项目简介

　　1.1 项目概要

　　兵器工业集团某公司（以下简称“该公司”）MES项目，注重公司的生产制造过程，并与公司计划和供应链管理的ERP系统及其它信息系统集成，形成计划、物料供应、产品加工整体协同的信息化生产管理体系。

　　该公司产品的生产属于多品种小批量型，按订单生产和装配，零部件众多，型号各异，生产过程涵盖生产计划、工艺设计、零件加工、产品装配、质量检验、库存等过程。在技术、计划、生产准备、车间加工、质检、库存管理等几个主要的生产环节中，存在信息流通上的断层。比如，由于无法获得必要和精确的信息，生产计划安排与实际差异较大，计划的实用性和生产效率受到较大影响。

　　该公司技术部门启用了CAPP系统，但依然不能充分方便地利用以前的工艺基础数据来提高和改进工艺过程，无法实现工艺的自动化以及装配仿真。

　　该公司计划部门启用了ERP系统进行生产规划，但车间生产进度、状态依然需要人工统计并提交到系统中，无法实现自动状态采集和及时、精确的进度计算。车间的生产安排常常受计划变动、生产准备的协调、工序间协调、质检、库存管理等影响，工作协调难度大，影响了车间的工作效率。

　　1.2 建设目标

　　本项目建设目标以“工业4.0”与“中国制造2025”的国家制造发展战略目标为基础，从“智能制造”建设蓝图出发，进行机加装配车间相关的机加、装配调试、质量及其它相关部门信息化系统的建设与验证，重点解决现有产品在生产过程中的产品数据收集汇总困难的问题，实现精细化、透明化管理，为智能制造建设奠定基础，实现生产过程的数据采集和汇聚，利用电子化和信息化手段，取代原有纸质载体，对产品全流程中的数据汇总整理，自动进行关联和协调，形成完整的产品数据包，有效地控制生产效率与产品质量，实现过程可追溯。

　　从全局角度考量，基于全面规划、分步实施的原则，在本项目中需要构建完整的信息化的管控平台，涵盖产品制造过程的全部管理体系，支撑用户生产部门的整体业务。平台系统必须能够适应该用户典型的多品种、小批量、交期紧、多变化的制造方式，通过高效对人、机、料、法、环、测等生产要素的实时管理，方便灵活调度，制造过程可追溯，实现从原材料投入到产品交付的整个制造过程的信息追踪管理，提高生产技术水平、整体生产能力和生产管控水平。

　　通过实施制造执行系统，完善企业信息化架构，实现公司内部各信息系统的无缝集成，构建一体化的企业综合信息平台，实现生产车间信息化管理和无纸化生产，全面打通基于全三维的数字化设计、工艺和制造能力，为建立完整的产品数字化研发和数字化制造体系打下基础。通过对制造车间的业务流、作业流和信息流协同管控，实现用户生产管理的精细化和制造的敏捷化，满足军工电子装备多品种小批量的科研生产和快速响应市场的需求。

　　1.3 整体方案

　　系统架构上，以“基础平台+模块化业务服务”为理念，通过业务领域进行业务模块的切分，每一个模块化的业务服务可独立开发、测试、部署，最后在基础平台中集成每一个业务模块服务的菜单URL。

　　目前主要划分为建模以基础数据应用管理服务、制造执行管理应用服务、库房及配送管理应用服务、过程质量及知识应用服务、高级排产组件应用服务、车间看板管理应用服务、车间运营及监控应用服务和统一集成接口服务。

　　实现系统内的基础数据管理、车间建模管理、生产计划管理、生产准备管理、车间执行管理、产品质量管理、库房与配送管理、车间看板与监控、统计分析管理等几大功能模块。

　　整体采用业务网关进行跨域访问控制、鉴权、认证和路由跳转。

　　多工厂业务模式架构是基于该公司生产制造多车间业务现状而设计，旨在统一平台上进行业务管控，为后续生产制造大数据分析提供基础数据，同时减少运维成本。

　　本次多工厂的业务模式架构，支持应用服务负载均衡，提高系统性能和吞吐量。

　　1.4 系统功能

　　1)基础管理

　　包含十个子功能模块，可分为两个部分，一是车间建模管理对车间的生产资源组织和生产能力进行管理，二是MES系统权限等系统管理功能。

　　车间建模管理部分对代表车间实际生产能力的人、设备、时间、工位、布局等基础数据进行建模和管理。主要功能模块有：组织管理、员工管理、生产单元管理、生产日历管理。

　　系统管理分为角色管理、权限管理、字典管理、日志管理、备份管理和门户管理子功能模块，通常由系统管理员、安全管理员和安全审计员来使用，通过角色灵活管理权限，并支持军工企业对“三员”的要求。也支持由ERP等其它系统进行组织、用户数据的维护，系统从ERP中同步用户数据。

