生產信息化管理系統(tǒng)

...wd......wd......wd...為確保生產管理信息化工程建設的成功實施，儀控生產部RII工程作為核動力研究設計所首批信息化生產管理實施的單位，按照生產管理信息化工程建設總目標，積極落實組織、方案、控制和穩(wěn)步推進MES系統(tǒng)試點工程建設，確保MES系統(tǒng)建設按序、高效進展，為建設一流核電產品制造企業(yè)提供強大助力。MES系統(tǒng)是連接現場層與管理層的生產管理技術與實時信息系統(tǒng)，它是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略，實現車間生產敏捷化的基本技術手段。MES在整個企業(yè)信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁。該工程是基于目前儀控生產運作模式，進展系統(tǒng)信息化生產管理部署，推進流程系統(tǒng)優(yōu)化，遵循統(tǒng)一性、先進性、實用性、可操作性、靈活性、適應性、經濟性等原那么，嚴格按相關標準標準執(zhí)行控制，進展系統(tǒng)軟件定制二次開發(fā)，該系統(tǒng)包含有倉庫管理、生產方案、生產過程控制、質量控制管理等功能模塊模塊。目前我們伴隨MES系統(tǒng)核電制造試點應用開發(fā)，面臨著不少問題和障礙，但是隨著系統(tǒng)開發(fā)和應用的深入，軟件商成都朗速密切配合我方，抑制重重困難，根據核電儀控生產現狀和具體需求，從現場調研到方案定制、功能開發(fā)再到上線測試，在不斷努力下完成了系統(tǒng)倉庫管理模塊第一版軟件編制，實現倉庫管理系統(tǒng)初步試用。通過此次工程的實施，將推動和幫助核電儀控生產制造進一步完善生產管理體系，大幅提升了設計研發(fā)、小批量研制和型號批量生產過程控制和質量追溯管理能力，優(yōu)化了裝配制造生產管理的流程，對企業(yè)生產方案的車間執(zhí)行做到了實時監(jiān)控，降低了裝配過程中人為因素的影響，提高了人的靈活性和車間的生產效率。為進一步積極探索核電儀控產品制造的信息化管理水平的提升以此推動產業(yè)化、市場化、國際化道路奠定了堅實根基。MES將在我國的石化\o"企業(yè)信息化"企業(yè)信息化建設中發(fā)揮重要的作用，將為企業(yè)帶來巨大的經濟效益。儀控生產部推進生產信息化推進MES工程伴隨該工程是基于目前RII生產運作模式，進展系統(tǒng)信息化生產管理部署，流程系統(tǒng)優(yōu)化遵循統(tǒng)一性、先進性、實用性、可操作性、靈活性、適應性、經濟性等原那么，嚴格按相關標準標準執(zhí)行控制，由成都朗速配合核電儀控生產生產現狀和具體需求，如從現場調研到方案定制、功能開發(fā)再到上線測試，通過。工程驗收完成后，蓋勒普還將為中國商飛進一步提供系統(tǒng)的后期維護和版本升級服務。包含生產設備和工位智能化聯網管理系統(tǒng)(DNC)、生產數據及設備狀態(tài)信息采集分析管理系統(tǒng)(MDC)和NC數控程序文檔流程管理系統(tǒng)(NCCrib)等相關的系統(tǒng)集成。作為中國最大的商用飛機制造廠商，中國商飛SFC工程涉及到多個生產加工車間，實施規(guī)模大，數控設備種類多，現場布線情況復雜，各信息化系統(tǒng)間集成要求高，是一個富有挑戰(zhàn)性的車間信息化工程。蓋勒普團隊通過與中國商飛公司SFC工程小組嚴密配合，抑制了種種困難，結合中國商飛的生產現狀和具體需求，如期完成了從現場調研到方案定制、系統(tǒng)集成、功能開發(fā)再到上線測試的各項工作。工程驗收完成后，蓋勒普還將為中國商飛進一步提供系統(tǒng)的后期維護和版本升級服務。

