當(dāng)今航空航天企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中面臨著許多問題。例如，任務(wù)在一定時間內(nèi)不均衡、設(shè)備間任務(wù)不均衡，企業(yè)當(dāng)前任務(wù)量大，同時由于各產(chǎn)品間投產(chǎn)的不均衡性，造成車間加工任務(wù)具有時間上的不均衡性。同時，有些車間生產(chǎn)組織采用手工方式進(jìn)行計劃排產(chǎn)、作業(yè)調(diào)度控制和過程管理，對設(shè)備能力、實做工時、生產(chǎn)準(zhǔn)備等因素的考慮比較粗糙，很難從整體的角度對車間資源進(jìn)行平衡，這在一定程度上降低了計劃的可執(zhí)行性，使得車間資源得不到整體充分利用，只能憑借生產(chǎn)調(diào)度人員的經(jīng)驗組織加班來解決，進(jìn)而造成人力、資源、時間的浪費(fèi)，影響設(shè)備的綜合效率。其中最大的難題是如何使用新型材料、技術(shù)和流程生產(chǎn)更加復(fù)雜、性能更高的產(chǎn)品。航空航天企業(yè)如果還僅僅只依靠ERP提供的車間現(xiàn)場管理系統(tǒng)，早已無法完全滿足現(xiàn)場執(zhí)行層的計劃管理需要了。

(資料圖)

通過效率MES軟件系統(tǒng)的有效實施，航空航天企業(yè)可以將整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行透明化，實時掌控產(chǎn)品生產(chǎn)過程，可以準(zhǔn)確預(yù)測產(chǎn)品交貨期，并獲得詳細(xì)的制造現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實現(xiàn)產(chǎn)品制造過程的追溯，提高設(shè)備、人員、材料的利用率。

一、行業(yè)背景

MES是對ERP車間現(xiàn)場執(zhí)行層計劃的有力補(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(qiáng)調(diào)現(xiàn)場的精細(xì)化管理和實時監(jiān)控，以及依據(jù)反饋的實際數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)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(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，同時還提供方便的拖拽操作對生成的計劃進(jìn)行人工調(diào)整。當(dāng)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(yuǎn)。

深圳效率科技是國內(nèi)最專業(yè)的MES系統(tǒng)實施商之一，擁有豐富生產(chǎn)現(xiàn)場管理系統(tǒng)研發(fā)和實施的經(jīng)驗，在大型機(jī)械加工行業(yè)具有專業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢，效率科技為客戶提供最先進(jìn)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、傳統(tǒng)信息流運(yùn)行方式存在的問題

在價值流圖中，我們關(guān)注物流和信息流，物流與信息流是緊密結(jié)合的，有物流就必然伴隨信息流，但經(jīng)過對航空制造企業(yè)產(chǎn)品相關(guān)的信息流分析后，我們發(fā)現(xiàn)在信息的采集中，底層數(shù)據(jù)主要依靠人工的方式收集，通過大量的生產(chǎn)調(diào)度人員直接到現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)，管理者通過各種呈送的報表及采用會議的形式收集信息。信息的傳遞方式是通過逐層匯總、逐層上報的方式進(jìn)行的。在這種傳統(tǒng)的信息流運(yùn)行方式下，我們發(fā)現(xiàn)的問題有：

(1)人力資源的浪費(fèi)

大量的人花費(fèi)大量的時間用于信息的收集和整理，屬于非增值勞動。

(2)信息的滯后性

信息通過人工方式收集，通過報表、會議等形式傳遞，導(dǎo)致信息收集和傳遞時間長，信息無法及時傳遞給相關(guān)人員，而企業(yè)內(nèi)的信息又是隨企業(yè)的日常經(jīng)營活動時刻變化著的，信息的滯后導(dǎo)致很多有價值的信息失去價值。

(3)信息失真

信息通過逐級上報的方式傳遞，每一級都要對信息進(jìn)行一次加工，越到信息流的末端信息失真的可能性越大。在這里，信息的失真主要表現(xiàn)為兩方面，一是隱瞞信息導(dǎo)致的信息完整性不足，二是對信息進(jìn)行加工導(dǎo)致信息的準(zhǔn)確性不足，由此必然形成信息壁壘。

