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)場管理系統(tǒng)已經(jīng)無法完全滿足現(xiàn)場執(zhí)行層的計劃管理需要，MES（生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）也就應(yīng)運而生了。

    MES是對ERP 車間現(xiàn)場執(zhí)行層計劃的有力補充和管理延續(xù)。從生產(chǎn)制造管理而言，ERP 解決了從銷售、物料需求到采購等一系列業(yè)務(wù)流程的管理，而MES 則是從物料需求計劃開始往下延伸，考慮車間具體情況，制訂計劃和監(jiān)控現(xiàn)場執(zhí)行，強調(diào)現(xiàn)場的精細化管理和實時監(jiān)控，以及依據(jù)反饋的實際數(shù)據(jù)進行各種生產(chǎn)和質(zhì)量上的統(tǒng)計分析。

    MES 以ERP 排定的零件計劃為基礎(chǔ)，可以選擇以計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)，并且可以對各種排產(chǎn)結(jié)果進行資源上的圖表對比分析，幫助計劃員確定優(yōu)化、可行的計劃，在計劃制訂后，MES還可以對計劃中涉及到的資源進行預(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)鍵的一點是，MES 不僅提供優(yōu)化的排產(chǎn)算法，同時還提供方便的拖拽操作對生成的計劃進行人工調(diào)整。當然，任何完美的計劃都不可能完全與實際一致，所以，MES 還可以根據(jù)現(xiàn)場實際操作所反饋的情況，動態(tài)調(diào)整已排定好的計劃，以免讓計劃與實際情況越離越遠。

    北京精誠智博科技有限公司是國內(nèi)最專業(yè)的MES系統(tǒng)實施商，擁有近十年生產(chǎn)現(xiàn)場管理系統(tǒng)研發(fā)和實施的經(jīng)驗，在大型機械加工行業(yè)具有專業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢，通過與多家世界著名制造廠商的緊密合作，精誠軟件為客戶提供最先進和最實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)計劃管理方面，通過及時獲取零件生產(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)計劃的可行性和有效性，及時下達生產(chǎn)計劃，合理派工，以提高生產(chǎn)排產(chǎn)和生產(chǎn)執(zhí)行的效率和準確性。支持手動處理臨時生產(chǎn)計劃，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)可以及時配套，及時下達生產(chǎn)計劃，以提高生產(chǎn)排產(chǎn)的效率和準確性。

    3、在生產(chǎn)監(jiān)控方面，通過及時準確的收集車間生產(chǎn)過程中的訂單進度信息，人員，設(shè)備，物料耗用等信息，以達到收集真實的生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，進行生產(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，同時滿足快速生產(chǎn)的需求。

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

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

三、系統(tǒng)建設(shè)目標

    1、規(guī)范原始資料

    通過與上層設(shè)計系統(tǒng)（ERP、EPCS、CAPP、PDM）的集成，及時更新生產(chǎn)數(shù)據(jù)，指導生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)。管理車間各種資源，實現(xiàn)車間資源的規(guī)范性管理，同時提供生產(chǎn)排程的重要依據(jù)。

    2、提高計劃的可執(zhí)行性

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

    3、加強生產(chǎn)現(xiàn)場控制

    根據(jù)生產(chǎn)計劃的指導和現(xiàn)場設(shè)備的操控，實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的有力監(jiān)控。通過數(shù)據(jù)采集手段，獲得計劃的執(zhí)行狀態(tài)。使計劃調(diào)度在辦公室就能夠掌握當前的計劃執(zhí)行。

    4、實現(xiàn)車間的科學管理

    MES 能夠覆蓋車間關(guān)鍵業(yè)務(wù)，實現(xiàn)車間內(nèi)部的信息流、財務(wù)流、控制流的協(xié)同，進一步改善生產(chǎn)車間的管理手段。

    5、發(fā)揮MES橋梁作用

    MES 的實施，填補了上層計劃系統(tǒng)和底層控制系統(tǒng)的信息斷層，實現(xiàn)了航空航天公司三級信息流的通暢。

四、系統(tǒng)概要設(shè)計

    系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)設(shè)計，ORACLE或SQL Server數(shù)據(jù)庫，.NET語言開發(fā)，基于國際標準的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計開發(fā)，在確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、擴展性等系統(tǒng)性能方面考慮周全。

