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摘要    為北汽新能源采育基地工廠建立一套全面、高效、協(xié)同統(tǒng)一的制造物流系統(tǒng)，以實現(xiàn)優(yōu)化計劃管理、作業(yè)指導信息化、生產(chǎn)過程可視化、庫存信息透明化，支持生產(chǎn)裝配柔性化及高效生產(chǎn)運作、大批量混線的生產(chǎn)與物流模式，并創(chuàng)新地大量使用移動終端進行現(xiàn)場管控，全面提高企業(yè)生產(chǎn)制造管理水平；

  關鍵詞  新能源汽車制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）倉儲物流系統(tǒng)（WMS）移動化應用

1. 項目背景及目標

北京新能源汽車股份有限公司（簡稱“北汽新能源公司”）是由世界500強企業(yè)北京汽車集團有限公司發(fā)起并控股，聯(lián)合北京工業(yè)發(fā)展投資管理有限公司、北京國有資本經(jīng)營管理中心、北京電子控股有限責任公司共同設立的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺。公司成立于2009年11月,位于北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū),已初步形成輻射全國的產(chǎn)業(yè)布局,是一個倡導綠色經(jīng)濟,致力于新能源汽車技術研發(fā)、資源集約整合的高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺，業(yè)務范圍覆蓋新能源汽車與核心零部件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務。2015年，北汽新能源依托戰(zhàn)略引領、“雙創(chuàng)”驅動和“兩圈”融合，全年銷售整車20129輛、同比增長265%，市場占有率擴大到24.2%，繼續(xù)蟬聯(lián)國內(nèi)純電動汽車銷量桂冠、并位居全球單品銷量第四位。

為滿足北汽新能源精益制造及準時化物流的管理思想，根據(jù)北汽新能源信息化建設的整體規(guī)劃，需要建立一套全面、高效、協(xié)同統(tǒng)一的制造物流系統(tǒng)，以實現(xiàn)優(yōu)化計劃管理、作業(yè)指導信息化、生產(chǎn)過程可視化、庫存信息透明化，支持生產(chǎn)裝配柔性化及高效生產(chǎn)運作、大批量混線的生產(chǎn)與物流模式。信息系統(tǒng)建設將圍繞集團戰(zhàn)略目標，為最終實現(xiàn)創(chuàng)立國內(nèi)一流、國際知名的汽車品牌，成為真正具有國際競爭力的北汽核心業(yè)務單元提供信息化支撐。

2. 系統(tǒng)業(yè)務藍圖及架構設計

2.1項目群整體范圍說明
   制造物流系統(tǒng)項目上線后還與U8、DMS、SRM等系統(tǒng)進行了集成，共同構成了北汽新能源信息系統(tǒng)項目群，各系統(tǒng)業(yè)務范圍與數(shù)據(jù)交換如下圖所示：

2.2業(yè)務藍圖及各模塊功能說明

本項目自2015年11月16日啟動之后，易往信息的實施團隊與北汽新能源IT及業(yè)務部門一起就業(yè)務需求、系統(tǒng)軟硬件架構等進行了調研與設計，整理出的系統(tǒng)業(yè)務藍圖如下圖所示：

各業(yè)務模塊概要功能說明如下：

?  實現(xiàn)總裝車間生產(chǎn)線的管理以及與生產(chǎn)線關聯(lián)的生產(chǎn)、作業(yè)等一系列內(nèi)容的管理。

?  ANDON模塊，根據(jù)生產(chǎn)業(yè)務需求以及上層企業(yè)管理系統(tǒng)要求,完成業(yè)務數(shù)據(jù)和生產(chǎn)控制信息的上傳下達。

?  PMC生產(chǎn)過程監(jiān)控模塊，保證設備有效運行，對現(xiàn)場的停機時間進行記錄，跟蹤，最終分析原因找出影響生產(chǎn)的最大因素。

