艾普工華技術(shù)副總馬力博士

一、艾普工華簡介

    艾普工華科技(武漢)有限公司是國內(nèi)制造業(yè)信息化及工業(yè)自動化領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商。艾普工華通過在信息集成技術(shù)、生產(chǎn)管理理念方面不斷創(chuàng)新并轉(zhuǎn)化為領(lǐng)先的產(chǎn)品，為客戶提供高效、優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化工廠全面解決方案和服務(wù)。艾普工華的產(chǎn)品和服務(wù)可廣泛應(yīng)用于包括航空航天、汽車、船舶、機(jī)車、工程機(jī)械等大型裝備制造行業(yè)在內(nèi)的離散制造業(yè)。

    艾普工華由加拿大的Epic Data和華中科技大學(xué)制造裝備數(shù)字化國家工程中心合資成立，研發(fā)中心設(shè)在武漢，并在北京、成都、無錫設(shè)有分支機(jī)構(gòu)。

    Epic data于1975年成立，總部設(shè)在加拿大溫哥華，在英國倫敦和美國達(dá)拉斯也設(shè)立了分支機(jī)構(gòu)。Epic data是一家以提供離散制造運(yùn)營管理和制造執(zhí)行系統(tǒng)（MOM/MES）及倉儲管理系統(tǒng)（WMS）解決方案為主業(yè)的科技公司。近40年來，Epic Data為全球超過750家客戶提供“交鑰匙”的數(shù)據(jù)采集、倉儲管理和精益制造運(yùn)營管理解決方案。典型客戶包括洛克希德-馬丁、貝爾直升機(jī)、通用動力等。

    華工制造裝備數(shù)字化國家工程中心經(jīng)國家發(fā)改委批準(zhǔn)，于2005年成立，是專業(yè)從事制造裝備數(shù)字化研究、開發(fā)和生產(chǎn)的高科技企業(yè)，是國家發(fā)改委授予首批百家“國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程”之一、科技部授予首批16家“國家863計(jì)劃成果產(chǎn)業(yè)化基地”之一，具有雄厚的人才、技術(shù)和研發(fā)支撐。發(fā)展方向以制造裝備數(shù)字化技術(shù)、核心部件及系統(tǒng)應(yīng)用為重點(diǎn)。在這其中，制造業(yè)信息化是一個非常重要的部分。

    今天來的企業(yè)有老北京的內(nèi)聯(lián)升，實(shí)際上我們制造業(yè)信息化服務(wù)企業(yè)為制造型企業(yè)提供服務(wù)的模式，和做鞋也是一樣的。需要針對企業(yè)的個性化需求量身定做，這樣才能幫助企業(yè)更好的走上信息化的長征路。

二、艾普工華數(shù)字化車間解決方案

圖1 數(shù)字化車間的典型應(yīng)用場景

    圖1 是數(shù)字化車間的應(yīng)用場景，目前，MES發(fā)展很快，已經(jīng)得到了越來越多企業(yè)的注意。在eworks黃總提出的判斷標(biāo)準(zhǔn)里，有宜人化、集成度、是否支撐企業(yè)的決策等幾個方面的內(nèi)容。

    現(xiàn)在科技都非常注重宜人化，對于MES系統(tǒng)來講，在宜人化方面，需要提供行業(yè)化的解決方案或者企業(yè)量身定制；在集成方面，MES是一個承上啟下的系統(tǒng)，向下與現(xiàn)場的硬件設(shè)備集成，向上與ERP、PDM  做系統(tǒng)的集成。艾普工華提供了非常豐富的系統(tǒng)接和與其他系統(tǒng)，也具有豐富的行業(yè)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)；在支撐企業(yè)的決策方面，MES是為決策支持系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的工具，艾普工華在數(shù)據(jù)采集方面，有專門的企業(yè)數(shù)據(jù)分析和支持協(xié)同工作的一個基礎(chǔ)平臺PCT。也可以向商業(yè)化的BI工具提供數(shù)據(jù)，供其進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和決策支持。

圖2 艾普工華數(shù)字化車間的基本組成

    對于企業(yè)信息化可以從兩個層次來講：一個是位于底層的業(yè)務(wù)過程；第二個層次是通過IT技術(shù)解決業(yè)務(wù)的問題。今天重點(diǎn)從業(yè)務(wù)需求來講MES的一些具體功能。

    在MES中，典型的業(yè)務(wù)模塊，包括計(jì)劃、生產(chǎn)執(zhí)行，物料、設(shè)備、質(zhì)量、現(xiàn)場狀況、報(bào)表、協(xié)作工作平臺等。

