生產信息化管理系統(tǒng)

為確保生產管理信息化項目建設的成功實施，儀控生產部RII項目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項目建設總目的，主動貫徹組織、計劃、控制和穩(wěn)步推動MES系統(tǒng)試點項目建設，確保MES系統(tǒng)建設按序、高效進行，為建設一流核電產品制造公司提供強大助力。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)，它是實施公司敏捷制造戰(zhàn)略，實現車間生產敏捷化的基本技術手段。MES在整個公司信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁。該項目是基于現在儀控生產運作模式，進行系統(tǒng)信息化生產管理布署，推動流程系統(tǒng)優(yōu)化，遵照統(tǒng)一性、先進性、實用性、可操作性、靈活性、適應性、經濟性等原則，嚴格按有關原則規(guī)范執(zhí)行控制，進行系統(tǒng)軟件定制二次開發(fā)，該系統(tǒng)包含有倉庫管理、生產計劃、生產過程控制、質量控制管理等功效模塊模塊?，F在我們隨著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)和應用的進一步，軟件商成都朗速親密配合我方，克服重重困難，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、功效開發(fā)再到上線測試，在不停努力下完畢了系統(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。通過本次項目的實施，將推動和協助核電儀控生產制造進一步完善生產管理體系，大幅提高了設計研發(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，對公司生產計劃的車間執(zhí)行做到了實時監(jiān)控，減少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。為進一步主動探索核電儀控產品制造的信息化管理水平的提高以此推動產業(yè)化、市場化、國際化道路奠定了堅實基礎。MES將在我國的石化\o"公司信息化"公司信息化建設中發(fā)揮重要的作用，將為公司帶來巨大的經濟效益。

儀控生產部推動生產信息化推動MES項目隨著該項目是基于現在RII生產運作模式，進行系統(tǒng)信息化生產管理布署，流程系統(tǒng)優(yōu)化遵照統(tǒng)一性、先進性、實用性、可操作性、靈活性、適應性、經濟性等原則，嚴格按有關原則規(guī)范執(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、功效開發(fā)再到上線測試，通過。項目驗收完畢后，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)等有關的系統(tǒng)集成。作為中國最大的商用飛機制造廠商，中國商飛SFC項目涉及到多個生產加工車間，實施規(guī)模大，數控設備種類多，現場布線狀況復雜，各信息化系統(tǒng)間集成規(guī)定高，是一種富有挑戰(zhàn)性的車間信息化項目。蓋勒普團體通過與中國商飛公司SFC項目小組緊密配合，克服了種種困難，結合中國商飛的生產現狀和具體需求，如期完畢了從現場調研到方案定制、系統(tǒng)集成、功效開發(fā)再到上線測試的各項工作。項目驗收完畢后，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項目的順利驗收，再一次呈現了蓋勒普系統(tǒng)產品和方案領先的技術水平和過硬的集成開發(fā)實力。通過本次項目的實施，將推動和協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，大幅提高了設計研發(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，為進一步主動探索中國商用飛機數字化制造的信息化管理水平的提高以此推動產業(yè)化、市場化、國際化道路奠定了堅實基礎。隨著信息技術的發(fā)展和普及，國外大型流程工業(yè)公司，特別是石油化工公司，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)，它是實施公司敏捷制造戰(zhàn)略，實現車間生產敏捷化的基本技術手段。石化公司十分重視MES的建設，并獲得了某些應用成果，本文具體分析介紹了石化公司的應用架構、重要功效及系統(tǒng)布署。

根據MES系統(tǒng)技術架構、石化公司的生產運作模式，進行系統(tǒng)布署。系統(tǒng)布署要遵照統(tǒng)一性、先進性、實用性、可操作性、靈活性、適應性、經濟性等原則，嚴格按有關原則規(guī)范執(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)，它是實施公司敏捷制造戰(zhàn)略，實現車間生產敏捷化的基本技術手段。MES在整個公司信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁。我國石化公司的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)和應用的進一步，MES將在我國的石化\o"公司信息化"公司信息化建設中發(fā)揮重要的作用，將為公司帶來巨大的經濟效益。為確保ERP試點項目建設的成功實施，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項目“三統(tǒng)一”的建設項目目的，主動貫徹組織、計劃、控制和宣傳工作“四到位”，穩(wěn)步推動ERP試點項目建設，確保ERP建設按序、高效進行，為建設一流發(fā)電公司提供強大助力。

組織到位，確保ERP建設的“可行性”。該公司抓住試點進行ERP建設的良好契機，從人員、項目、進度安排等方面進行精心組織，成立了ERP試點項目建設領導小組和工作小組，并組建了由專業(yè)骨干構成的專業(yè)組，從組織上對ERP建設工作的項目、時間、計劃以及建設質量予以確保。

