大連利歐華能泵業有限公司(下文簡稱大連利歐)MES系統是企業實施生產管理信息化建設的先行系統，由大連華鐵海興科技有限公司(下文簡稱大連華鐵)根據當前先進金融設備制造行業信息化建設的理論和實踐經驗，結合大連利歐的管理要求和生產車間的實際情況，對其進行整體規劃、系統開發和實施，通過完成制造執行管理功能，實現多個部門間信息實時共享和傳遞，為企業的經營決策和生產組織管控提供及時、準確、完整的信息。
1.泵設備制造業背景
泵設備制造業，是為為石油化工、煤化工、天然氣化工、生物化工、鋼鐵焦化、金屬冶煉、環保等行業提供全面服務。設備產品，包括民用泵、水務及商業用泵、水利用泵、電力電站用泵、礦山冶金用泵以及石油化工用泵等，其產品的市場容量直接取決于農業、水利、發電站、礦山冶金及石油化工行業等的成長空間和電子化進程的拓展。行業的快速膨脹自然會不斷提升對泵設備業的需求，近年來隨著石油化工、煤化工、天然氣化工、生物化工、鋼鐵焦化、金屬冶煉、環保等行業的飛速發展，也為泵設備制造業提供了新的發展契機，市場需求也隨增加。
2.大連利歐企業介紹及信息化現狀分析
大連利歐華能泵業有限公司成立于1992年，注冊資金5,100萬元。2012年1月被利歐集團股份有限公司全資收購，目前以營銷、制造、服務為主，以大連工業泵技術中心的優秀研發資源和自身強大的制造能力為依托，為石油化工、煤化工、天然氣化工、生物化工、鋼鐵焦化、金屬冶煉、環保等行業提供全面服務。
大連利歐擁有一定的信息化基礎：企業擁有OA管理系統，即時通訊軟件騰訊通等，同時，企業還具備一定的ERP實施經驗。此外，制造中心目前使用SolidWorks和CAXA CAPP等設計軟件，使用CAPP對工藝文檔等技術文檔進行歸檔管理，生產現場主要使用EXCEL來實現計劃下達與報工，工人需要手工輸入生產數據過程，迫切希望通過應用生產管理系統來解決計劃執行等問題。
2015年1月，大連啟動了生產管理信息化項目，與大連華鐵合作，開發和實施了“精益制造執行系統”。系統貫徹按訂單組織生產、全面質量管理的思想，以企業生產實時數據采集為基礎，覆蓋訂單管理、計劃管理、生產管理、采購管理、看板管理、過程監控等生產過程管理的各個方面，實現對生產現場數據資源的統一管理、使用和分析，達到對整個生產執行過程進行有效安排、控制、優化和過程改進。
實施范圍主要包括項目管理部、生產管理部、采購部、財務部，由雙方領導組成領導小組，大連利歐技術基礎部牽頭負責，并以MES系統為先導進行開發和實施。
3.大連生產計劃執行面臨的挑戰
大連利歐總體屬于訂單式離散加工裝配制造，加工過程基本上是把原材料分割成離散的毛坯，然后逐一經過加工或簡單的部裝，為裝配車間提供零件或部件成品。由于具有產品結構復雜、生產復雜性高，制造周期短，產品品種多，零部件系列多等特點，給車間的生產計劃執行帶來了挑戰，具體表現為：
(1)生產過程數據多，數據的收集、維護和檢索工作量大：目前，物料采購、庫存管理以及生產過程基本依靠手工進行相關數據的處理和記錄，很難進行信息共享和結果分析，也無法為管理決策、生產過程組織、工藝和質量改進提供及時準確、直觀真實的統計數據；
(2)生產任務多，生產過程控制非常困難：由于生產過程缺乏協同工作平臺，企業與事業部、事業部之間以及事業部內部的計劃及物料等方面的交互需要大量的人力進行跟蹤和交互，并且在物料庫存準備時間的準確性上無法保障且無法進行庫存成本的控制；
(3)工作流程復雜：同一零件可能在不同的車間生產或在多個車間進行加工，加工流程多樣化，而且因不同生產任務對同一車間能力的需求不同，因此會出現生產線和設備能力與負荷不平衡的現象；
(4)產品的加工周期較短，由于人工調度的不合理，導致計劃的排隊等待時間變長，引起計劃交貨期的延遲和在制品庫存的增加。
隨著企業管理需求的加強，大連利歐對MES項目建設的核心需求總結如下：
（1）計劃管理：從主機計劃到一級計劃、二級計劃自動分解下達的管理；
（2）簡易報工與進度看板：通過簡易的方案進行條碼報工，實現掌握車間加工進度；
（3）減少采購人員重復工作：采購計劃從二級計劃下達后，一鍵導入K3生成采購申請單。交貨期提前預警。
4.大連MES系統方案及實施