    從計(jì)劃來看，主要是解決工人每天應(yīng)該做什么，現(xiàn)在MRP的邏輯和我們客戶交貨期之間有矛盾，MRP做分解運(yùn)算之后，將所有的工件的加工訂單做了一個分批和合批的操作，下發(fā)到現(xiàn)場去。但是，這樣的話在不同的批次之間，零件完工時(shí)間點(diǎn)往往不能滿足客戶交貨期的需求。因此，在工業(yè)界考慮到這個問題時(shí)，通常從三個方面努力。第一，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度，通過標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，在產(chǎn)品交付過程中，通過產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，縮短交付周期，滿足客戶的個性需求。比如三一重工，去年年底的時(shí)候，他們已經(jīng)開始要求他們的設(shè)計(jì)部門把產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化作為一個重要的工作來推動，保證企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定。第二，企業(yè)會通過精益生產(chǎn)的思想推動類似一個流（也叫單件流）這樣的拉動式生產(chǎn)，通過這種模式提升企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)的績效水平。第三，就是一個生產(chǎn)計(jì)劃的控制手段，傳統(tǒng)的模式我們可能排了產(chǎn)以后，所有的計(jì)劃通過車間的調(diào)度，派發(fā)到現(xiàn)場去，現(xiàn)場的工人可能一次拿到5個或者6個任務(wù)，工人可能就會根據(jù)這些任務(wù)隨機(jī)的或者按照他的喜好挑出他想做的任務(wù)或者比較容易做的，但是可能造成工人完成的任務(wù)不是我們最應(yīng)該馬上入庫或者送到裝配現(xiàn)場去的。在這個時(shí)候我們可能在系統(tǒng)中，通過一些類似這種負(fù)荷控制或者工作訂單投放控制這樣的一些策略，保證工人所做的任務(wù)是按照要求的順序執(zhí)行的，通過這樣的策略讓工人準(zhǔn)確地按照要求的順序去做該生產(chǎn)的東西。

    現(xiàn)場有很多的設(shè)備、人員，工單，這個秩序過程涉及到現(xiàn)場的信息的采集，所以MES系統(tǒng)需要有很豐富的數(shù)據(jù)采集方式，包括利用一些先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來提升數(shù)據(jù)采集的效率。這樣可以快速準(zhǔn)確的將執(zhí)行過程數(shù)據(jù)采集上來。

    對于物料管理，艾普工華針對所作出的生產(chǎn)計(jì)劃，做到物料的準(zhǔn)時(shí)配送，改變以前傳統(tǒng)的到倉庫現(xiàn)場領(lǐng)物料的模式，按照工位的物料的需求的時(shí)間由倉庫統(tǒng)一的配送到現(xiàn)場去。當(dāng)然，對物料的配送模式，可能還要針對現(xiàn)場對物料需求的類型進(jìn)行分類。比如在汽車?yán)锩�，像螺釘、螺母、彈簧這樣一些標(biāo)準(zhǔn)的緊固件，可能在現(xiàn)場通過某些方式管理起來。對于一些大件在現(xiàn)場缺貨以后，可能要針對性采取一些特定的物料配送方式進(jìn)行去配送。

    對于質(zhì)量管理，現(xiàn)在講究產(chǎn)品全生命周期的管理，從物料采購回來，收貨、加工、裝配、調(diào)試、發(fā)貨、到售后維護(hù)的全過程，所有的產(chǎn)品的信息都需要在質(zhì)量管理的系統(tǒng)中跟蹤記錄到。在MES系統(tǒng)里，建議客戶按照工藝要求制定相關(guān)的質(zhì)檢校準(zhǔn)，現(xiàn)場質(zhì)檢過程中，質(zhì)檢員在信息化的終端上把相關(guān)的數(shù)據(jù)錄入進(jìn)去，一旦出現(xiàn)不合格，系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)的邏輯進(jìn)行質(zhì)量異常的報(bào)警，所有相關(guān)人員在系統(tǒng)里能夠快速的響應(yīng)現(xiàn)場的不合格，事后能夠快速對質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將質(zhì)量的事后管理轉(zhuǎn)為事前管理。

    對于設(shè)備管理，其實(shí)設(shè)備的狀態(tài)只是一方面。對于設(shè)備管理，企業(yè)的設(shè)備種類數(shù)量都很多，在設(shè)備的日常的保養(yǎng)、維護(hù)、潤滑、維修等過程都可能會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，但是在日常的保養(yǎng)、維護(hù)潤滑的過程里面，大部分的數(shù)據(jù)都是正常的，有效的信息密度很低，對數(shù)據(jù)的重視性不高，以傳統(tǒng)方式進(jìn)行管理這些數(shù)據(jù)難以利用，也容易被忽視。但是一旦通過MES把這些數(shù)據(jù)歸總起來，以數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行分析，還是可以看出設(shè)備故障保養(yǎng)維護(hù)中的一些規(guī)律。

    最后是全局的生產(chǎn)管控，在企業(yè)的正常的流程之外，MES會給它嵌套上一層對異常的連動式的快速處理機(jī)制，傳統(tǒng)的模式比如車間現(xiàn)場如果有一臺設(shè)備壞了，可能工人就打電話讓維修工修，修完后相關(guān)的一些數(shù)據(jù)也沒有進(jìn)入到系統(tǒng)，后面這些的數(shù)據(jù)也不能被利用，在這樣的一個過程中異常處理的全過程就不能被記錄和追溯。

三、數(shù)字化車間應(yīng)用案例

    以汽車工業(yè)為例，在汽車發(fā)動機(jī)及零部件的生產(chǎn)里面，普遍面臨高效的關(guān)聯(lián)排序、物料的配送，產(chǎn)品區(qū)間控制等需求，某汽車企業(yè)，通過艾普工華MES系統(tǒng)在商務(wù)車產(chǎn)線上的應(yīng)用，將生產(chǎn)的節(jié)拍縮短了28.6%，對于發(fā)動機(jī)裝備的出錯率由0.5‰降低到了0.03‰。

    本文根據(jù)艾普工華技術(shù)副總馬力博士在“2013中國工業(yè)與信息化融合發(fā)展高峰論壇”上的發(fā)言整理而成。已經(jīng)本人確認(rèn)。

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本文標(biāo)題：MES數(shù)字化車間應(yīng)用與實(shí)踐

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