一、行業(yè)背景

當(dāng)今航空與國防行業(yè)的制造商所面臨的重大難題是，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(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ERP 車間現(xiàn)場執(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)場執(zhí)行，強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場的精細(xì)化管理和實(shí)時監(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)，并且可以對各種排產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行資源上的圖表對比分析，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，同時還提供方便的拖拽操作對生成的計(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)場實(shí)際操作所反饋的情況，動態(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)。

拓步軟件是國內(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，通過與多家世界著名制造廠商的緊密合作，碼博科技為客戶提供最先進(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、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(shí)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(shí)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(jì)劃和項(xiàng)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(jì)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(jì)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(shí)時反饋給上層系統(tǒng)，完成車間制造計(jì)劃信息系統(tǒng)的閉環(huán)。最終通過實(shí)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(jì)劃制訂問題，及計(jì)劃中各工作中心任務(wù)在車間的具體實(shí)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(jì)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(yàn)、入庫的生產(chǎn)活動循環(huán)。

2、計(jì)劃編制及調(diào)整

    車間生產(chǎn)計(jì)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(jì)劃與調(diào)度。根據(jù)月份生產(chǎn)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)劃工具，確保需求與能力的平衡，校核計(jì)劃的可行性。實(shí)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(shí)際執(zhí)行情況，動態(tài)的產(chǎn)生新的計(jì)劃。使計(jì)劃人員可以在第一時刻發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)計(jì)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(jì)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(shí)時數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)動態(tài)顯示出工作計(jì)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(jì)劃，并管理工裝、夾具、量具和輔料的有效性，實(shí)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(jì)劃數(shù)據(jù)、物料項(xiàng)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(jì)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(shí)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(jì)、分析、報表和查詢管理

     系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)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(shí)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(shí)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(jì)劃能力，特別是系統(tǒng)提供的有限能力計(jì)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(xiàng)和漏排，較大提高了計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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。

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本文標(biāo)題：航天航空行業(yè)ERP系統(tǒng)MES解決方案

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