元工國(guó)際技術(shù)總監(jiān) 丁德宇
一、元工國(guó)際簡(jiǎn)介
元工國(guó)際是清華紫光下屬子公司，紫光軟件系統(tǒng)有限公司(紫光軟件)擁有雄厚的技術(shù)實(shí)力和全面的集成資質(zhì)；北京元工國(guó)際科技股份有限公司(元工國(guó)際)為國(guó)家雙軟企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、新三板企業(yè)。
元工制造執(zhí)行系統(tǒng)MES，是精益生產(chǎn)、數(shù)字化工廠、智慧工廠的支撐平臺(tái)；元工供應(yīng)鏈執(zhí)行系統(tǒng)SES，是智慧供應(yīng)鏈支撐平臺(tái)、工業(yè)4.0橫向整合平臺(tái)；元工價(jià)值鏈執(zhí)行系統(tǒng)VES，是智慧價(jià)值鏈支撐平臺(tái)、工業(yè)4.0縱向整合平臺(tái)。MES、SES和VES基于多年積累的智配平臺(tái)SAW，經(jīng)過(guò)十多年的實(shí)踐錘煉和精益求精，已經(jīng)成為行業(yè)領(lǐng)先的成熟產(chǎn)品。
在工業(yè)4.0時(shí)代，致力于工業(yè)萬(wàn)聯(lián)CPS(Cyber-Physical System)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，并為制造智能化、物流智能化和工廠智慧化，提供咨詢、規(guī)劃方案和集成服務(wù)(CIS)。
東風(fēng)汽車是我們汽車行業(yè)的典型客戶(2004年起)，徐工集團(tuán)是我們工程機(jī)械行業(yè)的典型客戶(2008年起) 。“源于清華 獻(xiàn)身智造”的元工國(guó)際，2007年獨(dú)立出來(lái)，于2013年實(shí)現(xiàn)新三板掛牌，專注于智慧制造領(lǐng)域。
元工國(guó)際主要業(yè)務(wù)是工業(yè)制造領(lǐng)域或者是離散制造領(lǐng)域，提供三個(gè)方面的系統(tǒng)：
MES：功能最強(qiáng)大、最全面的制造執(zhí)行系統(tǒng)MES，精益生產(chǎn)支撐平臺(tái)，生產(chǎn)協(xié)同指揮平臺(tái)。適合大批量生產(chǎn)，更適合多品種小批量生產(chǎn)，尤其是配置化/訂單化/定制化生產(chǎn)。MES涉及計(jì)劃、工藝、制造、物流、質(zhì)量和設(shè)備等部門(mén)，是數(shù)字化工廠、智慧工廠的支撐平臺(tái)。
SES：智慧供應(yīng)鏈，包括客戶關(guān)系CRM、供應(yīng)關(guān)系SRM和物流管理TMS，全面支持制造業(yè)四大物流(采購(gòu)物流PLS、制造/現(xiàn)場(chǎng)物流MLS、整車/成品物流VLS和備件物流SLS)。
VES：智慧價(jià)值鏈，包括①協(xié)同設(shè)計(jì)CPD、輔助工藝CAPP和質(zhì)量管理QMS，②計(jì)劃排產(chǎn)MPS、計(jì)劃優(yōu)化COS和項(xiàng)目制造PMS等。
從粗放到精益——實(shí)時(shí)掌控減少盲目指揮，科學(xué)模式減少經(jīng)驗(yàn)依賴，指示“驅(qū)動(dòng)”作業(yè)減少差錯(cuò)，通過(guò)預(yù)防和過(guò)程控制促進(jìn)結(jié)果優(yōu)化。
圖1 元工智造平臺(tái)
元工智造平臺(tái)：從下單到交付，對(duì)訂單、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、制造、物流、供應(yīng)、質(zhì)量和服務(wù)，進(jìn)行精益管理的智造平臺(tái)。
二、經(jīng)典案例
1）東風(fēng)商用車：
2004年起，在豐田和日產(chǎn)生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)上，為東風(fēng)日產(chǎn)開(kāi)發(fā)MES并在東風(fēng)的多家工廠實(shí)施，取得了很好的效果，得到用戶的一致好評(píng)。
東風(fēng)商用車是東風(fēng)汽車集團(tuán)旗下的中重型商用車事業(yè)部。公司現(xiàn)擁有7個(gè)專業(yè)廠和11個(gè)子公司，員工總數(shù)近3.5萬(wàn)人。
MBOM、計(jì)劃、調(diào)度、實(shí)績(jī)、現(xiàn)場(chǎng)指示、拉料、投料、協(xié)配庫(kù)、線邊庫(kù)、設(shè)備采控、質(zhì)量、設(shè)備維護(hù)等模塊，已成為組織物料、指導(dǎo)裝配、優(yōu)化生產(chǎn)、信息采集、質(zhì)量追溯不可或缺的支撐平臺(tái)。