?  AVI車輛跟蹤模塊，實現(xiàn)對車間的生產(chǎn)情況進行實時監(jiān)控，使管理者能及時的掌握生產(chǎn)第一線的情況，以便盡快響應和決策。

?  生產(chǎn)計劃管理模塊，支持實現(xiàn)按車型、顏色、電機型號等車輛特征的生產(chǎn)計劃排序。

?  生產(chǎn)質量管理模塊，質量問題實時反饋和長期歷史記錄。在生產(chǎn)過程中發(fā)生質量問題準確傳遞和及時處理,減少解決問題的時間,從而最終實現(xiàn)生產(chǎn)過程質量問題的準確傳遞和及時處理。

?  零部件庫存管理模塊，對零部件出入庫、庫存管理及盤點管理的功能實現(xiàn)，實現(xiàn)庫存的移動化、透明化管理。

?  整車成品庫管理，結合先進先出理念及智能道閘，實現(xiàn)整車成品庫現(xiàn)代化管理。

?  移動終端應用：使用移動終端管理在制品和質量問題，信息及時準確錄入，業(yè)務人員及客戶可通過移動終端實時查看生產(chǎn)、質量信息。

2.3系統(tǒng)服務器架構設計

根據(jù)業(yè)務需求，考慮到系統(tǒng)的擴展性、可靠性，項目組設計的系統(tǒng)服務器架構設計如下圖所示：

架構設計說明如下：

1、系統(tǒng)架構基于SOA設計，組件標準化，松散耦合，粗粒度和共享服務，便于集成現(xiàn)有系統(tǒng)，降低維護復雜度；

2、所有硬件設備線路為冗余設計，外網(wǎng)防火墻隔離內(nèi)外網(wǎng)，外網(wǎng)訪問均通過此防火墻，有效防止來自外網(wǎng)網(wǎng)絡攻擊；

3、主要服務器均采取集群設計，實現(xiàn)負載均衡并互為備份，具備持續(xù)服務和災難備份能力。

4、使用外部存儲設備，部署兩臺存儲設備，一臺為主存儲設備，一臺為備份存儲設備，通過數(shù)據(jù)復制進行數(shù)據(jù)同步。

3. 系統(tǒng)上線及運行跟蹤

3.1系統(tǒng)上線

北汽新能源制造物流項目時間緊任務重，項目組與信息部、業(yè)務部門一起頂住了壓力，加班加點，僅花了3個月時間就完成了需求調研、系統(tǒng)設計與開發(fā)、數(shù)據(jù)收集、用戶培訓等工作，對25個生產(chǎn)、物流業(yè)務流程進行了梳理和優(yōu)化，規(guī)范了系統(tǒng)內(nèi)、外的業(yè)務流程，有助于生產(chǎn)更加精益化和標準化；同時，通過30余場培訓，對各業(yè)務部門和IT部門共計100余人次進行了系統(tǒng)操作培訓。與此同時，項目組制定了詳細的上線切換方案與計劃、應急預案，建立了硬件保管、系統(tǒng)運維和數(shù)據(jù)維護體制，最終在2016年3月4號成功實現(xiàn)了系統(tǒng)上線試運行。

3.2系統(tǒng)運行跟蹤

系統(tǒng)上線運行以來，項目組與關鍵用戶對各業(yè)務模塊使用情況進行了持續(xù)跟蹤，通過現(xiàn)場溝通、微信群和郵件等方式及時與最終用戶進行溝通，第一時間解決用戶在系統(tǒng)操作中遇到的問題；項目組根據(jù)業(yè)務部門的反饋和建議及時對系統(tǒng)邏輯、界面、流程、操作方式等方面進行了優(yōu)化與完善，保障了北汽新能源采育基地的生產(chǎn)、質量和物流業(yè)務的正常開展。目前系統(tǒng)已上線運行6個月，各項系統(tǒng)功能均運行正常，MES和WMS子系統(tǒng)問題解決率達到98%以上。系統(tǒng)運行過程中，針對業(yè)務部門常遇到的一些系統(tǒng)操作問題，項目組一方面前往業(yè)務現(xiàn)場進行操作指導，另一方面也編制了常見問題處理材料組織了業(yè)務部門進行系統(tǒng)操作培訓；

