一、企業(yè)簡(jiǎn)介

    西安西電高壓開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)有限責(zé)任公司是中國(guó)西電集團(tuán)公司下屬子公司，是輸變電高壓開(kāi)關(guān)“操動(dòng)機(jī)構(gòu)”的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè), 產(chǎn)品覆蓋72.5kV～1100kV各電壓等級(jí)開(kāi)關(guān)用操動(dòng)機(jī)構(gòu),主要產(chǎn)品為:配斷路器用的液壓彈簧機(jī)構(gòu)、配敞開(kāi)式隔離開(kāi)關(guān)和GIS中隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)的電動(dòng)機(jī)構(gòu)、配斷路器和GIS中快速接地開(kāi)關(guān)的電動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)。產(chǎn)品遍布國(guó)內(nèi)30多個(gè)省、市、自治區(qū)，覆蓋了泰國(guó)、馬來(lái)西亞、新加坡、香港等國(guó)家和地區(qū)，年?duì)I業(yè)額超3.5億元。公司具有國(guó)內(nèi)一流的機(jī)械加工水平，長(zhǎng)于復(fù)雜零件的精細(xì)加工，擁有日本進(jìn)口的臥式加工中心、復(fù)合加工中心、車(chē)削中心；以及美國(guó)進(jìn)口的數(shù)控車(chē)床,還有立式加工中心、數(shù)控磨床等設(shè)備。安裝于恒溫恒濕條件下的三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x和影像測(cè)量?jī)x可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜零件的精密測(cè)量。公司現(xiàn)有員工339人，設(shè)有8個(gè)部門(mén)、3個(gè)車(chē)間,并建立了博士工作室。

圖1 西安西電高壓開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)有限責(zé)任公司

    二、企業(yè)在智能制造方面的現(xiàn)狀

    西電機(jī)構(gòu)公司實(shí)施了PDM、MES、ERP、SCM、DNC、APS等系統(tǒng)，建立了以PDM系統(tǒng)為核心的CAD/CAE/CAPP/ CAM一體化集成應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多企業(yè)主體數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)及應(yīng)用，打造了一個(gè)從研發(fā)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造、在線品質(zhì)檢測(cè)的數(shù)字化工廠，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息、設(shè)備信息的可視化管控。榮獲2017年“陜西省制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展示范企業(yè)”稱號(hào)，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。

    三、參評(píng)智能制造項(xiàng)目詳細(xì)情況介紹

    1.項(xiàng)目背景介紹

    西電操動(dòng)機(jī)構(gòu)公司作為西電集團(tuán)的精益化管理試點(diǎn)單位，力爭(zhēng)通過(guò)三年的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的精益管理目標(biāo)，提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，降低在制品庫(kù)存，提高產(chǎn)品的履約、品質(zhì)和盈利能力。公司從2011年以來(lái)持續(xù)進(jìn)行兩化深度融合工作，實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到交付的全生命周期信息化系統(tǒng)覆蓋。為此，公司從自身發(fā)展的角度亦選擇了精益管理作為未來(lái)實(shí)現(xiàn)“西電制造2025”的主導(dǎo)理念，信息化作為支撐平臺(tái)和工具，通過(guò)LP（Lean Production）+IT（Information Technology）實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理提升與運(yùn)營(yíng)優(yōu)化。

