國內(nèi)離散制造企業(yè)經(jīng)過多年的信息化建設(shè),在設(shè)計(jì)數(shù)字化和管理信息化方面已取得明顯成效,C3P、ERP等信息技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。但是由于對制造執(zhí)行環(huán)節(jié)的信息化應(yīng)用相對薄弱,設(shè)計(jì)、管理與制造過程之間的數(shù)字化通道不夠暢通,導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)車間制造執(zhí)行層與設(shè)計(jì)層和管理層之間的實(shí)時(shí)、雙向信息集成,從而影響到企業(yè)整體生產(chǎn)效率的提升。制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的實(shí)施應(yīng)用正是為計(jì)劃管理層與底層控制之間架起的一座橋梁。
大同機(jī)車信息化現(xiàn)狀
中國北車集團(tuán)大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司(以下簡稱大同機(jī)車)是由原大同機(jī)車廠于2003年改制組建而成,隸屬于中國北方機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)公司。公司目前是我國鐵路干線電力機(jī)車主要研發(fā)制造基地和各種機(jī)車車輛配件定點(diǎn)生產(chǎn)廠家。早在2003年,公司就已開展了辦公自動化、財(cái)務(wù)、物資、工資等單項(xiàng)管理系統(tǒng)的應(yīng)用,提高了工作效率和質(zhì)量。2004年以來,為進(jìn)一步推進(jìn)企業(yè)的信息化建設(shè),公司又先后引進(jìn)了企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)和產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)(PLM)等系統(tǒng)。經(jīng)過這幾年的應(yīng)用實(shí)施,公司的企業(yè)管理水平大為增強(qiáng),信息資源得到整合,產(chǎn)品開發(fā)能力、工藝開發(fā)手段、生產(chǎn)管理水平都有了質(zhì)的提高,企業(yè)的信息化水平上了一個新的臺階。
迫切需求提高車間生產(chǎn)管理水平
隨著大同機(jī)車PLM和ERP系統(tǒng)的深入應(yīng)用,大同機(jī)車在企業(yè)級的生產(chǎn)管理取得了明顯成效。但與此同時(shí),現(xiàn)有系統(tǒng)對車間級生產(chǎn)管理能力不足的問題也愈發(fā)顯現(xiàn)出來,主要表現(xiàn)在:
·現(xiàn)有ERP系統(tǒng)對企業(yè)整體的計(jì)劃進(jìn)行了有效的管理,但沒有深入到車間管理層面。缺乏對車間現(xiàn)場產(chǎn)品生產(chǎn)、計(jì)劃執(zhí)行、工人和設(shè)備使用狀況的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確了解,這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)反饋的不及時(shí)進(jìn)而導(dǎo)致ERP生產(chǎn)計(jì)劃與實(shí)際執(zhí)行狀況存在較大差異。
·現(xiàn)有ERP系統(tǒng)對于車間庫存緩沖區(qū)還沒有很好的管理。
·現(xiàn)有ERP系統(tǒng)對物料的管理粒度較粗,還停留在臺次和批次層級,無法滿足車間質(zhì)量管理對單品追蹤的需求。
·PLM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工藝信息已經(jīng)管理到了車間層級,但還需要將工藝信息延伸到生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場。
為了彌補(bǔ)這些不足,大同機(jī)車經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研,決定攜手清軟英泰,通過TiMES系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用,來打通企業(yè)經(jīng)營管理到現(xiàn)場作業(yè)之間的各個環(huán)節(jié),使之能同步協(xié)調(diào)一致,從而根本上解決企業(yè)在車間生產(chǎn)管理上的瓶頸問題,實(shí)現(xiàn)高效精細(xì)化管理。
MES系統(tǒng)解決的關(guān)鍵問題
大同機(jī)車MES系統(tǒng)實(shí)施涉及的關(guān)鍵技術(shù)和解決的主要問題如下:
·先進(jìn)的軟件技術(shù)架構(gòu)為系統(tǒng)集成提供保障
英泰TiMES系統(tǒng)繼承和吸取了諸多先進(jìn)的管理思想(精益生產(chǎn)LP、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)制JIT、最優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)OPT和工業(yè)工程IE)的經(jīng)驗(yàn)和精髓,采用構(gòu)件化技術(shù)搭建MES應(yīng)用平臺,在應(yīng)用平臺中采用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件為主,結(jié)合一定量的行業(yè)構(gòu)件和少量的定制構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的方案,保證應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的同時(shí),還具備良好的可擴(kuò)展性和集成性;基于平臺的開發(fā)技術(shù),保證了系統(tǒng)具有良好的二次開發(fā)能力。
·采用先進(jìn)的優(yōu)化排產(chǎn)算法