為避免系統(tǒng)運行過程中存在的基礎和業(yè)務數(shù)據(jù)維護職責不清晰、維護不及時的情況，信息技術部與各業(yè)務部門共同制定了供應鏈系統(tǒng)管理辦法，明確了后續(xù)項目群運行過程中涉及到的基礎數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)的維護部門，并制定了考核措施；

3.3 移動端應用

本項目的一大特點是智能移動終端的大范圍應用，在車輛過點掃描、工廢料廢提報、物料拉動、配送、成品管理等生產(chǎn)和物流環(huán)節(jié)使用了工業(yè)安卓系統(tǒng)手持終端進行業(yè)務操作，在來料檢驗、質量門檢查等質量操作環(huán)節(jié)應用了工業(yè)平板進行質量問題的錄入，減少了有線網(wǎng)絡布線和工控機等部署，便于業(yè)務人員現(xiàn)場錄入數(shù)據(jù)，也方便后續(xù)終端點的擴容。下圖是現(xiàn)場移動端操作照片：

此外，系統(tǒng)上線后，項目組針對需求為北汽新能源開發(fā)的手機APP報表也于5月初成功上線，使得北汽新能源中高層管理人員可以方便地了解企業(yè)計劃、生產(chǎn)、物流、成品、質量等業(yè)務運行情況和宏觀指標數(shù)據(jù)，方便領導實時掌握現(xiàn)場情況，發(fā)生異常情況時可以第一時間進行處理，得到了客戶地一致好評，是項目的一大亮點。以下是移動APP系統(tǒng)截圖：

4. 系統(tǒng)實施后效果

通過北汽新能源制造物流系統(tǒng)項目的實施，對采育基地計劃、生產(chǎn)、質量和物流的業(yè)務運作有了極大的支撐，各業(yè)務模塊系統(tǒng)實施后管理改善點如下：

4.1計劃管理模塊

1、計劃管理改善：支持訂單的導入、排產(chǎn)、查詢、修改、刪除，并下發(fā)至現(xiàn)場MES終端指導生產(chǎn)，且有過程記錄，計劃信息準確；

2、過程監(jiān)控透明化：實時訂單的狀態(tài)、生產(chǎn)明細，有利異常的及時處置；

4.2產(chǎn)品結構管理模塊

1、BOM管控：BOM是整個制造物流系統(tǒng)的基礎，通過在系統(tǒng)中及時維護BOM信息，可驅動采購計劃、線邊扣料和物料拉動等系統(tǒng)業(yè)務；

2、PCN變更：BOM發(fā)生變更時，MES系統(tǒng)需要留存PCN的歷史記錄，供用戶追溯曾有哪些物料發(fā)生過變更情況

4.3生產(chǎn)過程跟蹤（AVI）模塊

1、裝配指示單打?。荷暇€點自動生成車輛VIN碼并打印裝配指示單，指導后續(xù)裝配工位根據(jù)指示單內(nèi)容進行裝配，降低出錯率；

2、隊列監(jiān)控：通過移動終端掃描車輛VIN碼，可供生產(chǎn)人員實時監(jiān)控和查詢在制車輛位置；

3、生產(chǎn)狀況統(tǒng)計：系統(tǒng)自動統(tǒng)計車間實時生產(chǎn)情況，減少統(tǒng)計工作量；

4、關鍵件綁定校驗：終裝下線點通過移動終端進行關鍵件綁定，供業(yè)務部門進行質量追溯和查詢；

4.4成品管理模塊

1、充電管理：記錄車輛開始充電時刻，并根據(jù)設定的時間進行提醒；

2、成品車出入庫及庫存管理：通過移動終端實現(xiàn)成品出入庫管控，方便業(yè)務人員查詢車輛位置信息；

3、系統(tǒng)集成：與DMS及新能源車輛監(jiān)控系統(tǒng)集成，自動傳遞車輛相關信息，減少了手工錄入的工作量

4.5設備集成與按燈管理模塊

1、機運線監(jiān)控：獲取總裝車間兩條機運線的運行、停線、報警信息，供車間及設備部門及時獲取機運設備狀態(tài)；

2、車輛質量參數(shù)采集：通過集成擰緊機、安全性能測試儀、加注機和檢測線設備，實時獲取車輛生產(chǎn)過程質量參數(shù)，供質量部門進行數(shù)據(jù)分析和追溯；