東風(fēng)商用車是從04年開(kāi)始的客戶，一直到現(xiàn)在每年還都有MES的新實(shí)施工廠或者改進(jìn)實(shí)施的工廠，和東風(fēng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了十年的合作。東風(fēng)商用車的MES情況稍微有點(diǎn)特殊，它有幾個(gè)工廠是先上的MES，后上的ERP。因?yàn)楫?dāng)年?yáng)|風(fēng)和日產(chǎn)合作之后，就感覺(jué)他們的MES非常有用，就急于實(shí)施MES，以后都是MES和ERP一起實(shí)施的，東風(fēng)商用車的MES包括從ERP過(guò)來(lái)的生產(chǎn)計(jì)劃、順序計(jì)劃、滾動(dòng)排程，進(jìn)行調(diào)度實(shí)現(xiàn)同步投料，對(duì)人工同步指示，對(duì)設(shè)備同步自控，另外在實(shí)時(shí)進(jìn)行MES需要的各種狀態(tài)采集，把進(jìn)展和異常反饋到同步，有一個(gè)同步計(jì)算服務(wù)器，進(jìn)行動(dòng)態(tài)生產(chǎn)過(guò)程的排查。比如說(shuō)生產(chǎn)線已經(jīng)停線了20分鐘，那么后續(xù)的物料到達(dá)指令會(huì)自動(dòng)同時(shí)推遲20分鐘，所以說(shuō)MES能在流水線領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)完全同步生產(chǎn)。MES功能還包括對(duì)制造業(yè)過(guò)程管理、AVI的采集、常說(shuō)的WBS、PBS，還有停線分析管理，還有汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU的刷寫(xiě)等等。還有精益拉料的部分，就是說(shuō)我們直接向國(guó)內(nèi)和國(guó)外的供應(yīng)商發(fā)布拉料的指示，這個(gè)拉料指示有一個(gè)到達(dá)監(jiān)控，同步投料可以發(fā)給供應(yīng)商和物管倉(cāng)庫(kù)，同樣對(duì)投料體系也有調(diào)達(dá)監(jiān)控。還有就是整個(gè)的MBOM的部分，因?yàn)闁|風(fēng)很多是先上MES，對(duì)MBOM非常重視，我們提供了全面的支持，包括一些智分工位、反饋修整機(jī)制，轉(zhuǎn)產(chǎn)、配置化、版本回歸和工藝指示管理。還有就是質(zhì)量管理部門(mén)，包括進(jìn)貨質(zhì)檢，包括供方質(zhì)量、重保件采集、還有產(chǎn)品數(shù)據(jù)，還有數(shù)據(jù)合格分析、趨勢(shì)分析、SPC等等，還用整車質(zhì)量評(píng)價(jià)、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量QRQC等等。東風(fēng)商用車是典型的流水線制造模式的經(jīng)典客戶。
圖2 東風(fēng)MES與其他系統(tǒng)
2）徐工集團(tuán)
2008年起，開(kāi)始為徐工集團(tuán)開(kāi)發(fā)MES，從徐工優(yōu)秀的管理經(jīng)驗(yàn)中得到提高，逐步形成了工程機(jī)械行業(yè)的MES產(chǎn)品典范。
1個(gè)中心：精益生產(chǎn)。
2條主線：
制造管理：從接收生產(chǎn)訂單，進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析、分派到工段、優(yōu)化排程、單臺(tái)管理，到流水制造和離散制造，再到SAP報(bào)工……
產(chǎn)品檔案：分層合并訂單BOM、選配、改代，關(guān)重件信息和服務(wù)BOM，物流歸集的追溯信息，圖紙追溯信息等。
+7個(gè)方面：物料配盤(pán)，供應(yīng)管理，現(xiàn)場(chǎng)工藝，質(zhì)量控制，設(shè)備采控，維護(hù)能源，成品庫(kù)管。
圖3 SAP生產(chǎn)訂單對(duì)接
SAP生產(chǎn)訂單對(duì)接：
從SAP接收生產(chǎn)訂單，可自動(dòng)把跨分廠的生產(chǎn)訂單分解成不跨分廠的序計(jì)劃，自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)訂單關(guān)聯(lián)分析，自動(dòng)確定工段。
MES批次排程是個(gè)可靈活配置的計(jì)算平臺(tái)，用于對(duì)生產(chǎn)訂單進(jìn)行更細(xì)致的進(jìn)度編排。
