一、行業(yè)背景

    航空航天領域企業(yè)為了提高質量管理和現場管理，并不斷加快滿足用戶需求的能力，以前僅由ERP 提供的車間現場管理系統(tǒng)已經無法完全滿足現場執(zhí)行層的計劃管理需要，MES（生產執(zhí)行系統(tǒng)）也就應運而生了。

    MES是對ERP 車間現場執(zhí)行層計劃的有力補充和管理延續(xù)。從生產制造管理而言，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)控現場執(zhí)行，強調現場的精細化管理和實時監(jiān)控，以及依據反饋的實際數據進行各種生產和質量上的統(tǒng)計分析。

    MES 以ERP 排定的零件計劃為基礎，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，并且可以對各種排產結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警提示。

    排產結果以顏色豐富的甘特圖表現，很關鍵的一點是，MES 不僅提供優(yōu)化的排產算法，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 還可以根據現場實際操作所反饋的情況，動態(tài)調整已排定好的計劃，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最專業(yè)的MES系統(tǒng)實施商，擁有近十年生產現場管理系統(tǒng)研發(fā)和實施的經驗，在大型機械加工行業(yè)具有專業(yè)的領先優(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服務。

二、需求概述

    1、在生產計劃管理方面，通過及時獲取零件生產所需物料、工具工裝等重要生產資源的可用狀況，以提高生產計劃的可行性和有效性，及時下達生產計劃，合理派工，以提高生產排產和生產執(zhí)行的效率和準確性。支持手動處理臨時生產計劃，以滿足分廠各種生產需求。

    2、在生產配套方面，如何及時獲取組件和部件生產所需物料、工具工裝等重要生產資源的供料狀況，以確保組件和部件生產可以及時配套，及時下達生產計劃，以提高生產排產的效率和準確性。

    3、在生產監(jiān)控方面，通過及時準確的收集車間生產過程中的訂單進度信息，人員，設備，物料耗用等信息，以達到收集真實的生產現場數據，進行生產監(jiān)控，提高車間管理的透明度。

    4、在生產效率方面：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，同時滿足快速生產的需求。

    5、在質量管理方面，通過收集生產過程中產品的質量數據，以輔助進行質量分析。

    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，以減少人工重復工作量，提高數據的準確性。

三、系統(tǒng)建設目標

    1、規(guī)范原始資料

    通過與上層設計系統(tǒng)（ERP、EPCS、CAPP、PDM）的集成，及時更新生產數據，指導生產現場作業(yè)。管理車間各種資源，實現車間資源的規(guī)范性管理，同時提供生產排程的重要依據。

    2、提高計劃的可執(zhí)行性

    根據產品數據和車間資源數據，對車間生產計劃進行分解，在計劃執(zhí)行前進行有效的能力分析，及時發(fā)現瓶頸。在計劃執(zhí)行中，根據生產作業(yè)情況，再次對正在執(zhí)行或后續(xù)計劃進行調整，獲得最優(yōu)的產能。

    3、加強生產現場控制

    根據生產計劃的指導和現場設備的操控，實現對生產現場的有力監(jiān)控。通過數據采集手段，獲得計劃的執(zhí)行狀態(tài)。使計劃調度在辦公室就能夠掌握當前的計劃執(zhí)行。

    4、實現車間的科學管理

    MES 能夠覆蓋車間關鍵業(yè)務，實現車間內部的信息流、財務流、控制流的協(xié)同，進一步改善生產車間的管理手段。

    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，實現了航空航天公司三級信息流的通暢。

四、系統(tǒng)概要設計

    系統(tǒng)采用B/S架構設計，ORACLE或SQL Server數據庫，.NET語言開發(fā)，基于國際標準的技術架構設計開發(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)服務器設在集團公司，便于數據的集中統(tǒng)計與維護，使用單位主要涉及到機加、鉗焊、鈑金、部裝、總裝等生產環(huán)節(jié)，集團領導主要通過MES系統(tǒng)了解實時生產狀態(tài)，查看相關統(tǒng)計報表，依據實時精確的數據作出相應決策。

五、系統(tǒng)功能設計

    基于豐富的生產現場解決方案實施經驗，精誠軟件設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：實現系統(tǒng)的數據安全，用戶權限，操作日志等方面的管理。

    2、基礎信息：實現對物料信息的建立與維護；實現對工廠、部門、車間、人員信息的建立與維護；實現對工藝、工序、工時等生產信息的建立與維護；要求基礎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)化技術保證排程結果的全局最優(yōu)性。APS根據企業(yè)生產訂單、產品BOM結構、工藝路線、班組排班、設備能力等企業(yè)資源和約束信息直接計算出詳細的設備加工指令(或生產訂單加工指令)。

    4、ALS任務排序調度管理

    ALS接收APS形成的生產計劃排程，進行生產作業(yè)排序操作。實現對廠產品計劃的導入和管理，并將廠產品計劃逐級分解到指導現場生產的工序計劃，作為現場生產作業(yè)的計劃依據。同時，可以根據車間資源（包括設備、物料等）對計劃進行能力分析。在系統(tǒng)的指導下，結合車間調度的經驗，獲得執(zhí)行力更強的生產作業(yè)計劃。

    5、MES生產執(zhí)行監(jiān)控管理

    根據車間下達的工段生產計劃，對車間具體工作中心和操作人員分配當天作業(yè)任務,生成并打印工作票作為生產憑證,提供工作票回收管理,對生產記錄進行分析,實現對工作中心任務進展情況的監(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情況，包括車間在制品情況、設備占用情況、以及各種物料的生產狀態(tài)，為車間層的管理與決策提供可靠的量化數據。

    6、WMS車間物料管理

    基于JIT的物料領料、退料、出庫、入庫的相關業(yè)務，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核查，通過庫存盤點形成月末結算，最終實現完整的車間材料庫存管理。

    7、PDA手持終端應用

    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據采集的實時性，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、設備模具管理

    對關鍵設備、模具進行基于狀態(tài)的預防性維護，并實現設備管理與作業(yè)計劃管理的同步與協(xié)調。

    10、SPC質量與缺陷管理

    系統(tǒng)實時記錄生產過程中的質量信息，如車間的各項設備數據、檢測數據、人員數據等。并利用SPC 進行監(jiān)控，發(fā)現異常及時通知相關責任部門進行處理，并對異常的原因和處理情況進行跟蹤，統(tǒng)計過程控制利用數理統(tǒng)計原理統(tǒng)計對各種質量信息進行收集、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，結合眾多離散型機械加工企業(yè)的生產現場的共同需求，歷經多年開發(fā)的MES生產執(zhí)行系統(tǒng)實現了數控車間工藝技術、生產管理、作業(yè)調度、資源準備、數控加工等制造全過程的信息集成與快速過程響應，使得數控設備利用率大幅度提高，是眾多航空軍工企業(yè)實現精益生產的最佳解決方案。