3、車間生產(chǎn)大屏：系統(tǒng)在車間大屏上顯示每日生產(chǎn)計劃、各工段車輛下線數(shù)量、報交數(shù)量、月累計和年累計數(shù)量等，實現(xiàn)生產(chǎn)狀況目視化管理，供車間生產(chǎn)人員和參觀人員掌握生產(chǎn)情況

4.6過程質量管理模塊

1、過程質量管理：通過平板電腦進行過程質量數(shù)據(jù)錄入和拍照，及時和方便地錄入質量檢查內(nèi)容，方便業(yè)務部門對質檢數(shù)據(jù)進行查詢和分析；

2、工料廢管理：優(yōu)化不合格品的管理流程，系統(tǒng)記錄工廢、料廢，便于統(tǒng)計以及規(guī)范各種業(yè)務作業(yè)流程

4.7倉儲物流管理模塊

1、采購計劃：根據(jù)生產(chǎn)計劃自動計算采購需求，并與U8、SRM系統(tǒng)集成，將采購明細發(fā)布給供應商，優(yōu)化采購流程,減少庫存，同時便于財務部門與供應商的核算；

2、倉庫管理：庫存移動、庫存盤點、質量變更等功能的結合，控制倉庫作業(yè)的規(guī)范化、透明化；

3、物料拉動：通過巡線拉動、生產(chǎn)計劃拉動、電子揀選等方式實現(xiàn)物料配送從推送式向拉動式轉變，減少線邊庫存積壓，提升配送效率

5. 制造物流項目實施總結

北汽新能源制造物流系統(tǒng)針對采育基地生產(chǎn)計劃、制造過程、生產(chǎn)物流配送、生產(chǎn)制造質量和成品管控等五大領域實現(xiàn)了全面的管理，通過系統(tǒng)的實施，貫徹了北汽新能源精益生產(chǎn)的思想理念，實現(xiàn)了均衡生產(chǎn)，不斷地縮短物流供應周期、提高物流效率、降低物流成本，使得零部件配送和生產(chǎn)供應整個供應鏈實現(xiàn)效益最大化，并使生產(chǎn)線具有柔性化生產(chǎn)制造的功能，實現(xiàn)多種車型、多種配置的批量同時排產(chǎn)和混線生產(chǎn)，最大限度的提高設備、人力的使用合理性和效率；此外通過計劃推動和生產(chǎn)拉動的方式實現(xiàn)精益化物流，通過同步供貨與半同步供貨方式拉動零部件需求，使物流系統(tǒng)運轉更加流暢，各工位物料使用情況應被時時監(jiān)視并能迅速響應，物料系統(tǒng)應能夠支撐多車型混線生產(chǎn)，并減少因物料短缺而造成的停線。最后，制造物流系統(tǒng)將生產(chǎn)、物流、質量等過程中的各種設備和工控系統(tǒng)與制造物流系統(tǒng)進行有機地結合，做到數(shù)據(jù)傳輸與控制，并將MES系統(tǒng)與ERP、SRM等系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)集成，從而加強了工控系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)了信息的一處錄入，多處使用, 消除了信息孤島。采育基地制造物流系統(tǒng)項目的成功運行，必將為北汽新能源最終實現(xiàn)創(chuàng)立國內(nèi)一流、國際知名的汽車品牌，成為真正具有國際競爭力的北汽核心業(yè)務單元提供信息化有力的支撐。