一、行業(yè)背景

    航空航天領(lǐng)域企業(yè)為了提高質(zhì)量管理和現(xiàn)場(chǎng)管理，并不斷加快滿足用戶需求的能力，以前僅由ERP 提供的車間現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法完全滿足現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層的計(jì)劃管理需要，MES（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）也就應(yīng)運(yùn)而生了。

    MES是對(duì)ERP 車間現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層計(jì)劃的有力補(bǔ)充和管理延續(xù)。從生產(chǎn)制造管理而言，ERP 解決了從銷售、物料需求到采購(gòu)等一系列業(yè)務(wù)流程的管理，而MES 則是從物料需求計(jì)劃開始往下延伸，考慮車間具體情況，制訂計(jì)劃和監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行，強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)的精細(xì)化管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及依據(jù)反饋的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行各種生產(chǎn)和質(zhì)量上的統(tǒng)計(jì)分析。

    MES 以ERP 排定的零件計(jì)劃為基礎(chǔ)，可以選擇以計(jì)劃的開工日期和完工日期分別采取倒排和順排的方式模擬排產(chǎn)，并且可以對(duì)各種排產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行資源上的圖表對(duì)比分析，幫助計(jì)劃員確定優(yōu)化、可行的計(jì)劃，在計(jì)劃制訂后，MES還可以對(duì)計(jì)劃中涉及到的資源進(jìn)行預(yù)警提示。

    排產(chǎn)結(jié)果以顏色豐富的甘特圖表現(xiàn)，很關(guān)鍵的一點(diǎn)是，MES 不僅提供優(yōu)化的排產(chǎn)算法，同時(shí)還提供方便的拖拽操作對(duì)生成的計(jì)劃進(jìn)行人工調(diào)整。當(dāng)然，任何完美的計(jì)劃都不可能完全與實(shí)際一致，所以，MES 還可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作所反饋的情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整已排定好的計(jì)劃，以免讓計(jì)劃與實(shí)際情況越離越遠(yuǎn)。

    北京精誠(chéng)智博科技有限公司是國(guó)內(nèi)最專業(yè)的MES系統(tǒng)實(shí)施商，擁有近十年生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)研發(fā)和實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，在大型機(jī)械加工行業(yè)具有專業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，通過(guò)與多家世界著名制造廠商的緊密合作，精誠(chéng)軟件為客戶提供最先進(jìn)和最實(shí)用的軟硬件解決方案和技術(shù)服務(wù)。

二、需求概述

    1、在生產(chǎn)計(jì)劃管理方面，通過(guò)及時(shí)獲取零件生產(chǎn)所需物料、工具工裝等重要生產(chǎn)資源的可用狀況，以提高生產(chǎn)計(jì)劃的可行性和有效性，及時(shí)下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃，合理派工，以提高生產(chǎn)排產(chǎn)和生產(chǎn)執(zhí)行的效率和準(zhǔn)確性。支持手動(dòng)處理臨時(shí)生產(chǎn)計(jì)劃，以滿足分廠各種生產(chǎn)需求。

    2、在生產(chǎn)配套方面，如何及時(shí)獲取組件和部件生產(chǎn)所需物料、工具工裝等重要生產(chǎn)資源的供料狀況，以確保組件和部件生產(chǎn)可以及時(shí)配套，及時(shí)下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃，以提高生產(chǎn)排產(chǎn)的效率和準(zhǔn)確性。

    3、在生產(chǎn)監(jiān)控方面，通過(guò)及時(shí)準(zhǔn)確的收集車間生產(chǎn)過(guò)程中的訂單進(jìn)度信息，人員，設(shè)備，物料耗用等信息，以達(dá)到收集真實(shí)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控，提高車間管理的透明度。

    4、在生產(chǎn)效率方面：通過(guò)信息系統(tǒng)輔助管理熱表處理和移交等環(huán)節(jié)，以減少人力物力的投入，同時(shí)滿足快速生產(chǎn)的需求。