大連華鐵海興科技有限公司是一家專門為裝備制造業企業提供信息化解決方案的集軟件開發與應用實施于一體的高新技術企業。從2002年起，公司一直致力于制造業信息化領域的軟件產品開發，在長期的實踐過程中，不僅注意行業知識和業務經驗的積累，同時也非常注重技術的沉淀和開發平臺的優化。大連華鐵開發了具有自主知識產權的、面向裝備制造業精益生產管理的“天爲®”系列軟件產品，并在項目實施中不斷完善技術體系和服務體系，以標準化的實施方法實現快速.交付。天為裝備制造MES是一套成熟而穩定的、基于SOA技術的軟件平臺，通過此平臺可以快速地進行制造業企業生產管理解決方案的建模和實現。
4.1 項目總體目標與規劃
大連華鐵根據對大連的前期調研并結合多年積累的咨詢和MES項目實施經驗，指出大連利歐制造執行系統項目的總體目標表現在以下幾個方面。
(1)生產訂單管理：從主機計劃到一級計劃、BOM導入、二級計劃自動分解下達的管理，各級管理模式通過MES系統中的工作流將各部門相關工作人員緊密結合，提高工作效率；
(2)一級計劃管理：將一級計劃維護到MES系統中，通過將一級計劃節點名稱與BOM中零件所屬部件名稱建立對照關系，MES系統自動拆解得出物料需求計劃（自制、采購、外協），減少二級計劃員的工作量提高準確性。
(3)訂單BOM管理：將訂單BOM導入MES系統中，通過系統對BOM進行管理。
(4)現場作業管理：設計了兩種簡易報工方式：不需要任何基礎數據，只需在工藝工時卡上增加物料條碼，質檢員采用掃條碼的方式反饋工序進度；采購到貨采用K3入庫單導出再導入MES的方式反饋。自制、采購件兩種不同的報工方式，簡單、快捷、準確，在系統中可實時查看加工進度、到貨情況、齊套情況。
(5)采購管理：MES與K3 ERP集成，將MES的采購計劃自動傳遞到K3的采購申請單中，減少了之前手工錄入采購訂單的工作量。采購計劃、自制計劃自動拆分下達到相關人員，外協計劃自動進入審批過程，由生產副總進行審核監管，減少中間提申請審批流程、提高工作效率。采購計劃通過K3編碼由系統自動分配采購員，減少了以前由采購經理人為分配的工作量。
(6)物料管理：系統通過訂單BOM導入、查庫存過程自動過濾掉不需要信息反饋的物料，通過庫管員反饋的數量，系統進行MRP分解，自動計算出自制計劃、采購計劃及外協計劃的實際需求量；通過物料齊套性分析和控制，保證物料供應的時序性和成套性。
MES系統整體規劃包括：生產訂單、產品一級計劃、訂單BOM、物料需求計劃、車間物料、車間計劃、采購計劃、變更通知、綜合查詢分析、看板管理等功能，如圖2所示。
圖2 利歐MES功能樹
系統實施后將在MES系統中完成企業生產訂單制定、一級計劃和訂單BOM做到MES系統，一級計劃與訂單BOM管理MRP拆解出物料需求計劃下達生成自制、外協和采購計劃，并進行現場作業任務的派發及反饋書記的采集，通過看板系統、查詢系統，實現對生產的控制與管理。
4.2 MES系統整體解決方案
大連利歐按照訂單組織生產、全面質量管理的思想，以企業生產實時數據采集為基礎，覆蓋訂單管理、計劃管理、生產管理、采購管理、看板管理、過程監控等生產過程管理的各個方面，實現對生產現場數據資源的統一管理、使用和分析，達到對整個生產執行過程進行有效安排、控制、優化和過程改進。MES系統的整體解決方案如下圖3所示。
其中，系統蘊含了先進的訂單型制造企業管理模式，體現了車間生產管控的最佳實踐，適應企業高速成長且逐步規范的發展需求。通過不同層級的計劃管理（從主機計劃到一級計劃、二級計劃自動分解下達的管理），將一級計劃節點名稱與BOM中零件所屬部件名稱建立對照關系，系統自動拆解得出二級計劃（含要求完成時間），減少二級計劃員的工作量，并提高了準確性；系統通過訂單BOM導入、查庫存過程自動過濾掉不需要信息反饋的物料，通過庫管員反饋的數量，系統進行MRP分解，自動計算出自制計劃、采購計劃及外協計劃的實際需求量；通過物料齊套性分析和控制，保證物料供應的時序性和成套性；系統中采購計劃管理模塊通過K3編碼由系統自動分配采購員，減少了以前由采購經理人為分配的工作量，并且MES與K3 ERP集成，將MES的采購計劃自動傳遞到K3的采購申請單中，并設置采購到貨期提前提醒，便于采購員及時跟單，減少了之前手工錄入采購訂單的工作量，效率大幅提高；系統建立兩種報工方式：不需要任何基礎數據，只需在工藝工時卡上增加物料條碼，質檢員采用掃條碼的方式反饋工序進度；采購到貨采用K3入庫單導出再導入MES的方式反饋。自制、采購件兩種不同的報工方式，簡單、快捷、準確，在系統中可實時查看加工進度、到貨情況、齊套情況。