中國商飛SFC工程的順利驗收，再一次展現了蓋勒普系統(tǒng)產品和方案領先的技術水平和過硬的集成開發(fā)實力。通過此次工程的實施，將推動和幫助制造中國大型噴氣商用客機的中國商飛公司進一步完善制造車間生產管理體系，大幅提升了設計研發(fā)、多品種小批量研制和型號批量生產過程控制和質量追溯管理能力，為進一步積極探索中國商用飛機數字化制造的信息化管理水平的提升以此推動產業(yè)化、市場化、國際化道路奠定了堅實根基。隨著信息技術的開展和普及，國外大型流程工業(yè)企業(yè)，特別是石油化工企業(yè)，均十分重視信息集成技術的應用，紛紛以極大的熱情和精力，構架工廠級、公司級甚至超公司級的信息集成系統(tǒng)。MES是連接現場層與管理層的\o"生產管理"生產管理技術與實時信息系統(tǒng)，它是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略，實現車間生產敏捷化的基本技術手段。石化企業(yè)十分重視MES的建設，并取得了一些應用成果，本文詳細分析介紹了石化企業(yè)的應用架構、主要功能及系統(tǒng)部署。根據MES系統(tǒng)技術架構、石化企業(yè)的生產運作模式，進展系統(tǒng)部署。系統(tǒng)部署要遵循統(tǒng)一性、先進性、實用性、可操作性、靈活性、適應性、經濟性等原那么，嚴格按相關標準標準執(zhí)行。MES是連接現場層與管理層的生產管理技術與實時信息系統(tǒng)，它是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略，實現車間生產敏捷化的基本技術手段。MES在整個企業(yè)信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁。我國石化企業(yè)的MES才剛剛試點、剛剛應用，面臨著不少問題和障礙，但是隨著客戶化開發(fā)和應用的深入，MES將在我國的石化\o"企業(yè)信息化"企業(yè)信息化建設中發(fā)揮重要的作用，將為企業(yè)帶來巨大的經濟效益。為確保ERP試點工程建設的成功實施，貴電公司作為江西公司首批ERP信息系統(tǒng)實施的試點單位，按照江西公司ERP工程“三統(tǒng)一〞的建設工程目標，積極落實組織、方案、控制和宣傳工作“四到位〞，穩(wěn)步推進ERP試點工程建設，確保ERP建設按序、高效進展，為建設一流發(fā)電企業(yè)提供強大助力。

組織到位，確保ERP建設的“可行性〞。該公司抓住試點進展ERP建設的良好契機，從人員、工程、進度安排等方面進展精心組織，成立了ERP試點工程建設領導小組和工作小組，并組建了由專業(yè)骨干組成的專業(yè)組，從組織上對ERP建設工作的工程、時間、方案以及建設質量給予保證。

方案到位，確保ERP建設的“戰(zhàn)略性〞。為有序推進ERP建設工作，該公司制定了?ERP試點建設實施方案?，明析ERP建設工作的目標、內容、步驟、主要工作和指導思想，將試點建設工作分階段進展，對每個階段的時間和目標詳盡地分解羅列，彰顯以推進ERP建設提升企業(yè)管理水平和增強企業(yè)綜合競爭能力的高遠戰(zhàn)略。

控制到位，確保ERP建設的“開拓性〞。該公司對推進ERP建設的過程進展嚴密監(jiān)控，在ERP系統(tǒng)試運行階段，及時記錄、匯總試運行過程中發(fā)現的缺陷及問題，積極與廠商溝通，制定有效解決方案，并通過倒排工期、加班加點，做好上線前的數據收集，確保ERP建設工作預期目標順利完成。

