制造企業通過引進MES系統 ，有助于形成有效的成品物料編碼體系，實現產品的可追溯性和制造車間的生產信息化管理，利于各部門實時掌握計劃、調度、質量、工藝、工人等信息情況，從而及時發現問題、解決問題。在MES系統中，SN(Serial Number)碼是產品的身份證號碼，在產品的生產過程、質量管理和運輸管理中起著身份標志的作用，是構建產品可追溯機制的重要工具之一。在MES系統內編入SN碼自動生成程序，進而應用到零件、成品編碼標印管理模式中，具有重要意義。

　　1、多品種、小批量產品管理問題

　　科研院所的產品類型多種多樣，成品的主要形式為單體即完整的個體，單體又包含由零件組裝成的部件和整件。車間操作者依據調度指導文件從合格零件庫選取檢驗合格的零件、外購件，進行成品的裝配操作，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排查領取零件數量。然而，該方式存在如下問題：

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

　　(2)裝配成品檢驗出現質量問題，需拆卸檢查各個零件，因出庫零件未進行標印，檢驗出有質量問題的零件無法進行質量追溯，唯有更換新零件;

　　(3)裝配成品交付客戶后，成品出現質量問題，未進行標印同樣無法進行追溯。

　　針對上述問題，應用零件直接標印技術制作二維條碼，對出庫零件和裝配成品進行二維條碼標印，實現數據的自動采集，提高產品跟蹤管理和質量追溯的效率。條碼標印技術形式多樣化，基本上能夠適用于所有類型的零件、成品標印。

　　2、多品種、小批量產品物料編碼方法

　　2.1 SN碼的生成

　　制造企業制定的派工流水號，在滿足唯一性原則前提下，可由人工制定，也可由MES系統自動生成。生成的派工流水號被制成條碼貼到相應工藝文件上，操作者通過專用掃碼槍掃描條碼，從而在計算機上完成生產任務的分解和下發。如在派工流水號后面增加有效的SN碼編碼規則，并以程序形式嵌入到MES系統中，即可生成一系列新的SN碼，一一對應同批次的同類零件。之后，將這些新的SN碼，通過標印設備形成一系列二維條碼，標印到出庫零件和裝配成品上。后續只需通過掃描條碼讀取出庫零件和成品的相關信息，就能實現質量追溯。

　　2.2 標印產品分析

　　科研院所的產品多品種、小批量，零件數量眾多，如對每個零件都進行二維碼標印則會帶來沉重的生產成本負擔。因此為減少工作量，可有針對性地對選擇裝配的單體、單體內的部件和整件以及篩選出的關重零件進行打碼標印。工藝科研人員依據工程經驗和企業產品情況，對于工藝準備和加工周期較長，不能迅速替換的關重件，如鑄件、薄壁件、型面復雜件等，進行有選擇性的標印。對于可迅速加工、能夠快速替換的非關重件，可不進行標印。

　　對篩選出的關重零件進行出庫打碼，裝配完成的成品進行出貨打碼，使出庫零件和裝配成品的質量具備可追溯性。二維條碼標印的優點是信息具有可累計性和快速性，掃描后可通過MES系統讀取該關重零件的出庫信息，或者裝配成品件的派工單信息，包括操作者、完成時間、加工工時等。

　　2.3 標印方式選取

　　隨著智能制造信息化的普及，條碼標印技術得到了迅速發展。條碼標印技術以其標印范圍可控、信息存儲量大、方便快捷、讀取迅速等優勢，逐漸替代傳統機械式標印。條碼標印分為傳統貼碼和通過設備直接標印條碼兩種方式，傳統貼碼打印的標簽容易出現污損、脫落、零件太小貼碼困難等問題;而通過設備直接標印條碼，能夠實現數據的自動采集，提高產品跟蹤管理和質量追溯的效率。條碼標印基本上能夠適用于所有類型的零件，這是突出的優勢之一。 標印產品分類

　　條碼標印設備類型統計如表1所示，由表1可知，光纖激光打標機可打印一維和二維條碼，手持噴碼機工作更加靈活，兩者的工作特性符合多品種小批量生產模式企業的標印要求。

　　不同材料適用的條碼標印方法，激光和噴墨式打標機均適用于金屬和非金屬材料的標印，具有材料應用范圍廣泛的特性。

　　出庫零件和裝配成品，種類繁多，因尺寸或結構因素在激光打標機上不方便標印的產品，可選用手持式噴碼機進行標印，交互式使用，提高企業操作者標印的效率。

　　3、MES系統出庫管理模塊

　　出庫管理模塊是MES系統的重要組成部分，為實現關重零件出庫打碼和裝配成品出貨打碼，制造企業需要制定嚴謹有序的工作流程。通常，各個企業的出庫管理流程主要分四個步驟進行。

　　(1)零件出庫

　　操作者依據相關工藝指導文件從物品庫領取零件，掃描派工流水號生成的條碼后，MES系統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齊套，領取零件的操作者姓名、領取時間等。

　　(2)零件打碼

　　操作者登錄個人專屬MES系統賬號，根據MES系統顯示的裝配從屬關系，勾選需要打碼的零件，輸入領取數量，系統就會自動生成相應的SN碼。例如，生產M套由N個零件裝配完成的單體，MES系統會為每類零件分配M個SN碼，這樣該批次單體總共有N×M個高亮顯示的SN碼，對應N×M個二維碼。每打印一個二維碼，MES系統上預先分配的SN碼灰暗顯示，表示已經被使用，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，對裝配件進行打碼標印。同樣登錄個人專屬MES系統賬號，在裝配履歷明細中，選取單體、部件和整件(作為母件)的SN碼，通過標印設備進行打碼，打碼完成后對應的SN碼顯示灰暗，表示已被使用。

　　(4)信息檢索

　　MES系統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、部件和整件的相關信息，包括派工單號信息、操作者姓名、打碼時間等，實現打碼產品的全程追溯功能。

　　4、結論

　　MES系統的應用可結合企業自身實際情況進行拓展完善，MES系統嵌入SN碼編碼規則，為具有裝配從屬關系的同批次零件匹配唯一的SN碼值，通過先進的條碼標印設備進行關重件出庫打碼和成品出貨打碼，同時應用了MES系統出庫管理模塊進行信息統計錄入，實現產品的跟蹤管理和質量追溯，現場試驗結果表明，該模式是切實可行的，可以有效提高多品種小批量生產模式企業的產品管理效率，縮短項目研制、生產的周期，具有實際應用價值。同時也為多品種、小批量生產模式的科研院所和中小企業，提供了一種可借鑒的實施方案。