    5、在質(zhì)量管理方面，通過(guò)收集生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量數(shù)據(jù)，以輔助進(jìn)行質(zhì)量分析。

    6、在信息共享方面，通過(guò)與分廠已有的ERP系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)和其他系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成，以減少人工重復(fù)工作量，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

三、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

    1、規(guī)范原始資料

    通過(guò)與上層設(shè)計(jì)系統(tǒng)（ERP、EPCS、CAPP、PDM）的集成，及時(shí)更新生產(chǎn)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。管理車間各種資源，實(shí)現(xiàn)車間資源的規(guī)范性管理，同時(shí)提供生產(chǎn)排程的重要依據(jù)。

    2、提高計(jì)劃的可執(zhí)行性

    根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)和車間資源數(shù)據(jù)，對(duì)車間生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分解，在計(jì)劃執(zhí)行前進(jìn)行有效的能力分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)瓶頸。在計(jì)劃執(zhí)行中，根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)情況，再次對(duì)正在執(zhí)行或后續(xù)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，獲得最優(yōu)的產(chǎn)能。

    3、加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制

    根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃的指導(dǎo)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操控，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的有力監(jiān)控。通過(guò)數(shù)據(jù)采集手段，獲得計(jì)劃的執(zhí)行狀態(tài)。使計(jì)劃調(diào)度在辦公室就能夠掌握當(dāng)前的計(jì)劃執(zhí)行。

    4、實(shí)現(xiàn)車間的科學(xué)管理

    MES 能夠覆蓋車間關(guān)鍵業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)部的信息流、財(cái)務(wù)流、控制流的協(xié)同，進(jìn)一步改善生產(chǎn)車間的管理手段。

    5、發(fā)揮MES橋梁作用

    MES 的實(shí)施，填補(bǔ)了上層計(jì)劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)的信息斷層，實(shí)現(xiàn)了航空航天公司三級(jí)信息流的通暢。

四、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

    系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，ORACLE或SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，.NET語(yǔ)言開發(fā)，基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)，在確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、擴(kuò)展性等系統(tǒng)性能方面考慮周全。

    本系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)在集團(tuán)公司，便于數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)計(jì)與維護(hù)，使用單位主要涉及到機(jī)加、鉗焊、鈑金、部裝、總裝等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)主要通過(guò)MES系統(tǒng)了解實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀態(tài)，查看相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，依據(jù)實(shí)時(shí)精確的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)決策。

五、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

    基于豐富的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)解決方案實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，精誠(chéng)軟件設(shè)計(jì)了如下功能模塊來(lái)滿足公司的實(shí)際需求，具體功能包括：

    1、系統(tǒng)管理：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全，用戶權(quán)限，操作日志等方面的管理。

    2、基礎(chǔ)信息：實(shí)現(xiàn)對(duì)物料信息的建立與維護(hù)；實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠、部門、車間、人員信息的建立與維護(hù)；實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝、工序、工時(shí)等生產(chǎn)信息的建立與維護(hù)；要求基礎(chǔ)信息可通過(guò)接口自動(dòng)從ERP、PDM、CAPP等上游系統(tǒng)中提取。

    3、APS高級(jí)排程管理：

    APS（Advanced Planning Scheduling）是針對(duì)離散制造業(yè)的先進(jìn)計(jì)劃排程系統(tǒng)。與普通的基于規(guī)則的APS系統(tǒng)不同， APS采用最先進(jìn)的優(yōu)化技術(shù)保證排程結(jié)果的全局最優(yōu)性。APS根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)訂單、產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)、工藝路線、班組排班、設(shè)備能力等企業(yè)資源和約束信息直接計(jì)算出詳細(xì)的設(shè)備加工指令(或生產(chǎn)訂單加工指令)。

