本文以某軍用電子裝備總裝工廠實(shí)施案例為例，電子裝備整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程包含用戶(hù)需求分析、設(shè)計(jì)、加工、總成、調(diào)試和維護(hù)等過(guò)程。

傳統(tǒng)模式為上一階段結(jié)束后進(jìn)入下一階段，數(shù)字化管理程度不高，生產(chǎn)過(guò)程不透明，串行周期長(zhǎng)，過(guò)程質(zhì)量控制難度大，難以適應(yīng)電子裝備行業(yè)數(shù)字化發(fā)展需求。

此總裝車(chē)間特點(diǎn)是：

• 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體積大，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣；
• 批量生產(chǎn)、科研生產(chǎn)2種模式共存；
• 機(jī)裝、電裝、調(diào)試高度交叉，工藝流程復(fù)雜，周期長(zhǎng)；
• 生產(chǎn)過(guò)程跨工種、跨部門(mén)，物料需求來(lái)源多，生產(chǎn)組織復(fù)雜。

目前總裝廠組織生產(chǎn)方式：主生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)至總裝廠后，由車(chē)間計(jì)劃員按項(xiàng)目開(kāi)始組建團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)人工查詢(xún)方式，梳理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息、產(chǎn)品裝配流程、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、物料、工裝工具需求以及人員場(chǎng)地需求等，形成策劃，對(duì)生產(chǎn)工序計(jì)劃進(jìn)行人工排程并對(duì)缺項(xiàng)及問(wèn)題進(jìn)行拉動(dòng)。排程后的計(jì)劃會(huì)下達(dá)到項(xiàng)目組，項(xiàng)目組內(nèi)部結(jié)合產(chǎn)品圖樣工藝，按時(shí)間要求進(jìn)行生產(chǎn)。

近年來(lái)，用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品需求日趨多樣化、個(gè)性化，產(chǎn)品生命周期不斷縮短，產(chǎn)品覆蓋“海陸空”全領(lǐng)域，品種多、批量小，系統(tǒng)復(fù)雜，總裝廠準(zhǔn)點(diǎn)交付難度不斷加大。

組裝是整個(gè)工廠制造運(yùn)行的核心，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值增值的制造過(guò)程；組裝MES系統(tǒng)徹底打通從底層數(shù)據(jù)采集到企業(yè)級(jí)ERP系統(tǒng)的通道。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度安排、物料準(zhǔn)時(shí)化齊套配送、現(xiàn)場(chǎng)管理、裝配過(guò)程控制與裝配質(zhì)量管理集成化。

MES制造執(zhí)行系統(tǒng)核心模塊建設(shè)

MES系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是構(gòu)建能夠覆蓋車(chē)間各業(yè)務(wù)流程的綜合系統(tǒng)，打造集中化的業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)，建成可集中管理、分步部署、統(tǒng)一數(shù)據(jù)源、業(yè)務(wù)流程驅(qū)動(dòng)、車(chē)間透明、跨工廠全流程追溯和信息連續(xù)傳遞的制造大平臺(tái)。系統(tǒng)能覆蓋總裝廠各型產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提升，成本下降，交期準(zhǔn)確。

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此工廠MES系統(tǒng)由以下核心模塊組成，APS系統(tǒng)除外：

1、計(jì)劃管理

通過(guò)對(duì)ERP中客戶(hù)訂單，BOM資料，工藝文件及MRP排出的初版計(jì)劃，結(jié)合MES系統(tǒng)中實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備情況、班組人員情況、工裝工具準(zhǔn)備情況、領(lǐng)退料情況、倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存情況和實(shí)際生產(chǎn)制造情況，根據(jù)相關(guān)算法及約束條件，由APS高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)預(yù)排出一個(gè)初版計(jì)劃，提供給各層級(jí)人員進(jìn)行參考及調(diào)整。

通過(guò)將訂單信息、資源信息、BOM信息、工藝鏈信息和庫(kù)存信息作為自動(dòng)排產(chǎn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況，選擇下發(fā)訂單和排產(chǎn)設(shè)備，根據(jù)啟發(fā)式規(guī)則和智能優(yōu)化算法自動(dòng)生成排產(chǎn)結(jié)果，將排產(chǎn)結(jié)果通過(guò)不同的側(cè)重點(diǎn)展示，具體為側(cè)重資源每日生產(chǎn)能力的資源甘特圖、生產(chǎn)計(jì)劃總表、物料需求計(jì)劃等。同時(shí)智能排產(chǎn)系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的實(shí)際擾動(dòng)實(shí)時(shí)更新排產(chǎn)計(jì)劃，使得生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃始終與生產(chǎn)實(shí)際相符。