圖2 西電操動(dòng)機(jī)構(gòu)公司的信息化系統(tǒng)建設(shè)歷程

    目前西電操動(dòng)機(jī)構(gòu)已經(jīng)具備的信息系統(tǒng)以及未來(lái)3年的系統(tǒng)規(guī)劃歷程如圖1所示：技術(shù)部門(mén)使用PDM（TeamCenter+NX）管理所有產(chǎn)品的2D/3D設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與工程投產(chǎn)資料；橫貫制造系統(tǒng)進(jìn)銷(xiāo)存業(yè)務(wù)的ERP（SAP）系統(tǒng)為各部門(mén)搭建了信息流、物流及財(cái)務(wù)流的集中管理平臺(tái)；通過(guò)執(zhí)行層面的WMS(立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng))、MES（佰思杰制造執(zhí)行系統(tǒng)）、SCM（供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)）和DNC（分布式數(shù)控管理系統(tǒng)）系統(tǒng)將ERP系統(tǒng)的計(jì)劃、物流和質(zhì)量信息進(jìn)行落地；WMS成為車(chē)間物流周轉(zhuǎn)的樞紐；MES實(shí)現(xiàn)了推動(dòng)車(chē)間訂單與核心質(zhì)量過(guò)程控制的紐帶；基于SCM實(shí)現(xiàn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)公司與供應(yīng)商之間物質(zhì)采購(gòu)及相關(guān)質(zhì)量信息實(shí)時(shí)共享與傳遞，打造堅(jiān)強(qiáng)可靠供應(yīng)鏈生態(tài)；DNC系統(tǒng)管理數(shù)控機(jī)床和設(shè)備在線檢測(cè)，及時(shí)掌握機(jī)床利用率和狀態(tài)。

    2.項(xiàng)目目標(biāo)與實(shí)施原則

    精益管理的核心是“盡善盡美”，對(duì)機(jī)構(gòu)公司的管理業(yè)務(wù)，提出了新的優(yōu)化需求，其目標(biāo)在于提高物流的周轉(zhuǎn)率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的配送管理，以價(jià)值流的方式和視角規(guī)劃管理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、作業(yè)計(jì)劃以及設(shè)計(jì)BOM�；�于現(xiàn)有的    信息系統(tǒng)以及MES的前兩期工作內(nèi)容，本期需要的工作重點(diǎn)在于解決如下問(wèn)題：

•     車(chē)間執(zhí)行過(guò)程中，作業(yè)排產(chǎn)調(diào)度與報(bào)工反饋信息實(shí)時(shí)展現(xiàn)與報(bào)警提示；
•     關(guān)鍵工位與作業(yè)區(qū)的“拉動(dòng)式”展示與信息管理，物流過(guò)程的信息記錄；
•     關(guān)鍵制造資源（設(shè)備）狀態(tài)的信息管理、運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷平衡情況；
•     裝配過(guò)程質(zhì)量追溯以及核心零部件的條碼、防錯(cuò)功能；
•     機(jī)構(gòu)的整機(jī)試驗(yàn)狀態(tài)記錄以及合格證的打印管理；
•     出廠信息記錄與二維碼生成并打印管理（一機(jī)一碼），裝配車(chē)間的機(jī)構(gòu)完工匯報(bào)；
•     機(jī)構(gòu)出廠發(fā)貨條碼數(shù)量和時(shí)間管理；
•     核心零部件的數(shù)控加工的執(zhí)行過(guò)程作業(yè)與質(zhì)量控制管理，零部件報(bào)工與“計(jì)件”統(tǒng)計(jì)；
•     零件制造、裝配完工過(guò)程以及產(chǎn)成品的發(fā)貨出庫(kù)信息記錄到MES，并回寫(xiě)SAP系統(tǒng)；
•     與裝配線系統(tǒng)的PCS進(jìn)行集成和數(shù)據(jù)傳遞，顯示生產(chǎn)線的生產(chǎn)負(fù)荷與能力。

    3.項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況詳細(xì)介紹

操動(dòng)機(jī)構(gòu)MES三期項(xiàng)目建設(shè)為實(shí)現(xiàn)整個(gè)操動(dòng)機(jī)構(gòu)公司最終愿景：精益生產(chǎn)思想的落地，將項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃了兩個(gè)推行階段：第一階段是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)精細(xì)化，第二階段是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)精益化。

圖3 MES建設(shè)路線圖

    3.1實(shí)施策略

    （1）生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)精細(xì)化

    以現(xiàn)有制造業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ)，通過(guò)MES三期項(xiàng)目的實(shí)施，進(jìn)行物流與信息流的梳理，加強(qiáng)制造過(guò)程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，逐步實(shí)現(xiàn)全制造過(guò)程數(shù)字化。
通過(guò)全局生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的支持，打通中高層管理者與一線員工的聯(lián)系，來(lái)幫助企業(yè)提升生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的整體性和協(xié)同性。

圖4 垂直打通生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)

    通過(guò)MES連接信息化斷點(diǎn)，來(lái)幫助企業(yè)提升生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的整體性和部門(mén)間、業(yè)務(wù)間的協(xié)同性。

