可以直接导入ERP中的生产订单，对订单进行生产计划的安排。
3.4 产品信息追溯管理
产过程主要以装配为主，将各个物料（功能器件）整合在逆变器机柜中，并通过铜排连接，各个物料（功能器件）通过软件的控制来实现逆变功能，所以生产过程中，需要对重点物料进行管控，并实施控制计划，确保过程质量，降低物料损失和质量损失。通过对直接或间接影响产品质量的物料和装配过程进行监控，来保证逆变器产品的生产过程处于受控状态，比如对装配物料、装配时间和装配员工的可追溯性，使整个光伏逆变器产品的生产过程有迹可寻，实现生产过程可视化和透明化。通过MES系统的实施，使工厂实现了以下功能：
a．产品生产过程中所使用物料的可追溯性。
对生产过程中所使用物料的型号、批号、供应商等进行记录，为今后产品的质量问题追溯提供数据基础。
b．现场生产进度的实时管理。
通过MES系统对车间装配进度的实时监控，可以实现对生产现场装配进度的实时调度，以保证生产高效、顺畅地进行。
c．生产物料的及时准备。
MES系统对装配物料的追踪，也可利用在生产物料准备的工作中。传统的备料只能根据各个班组的需求去库房领取。这种模式下库房的备料十分被动，缺料的状况经常出现。而使用MES系统后，通过系统将产品所需装配的物料和已经装配的物料进行比对，并且计算出车间剩余工序所需的物料，将数据提供给库房管理人员，便于员工准备第二天生产所需要的物料。
d．车间现场管理的提升。
逆变器的装配方式采用组立式的生产方式，全部作业在机柜上完成。当车间在制品机柜数量达到一定规模的时候，在车间内摆满了机柜，这时寻找某个特定的机柜就变得十分困难。但依靠MES系统对生产现场的管理功能，笔者在建立MES系统时创造性地提出了给每个机柜增加４位储位编码的想法，利用4位储位代码来定位机柜在车间内的位置。当需要寻找某个机柜时，只需在MES系统输入产品编码，即可找到其储位编码，同时精确地找到机柜所在的位置。通过这种方式，在对某些机柜进行更改，或者返工的时候，使机柜的查找变得十分容易，提高了生产的效率。
3.5 订单进度管理
订单进度管理用于各个订单从订单下达到订单执行，直至订单完成的过程管理。
3.6 工时效率管理
此部分主要用来统计生产工时，并对异常工时进行记录，用于对生产过程中的工时进行分析。
3.7 设备工具管理
设备工具工装管理模块主要是对车间所有工具的领用、借用和维修管理。将车间内所使用的所有设备、工具、工装等录入系统，通过系统管理设备、工具、工装的领用及借用，并根据设备、工具和工装等使用时间进行记录，对到期需要保养的设备、工具和工装，系统会自动提醒，防止设备超期服务，影响产品质量。
4 MES实施的效果
其效果显著，大大提升了车间的信息化程度。主要效果如下：
a．通过产品数据管理，梳理了车间的在制产品。生产流程的标准化，促进了生产班组按章操作，保证了生产的安全可控。
b．通过工艺管理，明确了不同产品的生产工艺及装配物料，实现了生产管理的可视化和实时性。
c．MES系统对车间的装配进度进行了实时的监控，能够使管理人员迅速发现车间生产进度的偏差，并可以及时进行纠正，确保了生产车间的稳定运转。
d．通过MES系统实现了产品的可追溯性，在产品生产过程中某个物料出现问题时，能够迅速查出出现问题的物料的品牌、型号、供应商，装配时间、装配人等信息，便于解决出现的问题。
e．在对车间内某个机柜进行作业时，可以通过储位信息迅速地找到机柜所在位置，减少了找机柜所浪费的时间。
5 总结
MES的实施，将车间内原先零散的“信息”全部集中在MES中，使信息公开化，避免各个工作岗位人员信息不对称，导致影响生产效率。同时生产信息的可追溯性，对提高生产效率、生产质量都有着重要的意义。