2、工藝管理

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)按照工藝流程進(jìn)行劃分，能夠清楚查詢(xún)生產(chǎn)、采購(gòu)、供應(yīng)、倉(cāng)儲(chǔ)和工裝等生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的需求。針對(duì)工藝設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行管理，包含工藝規(guī)程、工藝過(guò)程卡、工序卡和操作指導(dǎo)書(shū)等，將工藝細(xì)化到具體的工步，作為生產(chǎn)制造重要參考。

根據(jù)已經(jīng)設(shè)定及細(xì)化的工藝路線(xiàn)，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工藝流程進(jìn)行嚴(yán)格管控，保證產(chǎn)品按照事先設(shè)定的流程生產(chǎn)，如果發(fā)生任何異常情況將自動(dòng)進(jìn)行糾正與報(bào)警處理。工藝細(xì)化到工步層級(jí)后掛物料，按照工位進(jìn)行齊套。

3、設(shè)備管理

通過(guò)構(gòu)建信息化管理業(yè)務(wù)流程，以現(xiàn)有設(shè)備能力為基礎(chǔ)，以保障科研生產(chǎn)為主線(xiàn)，達(dá)到設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期的資源共享，用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)，為科研生產(chǎn)的工藝、計(jì)劃和現(xiàn)場(chǎng)排產(chǎn)提供設(shè)備能力的相關(guān)信息。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備主要有裝配設(shè)備及檢測(cè)設(shè)備。裝配設(shè)備主要有智能裝配機(jī)器人、支撐工裝設(shè)備、智能力矩設(shè)備和自動(dòng)化擴(kuò)孔設(shè)備等在工作中常用的設(shè)備；檢測(cè)設(shè)備主要是智能化檢漏系統(tǒng)、智能檢測(cè)設(shè)備和攝影測(cè)量記錄設(shè)備等，主要檢測(cè)裝配過(guò)程中的狀態(tài)、數(shù)據(jù)等。

系統(tǒng)能結(jié)合設(shè)備年度維修計(jì)劃、保養(yǎng)計(jì)劃和改造計(jì)劃，作為工藝、計(jì)劃排程的依據(jù)。通過(guò)MES系統(tǒng)，自動(dòng)采集自動(dòng)化控制程度較高的關(guān)鍵瓶頸設(shè)備的故障、完好、運(yùn)行和停機(jī)等相關(guān)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)視重點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間和故障時(shí)間，并進(jìn)行運(yùn)行效率和故障分析統(tǒng)計(jì)，形成完好率、故障率和利用率等統(tǒng)計(jì)報(bào)表，結(jié)合工藝、計(jì)劃的相關(guān)要求，反饋設(shè)備管理部門(mén)，結(jié)合設(shè)備能力、擁有量、實(shí)時(shí)完好狀態(tài)和利用效率等因素，為設(shè)備能力配置規(guī)劃、維修維護(hù)改造提供決策數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高設(shè)備資產(chǎn)綜合管理效率，提升管理水平，滿(mǎn)足科研生產(chǎn)管理要求。

4、質(zhì)量管理

MES系統(tǒng)可及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)車(chē)間裝配過(guò)程中的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)數(shù)據(jù)如首檢、批檢、工序完工檢驗(yàn)、關(guān)重件檢驗(yàn)和委托計(jì)量檢驗(yàn)等可快速采集，并傳遞給相應(yīng)管理人員以便確認(rèn)車(chē)間制件在不同工序的質(zhì)量狀況。質(zhì)量管理人員也可通過(guò)系統(tǒng)追溯問(wèn)題零件的生產(chǎn)過(guò)程、關(guān)聯(lián)要素及相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)信息，最大程度的還原零件真實(shí)的裝配環(huán)境，為質(zhì)量問(wèn)題的溯源提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)主要分為三個(gè)階段進(jìn)行管控，原材料及外購(gòu)件檢驗(yàn)（IQC）、加工過(guò)程控制檢驗(yàn)（PQC）及對(duì)最終產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)（FQC），并針對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

系統(tǒng)包含質(zhì)量等級(jí)維護(hù)、缺陷等級(jí)維護(hù)、質(zhì)量原因類(lèi)型、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)工種、檢驗(yàn)工作中心和檢驗(yàn)工具儀器等數(shù)據(jù)維護(hù)。質(zhì)量追蹤與控制包括關(guān)鍵工序監(jiān)控、生產(chǎn)過(guò)程控制和異常預(yù)警等。系統(tǒng)包含質(zhì)量分析與改進(jìn)、輸入直方圖和質(zhì)量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遏制管理，將發(fā)現(xiàn)的可疑品快速凍結(jié)，并能迅速識(shí)別可疑品影響范圍，精確召回、處理影響的成品、半成品，并反饋處理結(jié)果。