采用多目標(biāo)、多資源約束條件下的高級排產(chǎn)調(diào)度算法,能快速排出優(yōu)化的可執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃。支持生產(chǎn)計(jì)劃混排與能力平衡,實(shí)現(xiàn)可適應(yīng)、可重構(gòu)、可裁剪的動態(tài)生產(chǎn)計(jì)劃編制技術(shù),保證計(jì)劃編排的可靠性、計(jì)劃變更的快速響應(yīng)性、作業(yè)計(jì)劃的可執(zhí)行性。
·多源生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和整合技術(shù)
基于人機(jī)交互界面的制造數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、基于傳感器的生產(chǎn)過程信息采集和基于RFID和條碼等多數(shù)據(jù)載體的在制品狀態(tài)采集等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集技術(shù)。
·全面的物料庫存管理
能及時(shí)、準(zhǔn)確的反映車間內(nèi)各種物料(毛肧、半成品、成品)的庫存信息;物料存放的庫位按統(tǒng)一的規(guī)則編碼,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的庫存管理;支持手工和條碼掃描方式入庫,即提高效率,也保持靈活性;支持物料配送到現(xiàn)場和工人刷卡領(lǐng)料,操作靈活方便;支持多樣的物料返修廢補(bǔ)管理方式;提供靈活的出入庫流水和庫存臺帳的查詢方式;妥善管理物料的缺件。
·準(zhǔn)確的制造資源管理
支持制造資源(設(shè)備、工裝、工具等)的臺帳、運(yùn)行狀態(tài)及其檢修計(jì)劃信息管理:制造資源臺帳的基本數(shù)據(jù)會承接ERP系統(tǒng)的相關(guān)信息,保證數(shù)據(jù)的一致性;實(shí)時(shí)記錄制造資源的運(yùn)行狀態(tài)(空閑、占用、維修等),保證計(jì)劃管理模塊能隨時(shí)查詢得到最新的制造資源狀態(tài),保證派工計(jì)劃的可執(zhí)行性;支持制造資源檢修計(jì)劃的管理,編制計(jì)劃時(shí)會避開檢修周期,保證編制出來計(jì)劃的可執(zhí)行性。
·實(shí)時(shí)的計(jì)劃執(zhí)行反饋
能及時(shí)對滿足派工條件的作業(yè)進(jìn)行派工,并對作業(yè)完工信息及時(shí)進(jìn)行反饋;信息反饋細(xì)化到車間班組級,使車間的管理人員,能夠快速地掌握各個班組的工作進(jìn)度和工作情況;實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程信息向ERP系統(tǒng)的實(shí)時(shí)反饋,使公司管理人員能及時(shí)了解車間的生產(chǎn)狀況和庫存狀況,保證公司生產(chǎn)管理部門制定出的生產(chǎn)計(jì)劃更加符合實(shí)際情況,生產(chǎn)更加有序,有助于降低物料庫存水平。
·圖表化展示排產(chǎn)結(jié)果及生產(chǎn)執(zhí)行狀態(tài)
對于車間任務(wù)的可進(jìn)行圖形化監(jiān)控,結(jié)果展示更直觀,提高效率;通過收集各個層面的反饋信息,可以按照產(chǎn)品臺架次、工作班組等多個剖面對生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
大同機(jī)車MES系統(tǒng)成功實(shí)施條件
大同機(jī)車MES系統(tǒng)的順利實(shí)施得益于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視重視,企業(yè)與實(shí)施單位密切配合是企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)能順利成功應(yīng)用的首要條件。在系統(tǒng)實(shí)施過程中要采取整體規(guī)劃、分期實(shí)施的思想,由于MES所需要的數(shù)據(jù)更加詳細(xì)具體,時(shí)效性要求也更強(qiáng),車間生產(chǎn)任務(wù)緊張,資源有限,不適宜在全公司各車間同時(shí)展開MES應(yīng)用實(shí)施,為此在實(shí)施過程中采取先行試點(diǎn),逐步擴(kuò)展的實(shí)施策略是比較穩(wěn)妥的方案。重視系統(tǒng)的集成工作,避免出現(xiàn)信息不共享而引起的數(shù)據(jù)錄入冗余現(xiàn)象產(chǎn)生,多個系統(tǒng)在車間級一定要集成在一起。實(shí)施過程中要加強(qiáng)人員培訓(xùn),MES系統(tǒng)實(shí)施涉及到企業(yè)IT人員、車間管理人員、車間現(xiàn)場操作人員等多方面人員,各類人員的業(yè)務(wù)能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平各有不同,因此絕不能忽略對各類人員的培訓(xùn)。
從企業(yè)信息化進(jìn)程來看,PLM和ERP等系統(tǒng)的作用已經(jīng)廣泛被各類企業(yè)所接受,MES系統(tǒng)目前還屬于初步應(yīng)用期,大同機(jī)車MES系統(tǒng)的實(shí)施成為大型離散制造業(yè)企業(yè)成功實(shí)施MES系統(tǒng)先行者;通過TiMES系統(tǒng)的實(shí)施較好解決了企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場管理的需要,實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)制造、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等目標(biāo),提高了大同機(jī)車企業(yè)生產(chǎn)制造的整體管理水平。
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