軍工電子行業MES解決方案
軍工行業作為一個國家長期的重點投入行業,聚集了一個國家最尖端的人才和技術,先進的科學技術都是最先應用在軍事領域,因此軍工產品對生產制造企業的要求非常高,交付周期短和對軍工產品質量管理要求的提高,軍工企業也開始使用MES系統,以提高生產效率、產品質量、快交付、產品的完整生產過程管控、包括涉及加工的物料、人員、設備、測試方法等要求非常嚴謹,以滿足軍工產品的超高質量驗收。
軍工制造企業在解決車間底層基于自動化設備實現生產系統柔性化和從需求管理的角度出發應用MRP/ERP系統解決管理流程化、信息集成化、和決策科學化的同時,還需要解決更復雜的車間制造過程管理問題,即建立制造執行系統(以下簡稱:MES)為核心的生產作業計劃管理與執行控制集成應用模式。
MES系統通過信息的傳遞,對從產品開始投入生產一直到其完成的整個生產過程進行優化管理,并通過收集、處理生產過程中大量的實時數據和事件對企業的生產活動做出指導、響應和報告的系統。這種動態變化的生產條件做出快速響應的能力,將減少軍工企業內部物料的生產行為,促進生產操作和過程的有效進行。
而隨著信息化的快速發展,武器裝備更新換代加快。對于承擔武器裝備研制和生產單位的軍工制造企業來說,軍工產品生產的特點要求MES系統能夠適應由產品快速變批量、混線生產和快速響應制造等帶來的生產線和業務流程重構的需求:
軍工行業MES系統的五大關鍵技術:
軍工行業的MES系統應充分借鑒精益生產等先進理念,以DNC/MDC為基礎,在高級排產基礎上,涵蓋計劃調度、作業管理、機床聯網、程序管理、物料管理、工具管理、質量管理、數據采集、現場信息管理、決策支持等車間生產管理的方方面面,是一套模塊化、高度集成、過程透明、閉環的、體現協同制造、適合軍工企業特點的MES系統。
1.精確的高級自動排產軍工企業由于多品種、小批量、工序多、緊急插單多、生產周期要求嚴格等特點,生產計劃如果全靠人工進行制訂將是非常困難的,也經常因為人為考慮不周而影響了整個生產的有序進行。
MES作為制造執行系統,首要的就應該具有高級排產功能,將ERP等上游系統的生產計劃,按照交貨期、生產數量、優先級、車間現有資源(人員、設備、物料)的有限生產能力,自動制訂出科學的生產計劃,細化到每一工序、每一設備、每一分鐘,進行精細化生產管理。
因此,可以說高級自動排產(簡稱APS)是軍工MES系統中第一項最重要的關鍵技術,是衡量MES系統是否具有“執行(ERP計劃)能力”的一個關鍵因素。一款優秀的APS應該具有以下功能:
1)支持多樣的排產算法
支持多種高級自動排產算法,如:具有按交貨期、精益生產、生產周期、最優庫存、同一裝夾優先、已投產訂單優先等多種排產方式,可滿足軍工企業各類復雜的排產要求。
2)基于設備有限產能的排產
MES與ERP在排產方面最大的不同就是MES是基于有限能力排產的,即MES完全基于車間現有設備產能進行排產,可準確到每一道工序、每一臺設備、每一分鐘,并可根據實際情況進行動態調整。
3)具有優化生產、平衡設備間加工能力
能力平衡
通過直觀的圖形、數字表示,系統提供機床負荷以及每臺機床生產任務的視圖及分析功能,可方便地優化生產和平衡機床負荷,使生產計劃更科學更合理。對逾期計劃,系統可提供工序拆分、外協加工、調整設備、調整優先級等靈活的處理措施。
2.全集成的協同制造MESA協會在2004年就明確地提出了c-MES的概念,即協同MES,重點強調了協同制造在MES的作用,而非僅僅是執行的問題。
協同制造在軍工生產中也具有非常重要的意義。在當前的車間生產中,計劃、調度、物料、工具、檢驗、操作工等各工種間缺乏有效的協同機制,信息溝通不暢通,常常發生因為某一環節的延誤而導致整個生產拖延的情況,在MES系統里采用協同制造管理機制,可有效地避免這些情況,可確保整個生產流暢高效地運轉。
3.自動化的數據采集很多軍工企業實施MES系統,一般首選設備自動化程度較高、信息化基礎較好的數控車間。為充分發揮這些數控設備數字化、智能化、自動化的特點,MES系統的另外一項核心就是數據的自動采集技術,對數控設備進行實時、客觀、準確、自動的采集,實現一臺計算機同時監控所有機床的實時狀態,以電子看板的形式隨時展示所有機床的開機、運行、故障、生產進度等狀態信息。這些實時的數據將與生產計劃形成了管理上的閉環,并進一步指導生產計劃的調整。
總之,數據采集是MES成功實施的重要基礎,MES系統只有能夠進行及時、全面的數據采集,并與生產計劃形成管理上的閉環,制訂的計劃才有可執行性,計劃才能更科學。
4.全透明的決策支持為實現生產數據最大程度上的共享,結合當今大數據分析等先進理念,MES系統要對這些海量數據進行深入挖掘,實現過程全透明的管理,做到對生產中所有信息可隨時查看,并結合企業的真實需要,提供車間管理人員、各類使用人員的各類統計分析報告,做到對生產計劃制訂情況、執行情況、工段作業情況、物料、刀具、質量、設備等幾乎所有的生產信息進行綜合分析,為車間層的管理與決策提供可靠的量化數據。
5.直觀易用的圖形化界面由于MES系統的主要應用對象是車間的各類人員,包括車間領導、計劃調度人員、現場工人及各類生產輔助人員,生產事務繁忙,計算機水平不是很高,因此,MES系統在設計時就充分考慮到了這些因素,采用直觀的圖形化界面,將生產中的各類抽象信息用圖形化的形式展現出來,非常方便使用者學習與掌握。
面對復雜的軍工企業生產管理,我們一定要深入理解與貫徹精益生產與MES的概念與精髓,并緊密結合軍工企業的行業特點、當前存在的問題,以及系統使用群體的特點,重點突破上述5大關鍵技術瓶頸,力爭全面涵蓋計劃調度、作業管理、物料管理、工具管理、質量管理、數據采集、現場信息管理、決策支持等車間生產的各個方面,構建具有軍工特色的MES系統,可有效地提升企業的運行效率、降低生產成本、全面增強企業競爭力,為打造國內領先的數字化工廠奠定良好的基礎。