計劃到位，確保ERP建設的“戰(zhàn)略性”。為有序推動ERP建設工作，該公司制訂了《ERP試點建設實施方案》，明析ERP建設工作的目的、內容、環(huán)節(jié)、重要工作和指導思想，將試點建設工作分階段進行，對每個階段的時間和目的詳盡地分解羅列，彰顯以推動ERP建設提高公司管理水平和增強公司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”。該公司對推動ERP建設的過程進行嚴密監(jiān)控，在ERP系統(tǒng)試運行階段，及時統(tǒng)計、匯總試運行過程中發(fā)現的缺點及問題，主動與廠商溝通，制訂有效解決方案，并通過倒排工期、加班加點，做好上線前的數據收集，確保ERP建設工作預期目的順利完畢。

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，并形成認知和承認度，該公司在網站上開辟專項網頁，對ERP建設有關知識、建設進度、建設歷程中的問題和解決辦法進行宣傳，并多次開展ERP系統(tǒng)知識培訓，組織各部門負責人、信息員進行強化培訓。

ERP系統(tǒng)是當今國際上較先進的公司管理系統(tǒng)，它把公司的物資流、業(yè)務流、資金流、信息流統(tǒng)一起來進行管理，以求最大程度地運用公司現在有資源，實現公司經濟效益的最大化。ERP建設是貴電公司創(chuàng)立一流電力公司的重要構成部門，也是該公司實現運行管控一體化的需求?，F在，貴電公司ERP試點建設到了核心階段，該公司將按照江西公司布署，穩(wěn)步推動系統(tǒng)建設，確保ERP系統(tǒng)在12月正式上線運行。制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem,MES）是連接公司上層管理系統(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公司的關注。MES作為現在制造業(yè)信息化領域的研究與應用熱點，已經成為一種不爭的事實。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),對增進我國飛機裝配公司制造信息和自動化的建設含有重要意義。飛機裝配車間的管理現狀及MES特點飛機裝配過程是一種復雜的過程，與普通的機械產品相比，重要含有下列特點：（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調工作，并且裝配質量規(guī)定嚴格，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行計劃生產，按批架次進行管理；（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，并且需要隨時獲取其它的管理系統(tǒng)(如物料采購系統(tǒng)、市場銷售系統(tǒng)等)中的信息。同時，其它管理系統(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。面對飛機裝配MES系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的車間或者生產廠的管理相比，含有下列明顯特點：（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調時間，提高公司各部門的工作效率，建立良好的部門通信協調以及反饋機制。（2）動態(tài)性。飛機裝配過程的MES能快速向計劃管理層反饋生產現場的具體狀況，計劃層及時對生產計劃進行調節(jié)，并將調節(jié)計劃通過MES傳遞到生產現場，實現對計劃的快速反映。（3）面對客戶性。在制造過程的各個環(huán)節(jié)中均考慮到客戶的需求，使得產品的最新規(guī)定能夠融入到生產過程中，最后確保產品的質量。面對飛機裝配MES系統(tǒng)構造和功效模塊研究面對飛機裝配的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。一部分查詢、瀏覽和工位操作等與現場工作人員結合比較緊密的功效采用B/S方式實現，如車間現場的工藝瀏覽功效、任務查看和綜合信息的展示等；其它功效大多采用C/S方式實現，如基礎數據的管理等。結合飛機制造公司信息化的發(fā)展狀況，分析裝配過程的業(yè)務流程，面對飛機裝配的MES系統(tǒng)的重要功效模塊以下。1基礎數據管理模塊基礎數據管理是整個MES系統(tǒng)實現的1個基礎模塊，它既要向本系統(tǒng)的各個模塊（如裝配計劃、裝配過程控制、質量分析等）提供多個資料和數據，還要接受來自公司其它系統(tǒng)的數據以及向其它系統(tǒng)反饋現場信息。該模塊維護的多個數據與其它模塊和系統(tǒng)的信息交互見圖2。2裝配生產計劃與調度管理模塊該模塊的重要功效涉及計劃導入、計劃編制、計劃查詢和計劃下達，該系統(tǒng)的總生產計劃由ERP系統(tǒng)導入，再根據各個車間進行任務的合理編制并下達對應車間進行車間裝配生產；根據車間裝配生產計劃及各生產指令和物料準備狀況，適時制訂、調節(jié)各班組的周生產計劃；確保生產計劃節(jié)點完一生產任務。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，用來控制和協調計劃訂單在車間現場的執(zhí)行過程。該功效模塊能夠根據公司對產品的復雜程度以及計劃控制粒度靈活設立現場生產管理的層次和可控制點數，含有制造單元或設備的任務排序和負荷調節(jié)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、故障解決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，以確保整個公司的需求為目的，其功效見圖3。