宣傳到位，確保ERP建設的“認同性〞。為使全廠干部職工對ERP建設工作的理念有清晰的認識，并形成認知和認可度，該公司在網站上開辟專題網頁，對ERP建設相關知識、建設進度、建設歷程中的問題和解決方法進展宣傳，并屢次開展ERP系統(tǒng)知識培訓，組織各部門負責人、信息員進展強化培訓。

ERP系統(tǒng)是當今國際上較先進的企業(yè)管理系統(tǒng)，它把企業(yè)的物資流、業(yè)務流、資金流、信息流統(tǒng)一起來進展管理，以求最大限度地利用企業(yè)現在有資源，實現企業(yè)經濟效益的最大化。ERP建設是貴電公司創(chuàng)立一流電力企業(yè)的重要組成部門，也是該公司實現運行管控一體化的需求。目前，貴電公司ERP試點建設到了關鍵階段，該公司將按照江西公司部署，穩(wěn)步推進系統(tǒng)建設，確保ERP系統(tǒng)在2015年12月正式上線運行。制造執(zhí)行系統(tǒng)〔ManufacturingExecutionSystem,MES〕是連接企業(yè)上層管理系統(tǒng)與下層自動控制系統(tǒng)的橋梁，起著信息傳遞與溝通的作用，其重要程度越來越多地得到制造企業(yè)的關注。MES作為當前制造業(yè)信息化領域的研究與應用熱點，已經成為一個不爭的事實。針對我國飛機裝配的特點和車間生產管理現狀，研究飛機裝配的制造執(zhí)行系統(tǒng),對促進我國飛機裝配企業(yè)制造信息和自動化的建設具有重要意義。飛機裝配車間的管理現狀及MES特點飛機裝配過程是一個復雜的過程，與一般的機械產品相比，主要具有以下特點：〔1〕飛機裝配過程中包含大量的零件、部件、工裝夾具和設備等制造資源；〔2〕飛機裝配過程中涉及大量工裝制造和協(xié)調工作，而且裝配質量要求嚴格，機身裝配要確保氣密性，機翼裝配要確保剛度和水平度等；〔3〕飛機裝配必須按客戶訂單進展方案生產，按批架次進展管理；〔4〕飛機裝配涉及部門眾多，工作量大，周期長，設計更改頻繁。飛機裝配生產管理中存在大量的物流和信息流，管理涉及的面廣，難度大。在對裝配車間管理的過程中不僅需要從生產現場采集數據信息，而且需要隨時獲取其他的管理系統(tǒng)(如物料采購系統(tǒng)、市場銷售系統(tǒng)等)中的信息。同時，其他管理系統(tǒng)也需要從車間生產管理系統(tǒng)獲取必要的數據信息。飛機裝配過程涉及到設計部門、工藝部門、生產部門與管理部門等眾多部門，并且裝配過程復雜多變，給生產與管理帶來許多不便。面向飛機裝配MES系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的車間或者生產廠的管理相比，具有以下顯著特點：〔1〕整體性。針對飛機裝配過程的MES能夠使得飛機制造過程中所涉及的部門減少協(xié)調時間，提高企業(yè)各部門的工作效率，建設良好的部門通信協(xié)調以及反響機制?！?〕動態(tài)性。飛機裝配過程的MES能快速向方案管理層反響生產現場的具體情況，方案層及時對生產方案進展調整，并將調整方案通過MES傳遞到生產現場，實現對方案的快速反響?！?〕面向客戶性。在制造過程的各個環(huán)節(jié)中均考慮到客戶的需求，使得產品的最新要求能夠融入到生產過程中，最終保證產品的質量。面向飛機裝配MES系統(tǒng)構造和功能模塊研究面向飛機裝配的MES系統(tǒng)為了方便現場操作和系統(tǒng)的靈活性，采用C/S構造與B/S構造相混合的方式，如圖1所示。