以上傳統(tǒng)的信息流運(yùn)行方式，對企業(yè)高層管理者來說，精益制造改善的重點(diǎn)——生產(chǎn)現(xiàn)場基本上是一個“黑箱子”，通過匯報可以知道在過去的一個時間段內(nèi)車間的投入多少、產(chǎn)出多少，但卻無法了解生產(chǎn)現(xiàn)場的即時情況。在這種情況下，精益制造關(guān)注的均衡生產(chǎn)、配套生產(chǎn)、減少批量、減少在制品的等待時間，縮短零件制造周期等失去了基礎(chǔ)。因此在實施精益制造的過程中，不解決信息流的問題，特別是生產(chǎn)現(xiàn)場的信息流問題，要全面實施精益制造就會困難重重。

三、系統(tǒng)構(gòu)成

車間接受中心ERP系統(tǒng)的MPS/MRP產(chǎn)生主生產(chǎn)計劃和項目系統(tǒng)產(chǎn)生的試制任務(wù)，將這些任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的計劃與生產(chǎn)排序后，下達(dá)到工作中心或生產(chǎn)線，然后釋放、跟蹤確認(rèn)生產(chǎn)計劃;同時車間將生產(chǎn)制造過程中的任務(wù)執(zhí)行、設(shè)備、制造資源等狀態(tài)信息實時反饋給上層系統(tǒng)，完成車間制造計劃信息系統(tǒng)的閉環(huán)。最終通過實施車間級集成系統(tǒng)，與ERP系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)。

四、MES解決方案

1、車間作業(yè)管理

車間級作業(yè)管理要解決零件訂單驅(qū)動的制造計劃制訂問題，及計劃中各工作中心任務(wù)在車間的具體實施問題，工作中心內(nèi)的任務(wù)動態(tài)分配，資源日歷的管理，人力資源的安排與管理.現(xiàn)場施工的其它輔助資諫(刀具、量具、夾具、NC程序和圖紙)的管理，以及車間物料的暫存、周轉(zhuǎn)和序號管理，生產(chǎn)計劃的執(zhí)行和車間的數(shù)據(jù)采集，以及組織出庫、運(yùn)輸、加工、檢驗、入庫的生產(chǎn)活動循環(huán)。

2、計劃編制及調(diào)整

車間生產(chǎn)計劃接受上級機(jī)關(guān)的多種任務(wù)安排，包括批產(chǎn)任務(wù)、科研試制任務(wù)和臨時任務(wù)等。對這些任務(wù)系統(tǒng)賦予不同的優(yōu)先級，支持正向及反向兩種排產(chǎn)方法在有效資源約束下系統(tǒng)自動產(chǎn)生高可操作性的有限能力計劃與調(diào)度。根據(jù)月份生產(chǎn)計劃，考慮當(dāng)前的車間在制品狀態(tài)，確定當(dāng)月的投料零件品種、數(shù)量及詳細(xì)的交付計劃。并根據(jù)物料生產(chǎn)的提前期排出物料的投產(chǎn)日期和交貨日期。并根據(jù)工藝計劃確定物料的加工路線。進(jìn)行有限能力排產(chǎn)，按一定的調(diào)度規(guī)則進(jìn)行排序。通過有限能力計劃工具，確保需求與能力的平衡，校核計劃的可行性。實現(xiàn)工作中心級或設(shè)備級的能力平衡;并能依據(jù)工藝定義，提供替代工作中心的建議;系統(tǒng)可根據(jù)需要產(chǎn)生季度、月、旬、周、日的生產(chǎn)安排;并可跟蹤生產(chǎn)的實際執(zhí)行情況，動態(tài)的產(chǎn)生新的計劃。使計劃人員可以在第一時刻發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)計劃問題，掌握生產(chǎn)指揮的主動權(quán)。

3、發(fā)放工藝路線單和派工

被下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)，系統(tǒng)均將發(fā)放一份加工單，這份加工路線單將隨加工零件在車間中流動。在加工單中打印上條形碼方便整個系統(tǒng)的物流跟蹤工作。

系統(tǒng)按照車間現(xiàn)場加工情況.針對工作中心和具體的設(shè)備，對于不滿足開工條件的任務(wù)生成物料、工模具、技術(shù)準(zhǔn)備短缺清單，對于滿足開工條件的任務(wù)進(jìn)行派工;并打印派工單。