圖5 水平打通生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)

    （2）生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)精益化

    在第二階段要全面支持精益生產(chǎn)在操動(dòng)機(jī)構(gòu)公司的推進(jìn)，通過(guò)第一階段MES系統(tǒng)的應(yīng)用所積累的各類(lèi)制造業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行詳細(xì)分析和提煉，為精益生產(chǎn)推進(jìn)提供數(shù)據(jù)保障，并通過(guò)系統(tǒng)固化流程，支撐精益生產(chǎn)管控落地。

    通過(guò)改變傳統(tǒng)批量生產(chǎn)狀況(傳統(tǒng)生產(chǎn):不考慮實(shí)際需要,而大批量的生產(chǎn),導(dǎo)致半成品堆積到下一個(gè)生產(chǎn)工序，造成大量庫(kù)存在制品和成品)和消除存在的七大浪費(fèi)，使操動(dòng)機(jī)構(gòu)公司精益生產(chǎn)管理登上新臺(tái)階。

圖6 精益生產(chǎn)連續(xù)流

    推行精益生產(chǎn)后，由于傳統(tǒng)的精益生產(chǎn)大多只停留在紙質(zhì)管理的層面，無(wú)法將效果充分發(fā)揮。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施后，系統(tǒng)內(nèi)置的與精益生產(chǎn)管理相配合的功能模塊可以使傳統(tǒng)精益過(guò)渡到數(shù)字化精益，真正發(fā)揮精益生產(chǎn)的強(qiáng)大作用。

圖7 精益生產(chǎn)與MES功能匹配圖

    操動(dòng)機(jī)構(gòu)MES項(xiàng)目三期的系統(tǒng)平臺(tái)覆蓋了企業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備、生產(chǎn)計(jì)劃、質(zhì)量檢驗(yàn)、物料、制造過(guò)程和售后服務(wù)業(yè)務(wù)，通過(guò)構(gòu)建業(yè)務(wù)點(diǎn)進(jìn)行業(yè)務(wù)信息的錄入和處理；通過(guò)業(yè)務(wù)點(diǎn)串成業(yè)務(wù)線，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)流程的支持；通過(guò)業(yè)務(wù)點(diǎn)、業(yè)務(wù)線以及線之間的交叉點(diǎn)，最終匯聚成6個(gè)業(yè)務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)制造信息對(duì)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的支撐，業(yè)務(wù)藍(lán)圖如下圖所示，所有精益生產(chǎn)的管理理念和方法都通過(guò)信息化手段和數(shù)字化的工具融入到生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)，使精益生產(chǎn)真正落地。

圖8 制造執(zhí)行系統(tǒng)平臺(tái)包括的業(yè)務(wù)藍(lán)圖

    3.2改善效果

    操動(dòng)機(jī)構(gòu)MES項(xiàng)目三期按照規(guī)劃和藍(lán)圖建設(shè)，系統(tǒng)在實(shí)施和使用后，在多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域發(fā)生了變革，獲得了很大的經(jīng)濟(jì)效益，總結(jié)而言，有以下八個(gè)方面的變化。

    （1）供應(yīng)商和制造商協(xié)同

    MES一站式服務(wù)平臺(tái)、交檢電子看板的上線應(yīng)用，提供了供應(yīng)商、制造商工作協(xié)同、采購(gòu)、檢驗(yàn)、倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)的平臺(tái)。

•     供應(yīng)商在平臺(tái)上提交資料、申請(qǐng)檢驗(yàn)、查詢結(jié)果；
•     檢驗(yàn)組長(zhǎng)、檢驗(yàn)員在平臺(tái)上審批、采錄數(shù)據(jù)、結(jié)論判定；
•     庫(kù)管員在平臺(tái)上掃碼入庫(kù)；
•     客觀評(píng)價(jià)供應(yīng)商。

圖9 供應(yīng)商和制造商協(xié)同

    （2）設(shè)計(jì)與制造一體化作業(yè)指導(dǎo)

    通過(guò)MES與DNC集成、車(chē)間文檔管理模塊的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與制造一體化作業(yè)指導(dǎo)，解決了：