一局部查詢、瀏覽和工位操作等與現場工作人員結合比較嚴密的功能采用B/S方式實現，如車間現場的工藝瀏覽功能、任務查看和綜合信息的展示等；其他功能大多采用C/S方式實現，如根基數據的管理等。結合飛機制造企業(yè)信息化的開展情況，分析裝配過程的業(yè)務流程，面向飛機裝配的MES系統(tǒng)的主要功能模塊如下。1根基數據管理模塊根基數據管理是整個MES系統(tǒng)實現的1個根基模塊，它既要向本系統(tǒng)的各個模塊〔如裝配方案、裝配過程控制、質量分析等〕提供各種資料和數據，還要承受來自企業(yè)其他系統(tǒng)的數據以及向其他系統(tǒng)反響現場信息。該模塊維護的各種數據與其他模塊和系統(tǒng)的信息交互見圖2。2裝配生產方案與調度管理模塊該模塊的主要功能包括方案導入、方案編制、方案查詢和方案下達，該系統(tǒng)的總生產方案由ERP系統(tǒng)導入，再根據各個車間進展任務的合理編制并下達相應車間進展車間裝配生產；根據車間裝配生產方案及各生產指令和物料準備情況，適時制定、調整各班組的周生產方案；確保生產方案節(jié)點完成生產任務。3裝配作業(yè)管理模塊裝配作業(yè)管理模塊是整個MES的核心，用來控制和協(xié)調方案訂單在車間現場的執(zhí)行過程。該功能模塊可以根據企業(yè)對產品的復雜程度以及方案控制粒度靈活設置現場生產管理的層次和可控制點數，具有制造單元或設備的任務排序和負荷調整能力。作業(yè)管理模塊與基于條碼技術的數據采集過程、質量檢查過程、故障處理過程和質量跟蹤過程實現無縫集成。裝配作業(yè)管理模塊可實現不同生產方式的結合，以保證整個企業(yè)的需求為目標，其功能見圖3?！?〕車間訂單管理：根據裝配方案管理模塊下發(fā)的裝配方案或者派工單將整個車間的裝配任務分解成為按順序排列的假設干分段方案，以管理裝配的縱向協(xié)同?！?〕生產準備管理：生產準備為車間生產作業(yè)管理的重要內容，主要職責包括工具工裝可用性檢查、標準樣件可用性檢查、設備可用性校核、提前期校核和物料可用性檢查。〔3〕工序作業(yè)方案管理：按照工作訂單和車間訂單的時間節(jié)點要求，采用最小加工周期確定工序的最早開工和最晚完工時間。將整個車間的裝配任務分解成按工序順序排列的工序方案，以管理需求物件在車間內部流轉的縱向協(xié)同。確定每臺設備或者每個工人在較短期間內的任務次序，進展裝配任務的橫向協(xié)同?！?〕工序方案維護：工序方案維護功能主要是為適應企業(yè)批量投入分批產出習慣而專門設置的。主要任務是：對已開工批次的工序作業(yè)方案，因臨時任務調整，分批進展生產，從完工的工序開場，生產新的工序作業(yè)方案并記錄原工序作業(yè)方案的批號和任務號；當發(fā)生工序順序變化和工序超越、臨時增加工序時，生成新的批次號，打印新的工藝流程卡，記錄工藝臨時更改單號?！?〕數據采集和過程監(jiān)控：在數據采集中，主要采用與軟件集成封裝的條碼數據采集技術進展生產進度和質量狀態(tài)的數據采集和輸入，以提高現場信息采集的精準度和效率；在裝配的重要裝配區(qū)和關鍵點進展實時監(jiān)控來確保裝配的質量，減少人為因素對裝配質量的影響?！?〕追溯功能：根據工序點采集的質量信息，可以向前和向后追溯質量狀態(tài)和處理單號，一旦發(fā)現質量問題，可以追溯到批架次號、操作人、檢驗人、不合格品處置單號等信息。4裝配車間資源管理模塊主要功能包括工裝、工具管理、物料管理、設備管理、人員管理等。