流水線排程：用于整機(jī)、底盤(pán)、駕駛室等的裝配線，按照節(jié)拍/線速預(yù)排進(jìn)度。
離散排程：考慮設(shè)備能力，工序?qū)?yīng)到設(shè)備組，支持設(shè)備組內(nèi)設(shè)備的自動(dòng)優(yōu)化選擇，安排到具體設(shè)備，進(jìn)行進(jìn)度編排。
根據(jù)生產(chǎn)訂單(序計(jì)劃)、順序計(jì)劃、工序定義，展開(kāi)工序計(jì)劃，進(jìn)行派工，打印各種追蹤條碼。
可以采集到每個(gè)工序的開(kāi)工、進(jìn)展、預(yù)完工、質(zhì)檢、實(shí)完工、交單、接單等，具體操作流程可根據(jù)用戶需要定制，不同工段可使用不同的流程，可以忽略某些次要工序的采集。可以對(duì)流程進(jìn)行控制，包括前后工序控制、訂單間關(guān)聯(lián)控制等。
三、元工MES簡(jiǎn)介
圖4 元工MES整體視圖
元工MES的管理理念是三個(gè)方面的數(shù)字化：第一個(gè)是數(shù)字化工位，這個(gè)和MES有區(qū)別，包括現(xiàn)場(chǎng)指示、現(xiàn)場(chǎng)采集、現(xiàn)場(chǎng)呼叫等等。第二個(gè)是數(shù)字化的指揮，第三個(gè)是數(shù)字化的保障。MES包含比較全面的功能，圖4是元工MES的整體視圖，圖5是元工MES的十個(gè)模塊。
圖5 MES功能模塊
元工MES的特色：
精益生產(chǎn)管理：圍繞精益生產(chǎn)展開(kāi)，解決生產(chǎn)什么(計(jì)劃、調(diào)度)、如何生產(chǎn)(工藝、現(xiàn)場(chǎng)指示、設(shè)備控制)、用什么生產(chǎn)(要貨、拉料、投料和設(shè)備管理)、質(zhì)量控制和完成情況的實(shí)時(shí)獲取(同步采集)。其核心目標(biāo)是“保質(zhì)保量低成本”地完成生產(chǎn)目標(biāo)。MES適合大批量生產(chǎn)，更適合多品種小批量生產(chǎn)，尤其是配置化/訂單化/定制化生產(chǎn)。品種變化越頻繁，定制項(xiàng)目越多，MES的作用越突出。
協(xié)調(diào)優(yōu)化的生產(chǎn)管理：俗話說(shuō)“計(jì)劃趕不上變化”，實(shí)際生產(chǎn)難免發(fā)生異常，如物料送達(dá)異常、零件質(zhì)量異常、設(shè)備異常等。當(dāng)這些異常發(fā)生時(shí)，MES通過(guò)調(diào)度和同步兩個(gè)層次，完成詳細(xì)進(jìn)度計(jì)劃的更新，使進(jìn)度計(jì)劃重新回到“協(xié)調(diào)”狀態(tài)。調(diào)度是管理人員進(jìn)行的實(shí)際生產(chǎn)計(jì)劃的調(diào)整，同步是計(jì)算機(jī)根據(jù)規(guī)則自動(dòng)完成的投料、指示及自控等與實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度的協(xié)同。
強(qiáng)大的同步(期)物流體系：擁有業(yè)界最強(qiáng)大的物流體系，不但包括各種物料上線調(diào)達(dá)方式、在線庫(kù)管理，而且支持從要貨預(yù)告、要貨計(jì)劃、拉料指示、協(xié)配庫(kù)管理，直至成品庫(kù)、成品物流和運(yùn)輸管理的全方位物流管理，并與生產(chǎn)實(shí)績(jī)關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)同步(期)物流。
智能化生產(chǎn)線：MES不但能夠?qū)と撕凸┝线M(jìn)行同步指示，而且能夠?qū)ψ钥卦O(shè)備進(jìn)行集中控制和采集，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的智能化。MES負(fù)責(zé)把采集到的信息傳遞給需要這些信息的其它系統(tǒng)。MES實(shí)現(xiàn)的智能化，在單個(gè)設(shè)備智能化之上，是設(shè)備聯(lián)網(wǎng)以及設(shè)備與生產(chǎn)計(jì)劃/進(jìn)度的協(xié)同。
本文根據(jù)元工國(guó)際技術(shù)總監(jiān)丁德宇在“第九屆中國(guó)制造業(yè)MES應(yīng)用年會(huì)”上的發(fā)言整理而成。未經(jīng)本人確認(rèn)。
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本文標(biāo)題：元工智造
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