對車間任務(wù)狀態(tài)(包括待下達(dá)、已下達(dá)、預(yù)期開工、已開工、預(yù)期完工、已完工、拖期開工、拖期完工、委托外協(xié)和未結(jié)等)提供查詢和打印功能，方便計劃人員對車間任務(wù)的監(jiān)督。

4、任務(wù)反饋

通過對車間任務(wù)完成情況的實時數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)動態(tài)顯示出工作計劃和完工情況。

提供工件在任意時刻的位置及其狀態(tài)信息。狀態(tài)信息應(yīng)包括：誰在加工工件;各組件原料的供應(yīng)者、批最、批號、當(dāng)前生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)苦報、質(zhì)量情況以及與產(chǎn)品有關(guān)的其它信息。

5、工裝，夾具，刀具，量具和輔料管理

對工裝 、夾具、盆具和輔料進(jìn)行需求計劃，并管理工裝、夾具、量具和輔料的有效性，實現(xiàn)在車間范圍內(nèi)的刀具參數(shù)和壽命管理和刀具的統(tǒng)一調(diào)配，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，降低車間刀具占有量，提高刀具的利用率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。

6、BOM管理

根據(jù)制造過程的需要，建立和維護(hù)制造數(shù)據(jù)，包括BOM、ROUTE、工時定額等，支持工藝臨時調(diào)整。對零件的工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計劃數(shù)據(jù)、物料項等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地組織和進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)管理。

7、物料管理

對車間任務(wù)，進(jìn)行零組件的MRP運(yùn)算，將上級下達(dá)的生產(chǎn)計劃轉(zhuǎn)化為具體物料清單(原材料、工具);管理與車間生產(chǎn)任務(wù)相關(guān)的物料短缺，對物料的有效性進(jìn)行校核，并對物料超越事件進(jìn)行管理;利用物料條碼進(jìn)行在制品的管理與追蹤。

8、條碼管理

針對空空導(dǎo)彈研究院的特點(diǎn)，通過對物料條形碼的應(yīng)用，實現(xiàn)車間物料的管理和數(shù)據(jù)的自動采集(如在制品信息、任務(wù)狀態(tài)信息等)，便于生產(chǎn)過程中任務(wù)的追蹤。

9、設(shè)備人員管理

支持設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理。支持工作中心、工作中心日歷和工作中心間替代關(guān)系的定義、維護(hù);工作中心或設(shè)備的利用情況。提供人員基本信息的管理;可以方便的管理設(shè)備、工作中心、人員的關(guān)系;支持操作許可證的管理。

10、統(tǒng)計、分析、報表和查詢管理

系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)計劃、管理的要求生成各種統(tǒng)汁、分析和報表，分配給具體的角色和用戶。由專業(yè)的管理人員制定各種報表，并可根據(jù)要求添加、刪除和更改;生產(chǎn)機(jī)關(guān)和車間主管領(lǐng)導(dǎo)可以相應(yīng)的查詢權(quán)限，實時監(jiān)督和管理車間的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)度。

五、應(yīng)用效益

實現(xiàn)了生產(chǎn)進(jìn)度日劃編制和滾動，提高了研制與批生產(chǎn)混線模式下的生產(chǎn)綜合計劃能力，特別是系統(tǒng)提供的有限能力計劃功能，可以第一時刻發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題，及時有效的采用針對性的措施，提高了設(shè)備利用率。杜絕了漏項和漏排，較大提高了計劃的有效性和生產(chǎn)的效率。

系統(tǒng)建立的按不同時段的計劃下達(dá)、調(diào)度安排、工段派工的摸式，在提高生產(chǎn)什劃有效性的同時，強(qiáng)化了生產(chǎn)進(jìn)度計劃的嚴(yán)肅性，筒化和改善了管理，使生產(chǎn)運(yùn)行更平順和高效。

信息的對稱訪問，使各級生產(chǎn)管理者可以了解生產(chǎn)情況，采取更有效的措施推進(jìn)生產(chǎn)運(yùn)作。

提高了日常業(yè)務(wù)工作自動化水平，各類生產(chǎn)文檔(如簽署卡、工票和各類統(tǒng)計報告)可自動生成，極大的提高了工作效率，改進(jìn)了工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：