物料管理主要功能包括物料出入庫管理、物料庫存管理、物料準備、物料調度和物料追蹤等；設備管理主要負責設備檔案管理、設備運行管理、設備維修與維護和設備訂購等；人員管理主要負責車間工作人員的工作職責、工作任務和考勤等。針對飛機裝配過程涉及大量工裝、工具，主要分析模塊的工裝工具入庫管理、工裝工具出庫管理、工裝工具方案和控制管理、工裝工具庫存查詢、庫存盤點、報廢和喪失管理、定檢管理和工裝工具的臺賬管理等功能。各功能模塊的業(yè)務流程見圖4。5車間質量管理模塊該模塊主要由檢驗、分析、控制3個環(huán)節(jié)組成。對裝配全過程的質量信息進展管理和控制，通過自定義的質檢過程進展制造過程各階段的質量數據采集、故障記錄和分類分析，對設備、工具、儀器的定期復檢過程進展數據采集、故障記錄和分類分析，提供對產品質量狀態(tài)的全程跟蹤、質量歸零管理、質量成本管理等。MES系統(tǒng)應用中的關鍵技術研究在制造業(yè)信息化建設中，MES系統(tǒng)處于企業(yè)管理層和車間層的中間層，是實現企業(yè)車間層管理透明化，為企業(yè)其他系統(tǒng)提供可靠信息的根基。在MES系統(tǒng)的應用中，主要包括以下3個方面的關鍵問題。1MES系統(tǒng)與企業(yè)其他信息系統(tǒng)的集成技術研究飛機制造企業(yè)信息化開展中，采用的系統(tǒng)包括PDM、CAD、CAPP和ERP等信息系統(tǒng)，各自都有自己的數據庫以及所涉及的核心數據模型，MES也不例外。但是作為信息化建設中的一個子系統(tǒng)，MES必須從其他系統(tǒng)中獲取自己所需的基本數據，如產品構造、工藝數據、物料數據等，所以MES與其他系統(tǒng)之間的集成是必不可少的。MES的數據根基是MBOM，在HB7802—2006中規(guī)定，“制造物料清單〔ManufacturingBillofMaterial,MBOM〕包含產品所有的裝配、制造零組件，反映工藝裝配關系并說明配套來源的分層次的物料清單〞。MBOM包含所有構成產品的零組件、AO、標準件、成品件、材料等組成單元及其裝配關系和數量配套關系。圖5為MBOM中的數據組成示意圖。MBOM應描述的數據關系包括：〔1〕MBOM中的裝配關系應記錄裝配單元之間的層次關系、裝配單元與AO之間以及AO與零組件之間的裝配構造關系，零組件之間裝配構造關系與PBOM一樣；〔2〕MBOM中零組件生產類型及工藝分工路線等信息與PBOM中一樣；〔3〕零組件工藝文件，定義零組件的AO、加工設備、工裝夾具、刀具、量具、工時定額、車間、班組等數據；〔4〕零組件之間的裝配數量關系，主要描述零組件在裝配過程中每道工序或每本AO需要裝配的零組件號和數量，零組件之間的數量關系與PBOM一樣。MBOM可為CAD、CAPP、ERP、PDM等的有機集成及企業(yè)集成提供統(tǒng)一有效的數據根基，以滿足數據的唯一性、實時性、有效性、安全性等需求。MBOM的管理是制造數據管理的核心內容，而工藝信息是MBOM管理的根基內容，主要包括AO、FO、TO及其他工藝技術文件。飛機制造是以BOM為主線組織新產品開發(fā)與生產的。從設計開場到生產加工過程中涉及的BOM構造以及數據流向如圖6所示。以BOM為核心進展系統(tǒng)之間數據的有效集成，確保系統(tǒng)之間能夠實現根基數據的鏈通，從而使得系統(tǒng)之間實現強內聚、弱耦合的成效。2車間生產調度技術研究車問調度方法包括Petri網方法、基于人工智能的調度方法、基于計算智能的調度方法和基于仿真的調度方法等。針對車間調度的算法包括智能算法和遺傳算法、禁忌搜索法