•     生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)查閱技術(shù)資料及時(shí)性、方便性問(wèn)題；
•     現(xiàn)場(chǎng)紙質(zhì)資料管理（分發(fā)、替換、回收）難的問(wèn)題；
•     設(shè)備上NC文件修改控制的問(wèn)題。

圖10 設(shè)計(jì)與制造一體化作業(yè)指導(dǎo)

    （3）計(jì)劃排程以及生產(chǎn)執(zhí)行一體化

    通過(guò)計(jì)劃排程工具排程指導(dǎo)生產(chǎn)、生產(chǎn)執(zhí)行反饋報(bào)工回寫(xiě)SAP，進(jìn)而優(yōu)化和調(diào)整計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃排程、生產(chǎn)執(zhí)行一體化。

•     有限產(chǎn)能約束的計(jì)劃排程功能，將裝配訂單分解到每條產(chǎn)線、每一天；
•     將零件加工作業(yè)分解到每個(gè)設(shè)備、每一天，提高了生產(chǎn)計(jì)劃、任務(wù)的可執(zhí)行性；
•     MES將訂單物料轉(zhuǎn)化為按產(chǎn)線工位劃分的分揀配送計(jì)劃和工位級(jí)的作業(yè)計(jì)劃傳遞給自動(dòng)化產(chǎn)線，產(chǎn)品裝配完后產(chǎn)線系統(tǒng)將關(guān)鍵物料與成品的裝配關(guān)系、扭矩值等信息回寫(xiě)MES系統(tǒng)。

    （4）物料配送與生產(chǎn)執(zhí)行協(xié)同

    物料配送與生產(chǎn)執(zhí)行協(xié)同發(fā)生了如下改變：

•     按每日裝配計(jì)劃、工位BOM生成物料配送計(jì)劃；
•     物料配送電子看板警示；
•     在生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行前，物料配送人員按需、按工位將物料送到線邊，避免了線邊物資積壓。

圖11 物料配送看板

    （5）生產(chǎn)過(guò)程透明化監(jiān)控管理

    電子看板的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程可視化、透明化監(jiān)控管理。

•     產(chǎn)線綜合電子看板展示了產(chǎn)線當(dāng)前成本、環(huán)境、人事、設(shè)備、安全綜合情況；
•     生產(chǎn)進(jìn)度看板展示產(chǎn)線生產(chǎn)計(jì)劃、執(zhí)行情況以及工位狀態(tài)；
•     物料配送電子看板顯示的是詳細(xì)的工位配送計(jì)劃和配送結(jié)果。

圖12 產(chǎn)線綜合電子看板

    （6）車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)異常及時(shí)響應(yīng)

    通過(guò)生產(chǎn)異常管理模塊的應(yīng)用，車(chē)間操作人員、安全技術(shù)室技術(shù)員完成了從異常提報(bào)、遠(yuǎn)程信息獲取、現(xiàn)場(chǎng)異常處理、確認(rèn)和關(guān)閉異常的過(guò)程。形成車(chē)間異常管理的閉環(huán)，提高異常處理的及時(shí)性。
 
    （7）工時(shí)和人員績(jī)效管理

    數(shù)控車(chē)間通過(guò)MES系統(tǒng)進(jìn)行工時(shí)核算，取消紙質(zhì)工票核算方式，并通過(guò)工時(shí)報(bào)表統(tǒng)計(jì)人員出勤、工時(shí)績(jī)效、工作飽和度、班產(chǎn)達(dá)成率、個(gè)人生產(chǎn)合格率、設(shè)備工時(shí)情況，為生產(chǎn)單元的精益化生產(chǎn)改善、均衡化生產(chǎn)提供有力的數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而降低制造成本和管理成本。

    （8）全面的質(zhì)量管控

    通過(guò)以下技術(shù)手段，對(duì)零件加工和機(jī)構(gòu)裝配過(guò)程實(shí)施了質(zhì)量卡控：

•     必檢項(xiàng)目、裝配必采件的設(shè)置；
•     零件加工過(guò)程檢驗(yàn)及不合格處理；
•     裝配時(shí)對(duì)裝入件物料編碼、質(zhì)量等級(jí)的識(shí)別和限制；
•     與彈簧檢測(cè)設(shè)備、研磨檢測(cè)設(shè)備等集成，MES自動(dòng)采集入廠檢驗(yàn)、零件加工、機(jī)構(gòu)裝配過(guò)程的檢測(cè)數(shù)據(jù)；
•     MES系統(tǒng)作為機(jī)構(gòu)合格證、機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)來(lái)源和打印出口。