　　2)基础数据管理

　　基础数据管理模块主要是集成来自上游设计部门、工艺技术部门的设计数据、工艺数据和技术文件等，提供生产计划人员、工艺技术人员、生产调度、工人、质检人员等在生产的全过程，管理和查看相关的产品零部件设计数据、工艺数据、以及作业指导书、检验标准等基础数据和资料，是车间生产管理和加工所必须的基础数据和文件。

　　3)设备管理

　　设备管理模块提供对设备信息、设备使用信息、设备借用/归还、设备闲置/启用、设备维护维修等过程进行管理。提供的功能有：设备基础管理、设备验收管理、设备信息管理、设备台帐管理、故障维修管理、点检维护管理、变卖报废管理。

　　4)工装刀具管理

　　工装刀具管理模块管理生产过程中需要使用和储备的工装、夹具、刀具等信息。功能包含：工装刀具信息管理、工装刀具库存管理、工装刀具维护管理。

　　5)生产计划管理

　　生产计划管理提供计划和生产准备人员接收和管理生产任务、进行生产准备、制定作业计划和排产等车间生产计划和协调准备工作。提供的子功能模块包括生产任务管理、任务监控预警、材料准备计划、工装刀具准备计划、技术资料准备计划、数控程序准备计划、齐套管理、外协计划管理、作业计划管理、作业进度管理和自动排产等。

　　6)生产执行管理

　　生产执行管理提供车间调度、班组长和车间工人等，管理车间生产现场和执行生产加工所需要的业务功能。包括调度工序工作、派工，操作者通过工作台接收工序任务，查看生产准备以及工艺文档，并通过报工等即时反馈现场的加工状态和情况，将现场工位、设备的实时状态和问题，及时报告相关人员，协调和记录车间问题的处理，实现对车间的生产情况进行调度、监控、协调和管理。

　　支持自动和手动派工，支持班组长二次派工，对生产准备没有完成的作业任务自动约束不能派工。能根据车间实际情况，方便地调整作业任务的执行，自动及时地统计加工进度，并将加工进度和状态反馈到系统中，使得相关人员能及时看到。

　　具体的功能有：调度管理、资源负荷、在制品管理、班组长工作台、员工工作台、车间状态监控、现场问题协调管理。

　　7)车间质量管理

　　车间生产过程的质量控制提供工序首件三验、巡检、最终检验等多种检验手段，并进行跟踪管理，从而形成完整的检验控制管理。

　　生产过程中的质量管理主要依托生产主数据信息(零组件/产品、关键件数据)，并集成CAPP获取检验规程，可满足零组件/产品的首件检验、工人自检、工序流检、最终检验、不合格品审理等业务功能需求，其中质量信息的采集方式主要包括：条码采集、离线采集、在线采集。以及形成对零组件/产品质量信息的处理、追溯、打印、统计、强大的查询、数据分析、报表生成等功能。

　　8)车间库存管理

　　车间库存管理模块主要是针对车间内的所有库存物资进行管理。可以管理车间的线边库，也可以管理工装库、刀具库和成品库，支持灵活定义和编码库房空间，支持库位和物资全部使用条码，以不同颜色表示库位空间的使用量，可以多库统一管理，并能与自动库房集成。主要的功能有：库房定义管理、库存物资查询、出入库管理、库存盘点、物资预警。

　　9)看板及统计分析管理

　　显示工厂内各生产线的即时生产状态、品质状况、设备状况等信息，以通知各相关人员即时进行处理。显示每生产线各工序的即时产量信息及缺陷信息，当废品率超过警戒水平时，则以红色进行报警。以标准的工业工程流程图的方式显示生产线每工序的状况，其中包含产量信息的即时监控，质量检查工序的品质监控，以及生产状态的监控，及各储存位置的产品数量。以进度条的方式对生产线每工序状态进行监控。生产线标准看板模式，显示订单编号、生产目标、生产进度及当前的工作时间。

　　10)DNC/MDC系统

　　包括机床联网通讯、程序管理、数控程序仿真、机床监控采集等。

　　11)系统集成

　　以MES系统为核心，实现与ERP系统、PDM系统、质量系统、基础库系统、试验管理系统、OA系统、DNC/MDC等7个系统集成。进行相互之间的数据交互，实现全厂信息化系统统一管理，解决企业信息孤岛问题。

　　1.5 实施效果

　　1)实现了车间生产计划、车间执行、过程控制、数据采集、统计分析及生产看板一体化管理；

　　2)通过MES系统构建装配车间与配套车间计划协同应用，实现了动态的日进度跟踪与管控模式；

　　3)构建了基于工序级物料的生产准备、齐套分析、物料领用与配送为一体的精细化管理；

　　4)建立了以产品交验过程管理为主线的数字化装配过程质量管控；

　　5)基于信息技术、条码技术与硬件采集技术的应用，实现了生产数据快速采集；

　　6)通过与ERP\MDM\MBOM\ESB\DCS\门户系统等应用全面集成，实现了数据流和信息流的贯通；

　　7)建立了多层级可视化看板，实现车间透明化管理与数字化管控。