（1）車間訂單管理：根據裝配計劃管理模塊下發(fā)的裝配計劃或者派工單將整個車間的裝配任務分解成為按次序排列的若干分段計劃，以管理裝配的縱向協同。（2）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，重要職責涉及工具工裝可用性檢查、原則樣件可用性檢查、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)計劃管理：按照工作訂單和車間訂單的時間節(jié)點規(guī)定，采用最小加工周期擬定工序的最早開工和最晚竣工時間。將整個車間的裝配任務分解成按工序次序排列的工序計劃，以管理需求物件在車間內部流轉的縱向協同。擬定每臺設備或者每個工人在較短期間內的任務次序，進行裝配任務的橫向協同。（4）工序計劃維護：工序計劃維護功效重要是為適應公司批量投入分批產出習慣而專門設立的。重要任務是：對已開工批次的工序作業(yè)計劃，因臨時任務調節(jié)，分批進行生產，從竣工的工序開始，生產新的工序作業(yè)計劃并統(tǒng)計原工序作業(yè)計劃的批號和任務號；當發(fā)生工序次序變化和工序超越、臨時增加工序時，生成新的批次號，打印新的工藝流程卡，統(tǒng)計工藝臨時更改單號。（5）數據采集和過程監(jiān)控：在數據采集中，重要采用與軟件集成封裝的條碼數據采集技術進行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確度和效率；在裝配的重要裝配區(qū)和核心點進行實時監(jiān)控來確保裝配的質量，減少人為因素對裝配質量的影響。（6）追溯功效：根據工序點采集的質量信息，能夠向前和向后追溯質量狀態(tài)和解決單號，一旦發(fā)現質量問題，能夠追溯到批架次號、操作人、檢查人、不合格品處置單號等信息。4裝配車間資源管理模塊重要功效涉及工裝、工具管理、物料管理、設備管理、人員管理等。物料管理重要功效涉及物料出入庫管理、物料庫存管理、物料準備、物料調度和物料追蹤等；設備管理重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；人員管理重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，重要分析模塊的工裝工具入庫管理、工裝工具出庫管理、工裝工具計劃和控制管理、工裝工具庫存查詢、庫存盤點、報廢和丟失管理、定檢管理和工裝工具的臺賬管理等功效。各功效模塊的業(yè)務流程見圖4。5車間質量管理模塊該模塊重要由檢查、分析、控制3個環(huán)節(jié)構成。對裝配全過程的質量信息進行管理和控制，通過自定義的質檢過程進行制造過程各階段的質量數據采集、故障統(tǒng)計和分類分析，對設備、工具、儀器的定時復檢過程進行數據采集、故障統(tǒng)計和分類分析，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)應用中的核心技術研究在制造業(yè)信息化建設中，MES系統(tǒng)處在公司管理層和車間層的中間層，是實現公司車間層管理透明化，為公司其它系統(tǒng)提供可靠信息的基礎。在MES系統(tǒng)的應用中，重要涉及下列3個方面的核心問題。1MES系統(tǒng)與公司其它信息系統(tǒng)的集成技術研究飛機制造公司信息化發(fā)展中，采用的系統(tǒng)涉及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種子系統(tǒng)，MES必須從其它系統(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，因此MES與其它系統(tǒng)之間的集成是必不可少的。MES的數據基礎是MBOM，在HB7802—中規(guī)定，“制造物料清單（ManufacturingBillofMaterial,MBOM）包含產品全部的裝配、制造零組件，反映工藝裝配關系并闡明配套來源的分層次的物料清單”。MBOM包含全部構成產品的零組件、AO、原則件、成品件、材料等構成單元及其裝配關系和數量配套關系。圖5為MBOM中的數據構成示意圖。MBOM應描述的數據關系涉及：（1）MBOM中的裝配關系應統(tǒng)計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相似；（2）MBOM中零組件生產類型及工藝分工路線等信息與PBOM中相似；（3）零組件工藝文獻，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，重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相似。MBOM可為CAD、CAPP、ERP、PDM等的有機集成及公司集成提供統(tǒng)一有效的數據基礎，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管理的基礎內容，重要涉及AO、FO、TO及其它工藝技術文獻。飛機制造是以BOM為根本組織新產品開發(fā)與生產的。從設計開始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為核心進行系統(tǒng)之間數據的有效集成，確保系統(tǒng)之間能夠實現基礎數據的鏈通，從而使得系統(tǒng)之間實現強內聚、弱耦合的功效。2車間生產調度技術研究車問調度辦法涉及Petri網辦法、基于人工智能的調度辦法、基于計算智能的調度辦法和基于仿真的調度辦法等。針對車間調度的算法涉及智能算法和遺傳算法、禁忌搜索法、含糊邏輯法、人工神經網絡法等。這些調度辦法及算法都較好地解決了某方面