5、生產(chǎn)過(guò)程追溯

系統(tǒng)可通過(guò)產(chǎn)品特定標(biāo)識(shí)（條碼或 RFID）進(jìn)行產(chǎn)品追溯和記錄，反映產(chǎn)品的來(lái)源及形成過(guò)程，包含所采用的原料及外購(gòu)件的名稱(chēng)、品質(zhì)、規(guī)格、成分、產(chǎn)地和生產(chǎn)日期等來(lái)源，以及經(jīng)過(guò)了哪幾道工序加工，同時(shí)包含加工時(shí)的設(shè)備，工藝參數(shù)、生產(chǎn)環(huán)境、操作人員、檢驗(yàn)人員和質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果等產(chǎn)品形成的歷史，以便產(chǎn)品一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可以追溯其形成過(guò)程，探求問(wèn)題出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，并為采取糾正措施提供依據(jù)。

系統(tǒng)可針對(duì)每個(gè)工作日或者工作時(shí)段進(jìn)行總結(jié)，生成日?qǐng)?bào)、周報(bào)等，包括車(chē)間物料投入與產(chǎn)出統(tǒng)計(jì)、工時(shí)統(tǒng)計(jì)、各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算以及對(duì)各個(gè)流程環(huán)節(jié)問(wèn)題的反饋、審核、啟動(dòng)解決、處理、結(jié)果反饋、問(wèn)題解決及確認(rèn)等一整套的子流程。

6、可視化生產(chǎn)管控

• 通過(guò)各層級(jí)的大數(shù)據(jù)分析和圖形化的數(shù)據(jù)看板，提供生產(chǎn)訂單綜合分析報(bào)表、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表、更改處理統(tǒng)計(jì)報(bào)表、產(chǎn)量報(bào)表；
• 提供生產(chǎn)訂單綜合報(bào)表；
• 提供生產(chǎn)日?qǐng)?bào)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表；
• 綜合產(chǎn)量報(bào)表，統(tǒng)計(jì)每班組、每訂單、每工序的完工量，統(tǒng)計(jì)每人每訂單、每工序的完工量；
• 套裝關(guān)系缺料情況分析；
• 計(jì)劃員關(guān)注計(jì)劃與監(jiān)控；
• 總裝生產(chǎn)信息綜合展示；
• 提供生產(chǎn)質(zhì)量看板；
• 生產(chǎn)物料統(tǒng)計(jì)看板。

7、人員管理

• 系統(tǒng)可管理人員基本信息：包括人員信息管理、技能信息管理和技能級(jí)別管理。
• 管理員工工作計(jì)劃：根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)要求，安排合適人員，并制定相應(yīng)工作計(jì)劃，包括工作開(kāi)始時(shí)間，結(jié)束時(shí)間等。
• 人員能力統(tǒng)計(jì)：根據(jù)人員信息、人員技能、人員考勤等條件查詢(xún)指定范圍內(nèi)，具有指定技能的所有可用人員，給生產(chǎn)調(diào)度提供依據(jù)。
• 人員調(diào)度管理：將經(jīng)過(guò)人員能力統(tǒng)計(jì)得到的人員根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和車(chē)間的生產(chǎn)調(diào)度，對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)作出調(diào)度，并記錄人員工時(shí)。
• 人員外派管理：MES系統(tǒng)中需要針對(duì)人員外派進(jìn)行管理，不僅包括人員外派申請(qǐng)及流程的管理，需要同時(shí)包括人員外派對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)訂單執(zhí)行情況的影響及應(yīng)對(duì)處理方式等。

8、物料管理

通過(guò)MES中物料管理模塊建設(shè)和使用，可提高總裝車(chē)間的物料齊套、管理和配送效率，通過(guò)配送“四準(zhǔn)確”——物料需求準(zhǔn)確、配送時(shí)間準(zhǔn)確、配送數(shù)量準(zhǔn)確和配送地點(diǎn)準(zhǔn)確，減少作業(yè)人員的領(lǐng)料、運(yùn)輸?shù)炔辉鲋档臅r(shí)間，提高員工工作效率。從技術(shù)上基于條形碼、二維碼和無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別（RFID）等識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出入庫(kù)管理，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)配送與生產(chǎn)計(jì)劃、制造執(zhí)行以及企業(yè)資源管理等業(yè)務(wù)的集成，從設(shè)備上基于 AGV 車(chē)、自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)、周轉(zhuǎn)車(chē)等自動(dòng)化或半自動(dòng)化配送設(shè)備，實(shí)現(xiàn)并提高了對(duì)總裝物料需求快速響應(yīng)速度，全面提升車(chē)間物料、物流管理水平；同時(shí)提升了車(chē)間整體的生產(chǎn)及管理效能。

MES系統(tǒng)的實(shí)施是企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步。通過(guò)MES系統(tǒng)，工廠可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字化管理，提高生產(chǎn)效率，降低成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，裝配MES系統(tǒng)的功能和應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)有力的支持。

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