一、企業概況

    ABB集團位列全球500強企業，集團總部位于瑞士蘇黎世。致力于為工業和電力行業客戶提供解決方案，以幫助客戶提高生產效率，同時降低對環境的不良影響。ABB發明、制造了眾多產品和技術，其中包括全球第一套三相輸電系統、世界上第一臺自冷式變壓器、高壓直流輸電技術和第一臺電動工業機器人，并率先將它們投入商業應用。

    ABB集團的業務遍布全球100多個國家，擁有約14.5萬名員工。ABB在中國擁有研發、制造、銷售和工程服務等全方位的業務活動，員工1.9萬名，擁有37家本地企業和遍布全國109個城市的銷售與服務網絡。2014年ABB在華的銷售收入超過58億美元，保持ABB集團全球第二大市場的地位。

    ABB擁有廣泛的產品線，包括全系列電力變壓器和配電變壓器，高、中、低壓開關柜產品，交流和直流輸配電系統，電力自動化系統，各種測量設備和傳感器，實時控制和優化系統，機器人軟硬件和仿真系統，高效節能的電機和傳動系統，電力質量、轉換和同步系統，保護電力系統安全的熔斷和開關設備。這些產品已廣泛應用于工業、商業、電力和公共事業中。

    目前，ABB下設5大業務部門，其中低壓產品部下設控制產品、斷路器和開關、開關插座、箱體和導軌元件以及低壓系統業務單元。ABB低壓產品可以廣泛應用于工商業與民用建筑配電系統、各種自動化設備和大型基礎設施。主要產品包括：低壓控制及自動化產品、自動轉換開關電器、斷路器、開關、線路保護、電網質量、開關插座、智能建筑控制系統、箱殼類產品和低壓配電系統。本項目的企業即為行業領導者的ABB旗下子公司之一，廈門ABB低壓設備有限公司。

二、多品種小批量MES應用

    本項目涵蓋生產終端客戶定制低壓開關柜產品的2條生產線，一條為原人工生產線，一條為全新自動化生產線。項目主要涉及產品制造工藝管理、計劃管理、生產執行與智能車間調度、質量管理、報表及系統集成。其中自動化生產線為領先的行業生產方式，對ABB低壓客戶團隊和項目團隊而言，都面臨行業全新的創造和創新挑戰。整個項目團隊都以智能制造為項目目標，迎接挑戰，以下為主要實現的創新。

    1）MES將訂單、設計、工藝、制造無縫集成

    ABB低壓的訂單是完全的定制訂單。全球統一實施的SAP系統為企業信息管理核心。 設計信息的源頭來自于ABB自由知識產權的PDM系統——集成了AutoCAD，solidwork等相關設計軟件。生產線是全新設計的鏈式托盤自動化線。

    3者間由MES作為中間介質者，協調計劃、實時調度，完成制造。SAP、PDM的變更會即時自動通知MES，反之亦然。設計也保留了意外時人工干預的能力。生產的所有進度，以及自動線的自動調度全程可在現場大屏上顯示。調度還可人工干預。為此，漢思憑借長期生產線集成經驗，參與了自動化線的設計工作，并有針對性的強化了線體與系統的集成部分設計。

    2）計劃及現場調度智能化

    對于長期計劃，MES系統根據產品制造工藝、生產資源能力、第三方供應商的生產能力、物料的交期等，運算得到初步的月度生產計劃，滿足初步的生產排期預估及產線平衡，協調相關單位進行生產準備工作。

圖1 現場實施監控電視 

    對于周期滾動計劃，MES系統會根據產品交期、制造工藝信息，生產設備（主要是人員及其技能）情況，排產已經準備完成的訂單，并同時發布備料、預裝、廠外叫料等相關計劃。

    滾動計劃還顯示在現場的關鍵崗位的觸摸屏上，崗位的開工完工信息即時掃描到MES系統，系統再自動根據后續工藝路線崗位上的實際生產負荷、設備和物料情況，即時調度每個工序的下一個生產產品，對于自動化線會即時指揮生產線移動對應產品的物料托盤進入崗位進行生產。系統智能、即時進行高效平衡的生產調度。

    從中長期計劃的智能排產到現場制造的智能調度，體現了2家公司的智能制造理念。

    3）現場制造可視化，制造崗位上/下游溝通即時及可視化

    定制產品有著變化多端的制造特性，對設計變更、工藝變更的管理，要求更細致更及時。系統在每個崗位都可以通過掃描零件條碼查看最新的設計、工藝圖紙及文檔、相應的物料及關聯的BOM信息。生產異常時，可以即時在崗位觸摸屏上呼叫該產品的該工序的生產工藝及設計工程師進行現場支持。該問題如需長效解決，會在每個崗位開始該產品該工序或指定的后續工序的生產時自動進行解決方案提示。

圖2 現場MES操作工作站UI

    這些變更會在PDM、SAP及MES系統中同步，MES系統會記錄每個生產時所用的這些圖紙及文檔的版本。當有變更發生時，如產品正在制，這些變更會通知到對應工序的崗位。

    每崗位收集工時，可即時顯示生產效率。自動化線體的運轉也同步實時顯示。

    制造是智能、透明、可預知、可持續不斷的。

圖3 MES生產實時效率圖 

    4）質量全面追溯

    關鍵質量崗位也視為制造崗位，質量確保產品、圖紙、文檔都符合交付要求并嚴格一致。每產品的每項質量檢驗結果也永久保存在MES系統中。事先良好的業務梳理，讓質量問題的跟蹤、分類統計更高效。借助漢思優秀的行業經驗，質量檢測設備的接入點都預先進行了預留。

    5）物流拉動

    根據廈門ABB生產的實際情況主要實現了自制件——預裝部件的拉動式生產。預裝提前按下工序生產計劃進行，對于預裝不能進行的產品，MES系統的智能車間調度會即時進行調整，保證后續生產不間斷。 

三、項目經驗總結

    1）ABB優秀的生產管理理念，在智能制造的共同目標下，結合漢思優秀的MES制造信息系統軟件及自動化實施經驗，雙方探索性地創造出了行業全新的智能制造方式。這一創新過程及其結果為行業提供了前瞻性的制造方式實現，雖然ABB在歐洲捷克有一條自動化裝配低壓生產線，但廈門ABB這條生產線的MES系統更具備排產功能、工時計算與分析功能，為國內多品種小批量智能生產樹立了典型MES案例。

    2）漢思自主知識產權的MES軟件平臺——SmartWork得到又一次驗證與提升。

    3）公司的遠程開發的模式，在這一項目上的驗證，為未來遠程開發、現場交付的服務模式奠定了基礎。客戶將從現場業務顧問咨詢服務、交付顧問全程交付的服務方式中受益。他們給客戶帶來了有價值的行業經驗，而又為客戶省去了實現細節管理的繁瑣工作。

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本文標題：多品種小批量企業MES應用

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