    4、ALS任務(wù)排序調(diào)度管理

    ALS接收APS形成的生產(chǎn)計(jì)劃排程，進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)排序操作。實(shí)現(xiàn)對(duì)廠產(chǎn)品計(jì)劃的導(dǎo)入和管理，并將廠產(chǎn)品計(jì)劃逐級(jí)分解到指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的工序計(jì)劃，作為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)的計(jì)劃依據(jù)。同時(shí)，可以根據(jù)車間資源（包括設(shè)備、物料等）對(duì)計(jì)劃進(jìn)行能力分析。在系統(tǒng)的指導(dǎo)下，結(jié)合車間調(diào)度的經(jīng)驗(yàn)，獲得執(zhí)行力更強(qiáng)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。

    5、MES生產(chǎn)執(zhí)行監(jiān)控管理

    根據(jù)車間下達(dá)的工段生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)車間具體工作中心和操作人員分配當(dāng)天作業(yè)任務(wù),生成并打印工作票作為生產(chǎn)憑證,提供工作票回收管理,對(duì)生產(chǎn)記錄進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)工作中心任務(wù)進(jìn)展情況的監(jiān)控，月末對(duì)月工時(shí)信息自動(dòng)匯總，通過(guò)本系統(tǒng)車間管理人員可以清楚了解車間的整個(gè)生產(chǎn)情況，包括車間在制品情況、設(shè)備占用情況、以及各種物料的生產(chǎn)狀態(tài)，為車間層的管理與決策提供可靠的量化數(shù)據(jù)。

    6、WMS車間物料管理

    基于JIT的物料領(lǐng)料、退料、出庫(kù)、入庫(kù)的相關(guān)業(yè)務(wù)，形成完整的倉(cāng)庫(kù)進(jìn)出存管理，系統(tǒng)提供按照倉(cāng)庫(kù)、材料、類型、批次號(hào)、規(guī)格等信息的靈活篩選查找，同時(shí)由后期材料明細(xì)賬和匯總賬得到詳細(xì)的賬務(wù)核查，通過(guò)庫(kù)存盤點(diǎn)形成月末結(jié)算，最終實(shí)現(xiàn)完整的車間材料庫(kù)存管理。

    7、PDA手持終端應(yīng)用

    部分移動(dòng)作業(yè)可采用無(wú)線手持終端處理，這樣可大大提高一線數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性，有助于提高工作效率，減輕大量重量勞動(dòng)。

    8、車間人事管理

    對(duì)車間組織人事信息進(jìn)行管理，對(duì)員工的工作狀態(tài)等進(jìn)行管理，對(duì)車間員工的指標(biāo)和工時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理。

    9、設(shè)備模具管理

    對(duì)關(guān)鍵設(shè)備、模具進(jìn)行基于狀態(tài)的預(yù)防性維護(hù)，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理與作業(yè)計(jì)劃管理的同步與協(xié)調(diào)。

    10、SPC質(zhì)量與缺陷管理

    系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量信息，如車間的各項(xiàng)設(shè)備數(shù)據(jù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)等。并利用SPC 進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)通知相關(guān)責(zé)任部門進(jìn)行處理，并對(duì)異常的原因和處理情況進(jìn)行跟蹤，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理統(tǒng)計(jì)對(duì)各種質(zhì)量信息進(jìn)行收集、監(jiān)控和分析，是全系統(tǒng)的核心。

六、實(shí)施效益

    精誠(chéng)軟件公司面向我國(guó)航空航天及國(guó)防軍工企業(yè)自身特點(diǎn)，結(jié)合眾多離散型機(jī)械加工企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的共同需求，歷經(jīng)多年開發(fā)的MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)控車間工藝技術(shù)、生產(chǎn)管理、作業(yè)調(diào)度、資源準(zhǔn)備、數(shù)控加工等制造全過(guò)程的信息集成與快速過(guò)程響應(yīng)，使得數(shù)控設(shè)備利用率大幅度提高，是眾多航空軍工企業(yè)實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)的最佳解決方案。