圖3 制造執行管理整體解決方案
5. 天為MES系統關鍵技術
(1)過程控制關鍵技術
面向復雜制造過程的零部件跟蹤管理、齊套控制，以批號或單件號為標識對車間在制品進行規范管理，依據物料單件號或批號記錄各生產工序零部件加工過程、質量等信息，通過基于單件號或批號的全生命周期狀態控制實現對訂單和物料信息的全生產過程跟蹤及產品質量履歷追溯；
(2)體系結構關鍵技術
天為MES系統軟件采用基于SOA組件的體系結構設計，在行業MES領域框架的基礎上，通過裝配通用組件和領域組件所形成的軟件系統，MES系統內部各個組件之間通過接口完成松散耦合交互，并且天為MES系統軟件可以從數據層、業務邏輯層和表示層三個層次提供與外部其它應用系統的集成接口，天為MES系統軟件具有很好的可配置性、可重用性、可擴展性和可集成性；
(3)建模關鍵技術
天為MES系統軟件采用基于工作流的系統建模技術，可以把MES業務邏輯從具體的業務實現中分離出來，實現不修改具體功能模塊實現方法（硬件環境、操作系統、數據庫系統、編程語言、應用開發工具、用戶界面）的情況下，通過修改過程模型來完成系統功能的改變或系統性能的改進，流程再定義技術能夠靈活地將各類應用功能連接在一起，快速完成企業系統的搭建；
(4)天為MES系統其他關鍵技術介紹
①基于“人-機-料-法-環”互聯的生產準備技術：車間生產能夠順暢進行，需要人員、機器、物料、技術文件以及裝配環境等的協同管理，實現各項資源能夠根據生產計劃任務進行優化匹配，當生產任務由于缺料、設備故障、技術變更等情況發生變更時，上述資源能夠進行動態調整，如圖4所示。
圖4 基于“人-機-料-法-環”互聯的生產準備技術
②基于條碼、數字標簽的產品跟蹤技術：在MES中建立完善的物料跟蹤體系，運用條碼或數字標簽，實現最終產品和重要零部件生產全過程的生產計劃、質量、工藝、成本、設備等生產過程信息的實時采集和追溯，形成機構產品和重要零部件單件和批次追溯的整體解決方案，實現在線質量管理，細化成本信息精度。不僅可以完成本地數據采集和處理工作，還具備支持高級的數據管理和統計、分析功能，如圖5所示。
圖5 基于條碼、數字標簽的產品跟蹤技術
③產品過程數據采集技術：生產過程的數據來自生產各環節中，具有數據量多、分布散的特點。完善的數據采集機制，實時、準確的對制造過程中的各種數據進行信息采集至關重要。如圖6 所示，針對產品過程數據量多，分布散的特點，建立產品過程數據實時采集系統，完善數據采集機制，實時、準確的對各種制造數據和業務數據進行信息采集，為管理信息系統提供基礎數據，實現各級管理部門對生產過程實時數據的共享。同時對生產過程進行監控，實現過程控制系統與管理信息系統的數據集成，為企業整個信息化建設提供基礎數據平臺。
圖6 生產控制實時數據收集和分析
6.系統效益
目前，天為MES系統現已在大連利歐全面投入使用，MES系統的上線運行明顯地提升了企業的生產精細化管理水平，提高了數據處理的效率，保證了信息的及時性、準確性、完整性和可靠性。使用結果表明該系統功能完善、運行穩定、性能可靠，通過MES系統的實施，使各部門管理人員以及機加車間借助該系統，加強了對訂單合同、一級計劃、訂單BOM的基礎數據管控以及MRP分解成計劃明細的下達、執行、反饋，實現了無紙化均衡生產；同時通過與K3系統的集成，減少采購人員操作重復性工作，提高工作效率，形成一體化的生產管理信息系統，為生產決策提供信息支持，為企業規范優化生產管理、降低成本、提升客戶服務等方面提供了科學的管理方法和工具。
同時，MES系統在企業信息化應用過程中成為生產活動與管理活動信息溝通的橋梁，促進了企業信息化建設的深入發展，使企業的現代化管理水平跨上了一個新臺階，也增強了企業建立現代企業管理模式的信心和決心。
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本文標題：大連利歐華能泵業有限公司MES實踐
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