    本系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)在集團公司，便于數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)計與維護，使用單位主要涉及到機加、鉗焊、鈑金、部裝、總裝等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，集團領(lǐng)導主要通過MES系統(tǒng)了解實時生產(chǎn)狀態(tài)，查看相關(guān)統(tǒng)計報表，依據(jù)實時精確的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)決策。

五、系統(tǒng)功能設(shè)計

    基于豐富的生產(chǎn)現(xiàn)場解決方案實施經(jīng)驗，精誠軟件設(shè)計了如下功能模塊來滿足公司的實際需求，具體功能包括：

    1、系統(tǒng)管理：實現(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：實現(xiàn)對物料信息的建立與維護；實現(xiàn)對工廠、部門、車間、人員信息的建立與維護；實現(xiàn)對工藝、工序、工時等生產(chǎn)信息的建立與維護；要求基礎(chǔ)信息可通過接口自動從ERP、PDM、CAPP等上游系統(tǒng)中提取。

    3、APS高級排程管理：

    APS（Advanced Planning Scheduling）是針對離散制造業(yè)的先進計劃排程系統(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算出詳細的設(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)計劃排程，進行生產(chǎn)作業(yè)排序操作。實現(xiàn)對廠產(chǎn)品計劃的導入和管理，并將廠產(chǎn)品計劃逐級分解到指導現(xiàn)場生產(chǎn)的工序計劃，作為現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)的計劃依據(jù)。同時，可以根據(jù)車間資源（包括設(shè)備、物料等）對計劃進行能力分析。在系統(tǒng)的指導下，結(jié)合車間調(diào)度的經(jīng)驗，獲得執(zhí)行力更強的生產(chǎn)作業(yè)計劃。

    5、MES生產(chǎn)執(zhí)行監(jiān)控管理

    根據(jù)車間下達的工段生產(chǎn)計劃，對車間具體工作中心和操作人員分配當天作業(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,對生產(chǎn)記錄進行分析,實現(xiàn)對工作中心任務(wù)進展情況的監(jiān)控，月末對月工時信息自動匯總，通過本系統(tǒng)車間管理人員可以清楚了解車間的整個生產(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、入庫的相關(guān)業(yè)務(wù)，形成完整的倉庫進出存管理，系統(tǒng)提供按照倉庫、材料、類型、批次號、規(guī)格等信息的靈活篩選查找，同時由后期材料明細賬和匯總賬得到詳細的賬務(wù)核查，通過庫存盤點形成月末結(jié)算，最終實現(xiàn)完整的車間材料庫存管理。

    7、PDA手持終端應(yīng)用

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

    8、車間人事管理

    對車間組織人事信息進行管理，對員工的工作狀態(tài)等進行管理，對車間員工的指標和工時進行統(tǒng)計管理。

    9、設(shè)備模具管理

    對關(guān)鍵設(shè)備、模具進行基于狀態(tài)的預(yù)防性維護，并實現(xiàn)設(shè)備管理與作業(yè)計劃管理的同步與協(xié)調(diào)。

    10、SPC質(zhì)量與缺陷管理

    系統(tǒng)實時記錄生產(chǎn)過程中的質(zhì)量信息，如車間的各項設(shè)備數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)等。并利用SPC 進行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常及時通知相關(guān)責任部門進行處理，并對異常的原因和處理情況進行跟蹤，統(tǒng)計過程控制利用數(shù)理統(tǒng)計原理統(tǒng)計對各種質(zhì)量信息進行收集、監(jiān)控和分析，是全系統(tǒng)的核心。

六、實施效益

    精誠軟件公司面向我國航空航天及國防軍工企業(yè)自身特點，結(jié)合眾多離散型機械加工企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場的共同需求，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、資源準備、數(shù)控加工等制造全過程的信息集成與快速過程響應(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)實現(xiàn)精益生產(chǎn)的最佳解決方案。