    4.效益分析

    （1）實(shí)施前后對(duì)比

表1 MES項(xiàng)目實(shí)施前后對(duì)比

    （2）受益分析

    項(xiàng)目實(shí)施后，取得了如下收益：

    a)來(lái)料檢業(yè)務(wù)優(yōu)化：將來(lái)料檢業(yè)務(wù)由5天縮短為1天，提高了來(lái)料檢工作效率；減少采購(gòu)和檢驗(yàn)員的工作量；提高供應(yīng)商滿意度；評(píng)價(jià)供應(yīng)商更客觀。
    b)資料傳遞、工藝變更數(shù)據(jù)控制：縮短加工準(zhǔn)備時(shí)間，降低因設(shè)計(jì)產(chǎn)生的質(zhì)量成本。
    c)高級(jí)計(jì)劃排程：提高計(jì)劃的可執(zhí)行性，減輕計(jì)劃員工作負(fù)荷，提高工作效率和訂單履約率。
    d)物料按時(shí)按需配送：減少線邊呆滯物料，提高物流運(yùn)行效率。
    e)及時(shí)、透明的生產(chǎn)過(guò)程信息：提高管理者調(diào)度處置效率。
    f)接收任務(wù)卡控：增強(qiáng)了計(jì)劃執(zhí)行力，提升了計(jì)劃完成率；
    g)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)工時(shí)與績(jī)效：提高了統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確性、客觀性和工作效率，減少統(tǒng)計(jì)的工作量。
    h)與檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)集成：檢驗(yàn)人員工作量減少50% ，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、客觀性，間接支持減少質(zhì)量問(wèn)題和質(zhì)量成本。
    i)質(zhì)量追溯管理：質(zhì)量問(wèn)題快速定位，提升服務(wù)品質(zhì)。

    四、企業(yè)智能制造的未來(lái)發(fā)展規(guī)劃

    建立一個(gè)為精益管理精益生產(chǎn)可以信賴、可固化的信息系統(tǒng)；能夠深入到企業(yè)運(yùn)營(yíng)的多個(gè)方面，通過(guò)兩化深度融合，為產(chǎn)品智能化、制造數(shù)字化、管理網(wǎng)絡(luò)化提供可靠保障與信息支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的“轉(zhuǎn)型”，做好國(guó)家級(jí)兩化深度融合示范企業(yè)。具體需要實(shí)現(xiàn)以下能力：

    1、供應(yīng)鏈協(xié)同能力

    從流程、技術(shù)、數(shù)據(jù)方面實(shí)現(xiàn)共享協(xié)同，加強(qiáng)供應(yīng)量的管理，優(yōu)化供應(yīng)鏈流程環(huán)節(jié)，提高供應(yīng)鏈的效率，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵合作伙伴的控制力和影響力，幫助伙伴協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)共贏。

    2、精益生產(chǎn)能力

    加強(qiáng)MES相關(guān)系統(tǒng)的集成，進(jìn)一步提高設(shè)備和工藝的技術(shù)水平，加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的管理，減低廢品率和缺陷率，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)效率。

    3、主動(dòng)快速服務(wù)能力

    利用信息技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)協(xié)調(diào)企業(yè)與顧客間在銷(xiāo)售、營(yíng)銷(xiāo)和服務(wù)上的交互，從而提升企業(yè)客戶管理方式，向客戶提供創(chuàng)新式的個(gè)性化的客戶交付和服務(wù)。

    4、高效組織運(yùn)營(yíng)能力

    通過(guò)內(nèi)部流程改善，效率提升，從而提高全員勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，保持價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；同時(shí)提高服務(wù)的效率和質(zhì)量，改善用戶體驗(yàn)。

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本文標(biāo)題：MES之“劍”助西安西電高壓實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)

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