湖南南車時代電動汽車股份有限公司（簡稱“南車時代電動”），主要經(jīng)營電動汽車整車、電氣系統(tǒng)及關鍵零部件產(chǎn)品，集研發(fā)、制造、銷售于一體的新能源電動汽車專業(yè)公司，客車整車擁有客車底盤、焊裝、涂裝及總裝四大車間。為進一步提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量，公司從戰(zhàn)略上確定以核心信息系統(tǒng)SAP ERP為基礎，持續(xù)引進MES 系統(tǒng)平臺，全面支撐精益工廠建設。

一、現(xiàn)狀分析及需求

    公司整車現(xiàn)有ERP 系統(tǒng)實現(xiàn)了以班組為工作中心的資源管理和業(yè)務執(zhí)行管理。SAP ERP 系統(tǒng)雖然在整體上對公司的經(jīng)營管理過程進行了有效控制和分析，并提供一個共享的操作平臺。但車間現(xiàn)場管理上，需進一步將生產(chǎn)過程的動態(tài)數(shù)據(jù)實時反映到各個管理層，將生產(chǎn)過程的異常通過信息系統(tǒng)更快地反饋給相關解決部門，迅速組織資源解決異常。所以從管理上有了新的需求。

二、流程梳理和系統(tǒng)實現(xiàn)

    1、業(yè)務需求：

    公司組織了各業(yè)務部門的優(yōu)秀資源，組建成項目實施團隊，對每塊業(yè)務進行深入調(diào)研，形成調(diào)研文檔。由顧問通過業(yè)務模型對比，診斷出幾項管理上需改進的地方：

    公司管理信息流需進一步深化和提速，特別是生產(chǎn)過程管理信息需進一步通透，上通下達。加上管理層還沒有一個簡單明了的系統(tǒng)界面來直接了解車間生產(chǎn)的動態(tài)過程，造成了管理信息的不對等和不通透。

    系統(tǒng)集成尚需加強，工作效率有待進一步提高，需引用先進的數(shù)據(jù)收集設備，以加快數(shù)據(jù)采集效率，減少中間環(huán)節(jié)，多個系統(tǒng)無縫集成。

    車間針對SAP 系統(tǒng)編制的生產(chǎn)計劃執(zhí)行存在偏差，車間裝配和用料隨意性較大，需進一步對車間生產(chǎn)過程進行有效監(jiān)控。

    2、物聯(lián)網(wǎng)架設雛形：

    MES 系統(tǒng)的建設將主要涉及五個部分：工序自動排產(chǎn)系統(tǒng)、基礎信息系統(tǒng)、車間終端系統(tǒng)、SAP ERP 接口管理系統(tǒng)、看板展示系統(tǒng)：

圖1 系統(tǒng)實現(xiàn)模型

    在硬件和網(wǎng)絡方面設計上，采用了不易被污染和磨損，且無需直接接觸的RFID（射頻識別技術），通過電子標簽卡和讀卡器組合方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集操作，數(shù)據(jù)上傳下載則通過車間無線網(wǎng)絡實現(xiàn)�？傮w實施方案見下圖：

    （1）物流管理模塊：

圖2 物聯(lián)網(wǎng)模型圖

    對于配送料的發(fā)料，根據(jù)生產(chǎn)計劃員生產(chǎn)訂單下達情況，MES 系統(tǒng)通過接口程序自動獲取訂單所需配送物料清單，生成生產(chǎn)領料單。倉管員根據(jù)生產(chǎn)領料單，按生產(chǎn)節(jié)拍和物料數(shù)量，揀配物料，并綁定物料卡。配送員將物料車配送到相應工序庫，工序庫責任人、事務員、調(diào)度員、操作工等檢查物料與配送員刷卡交接，交接完后MES通過接口完成SAP 自動過賬生成SAP 出庫單，配送員回收物料卡和物料車。

    對于在產(chǎn)品的跟蹤，每臺車綁定一張卡，記錄生產(chǎn)過程中所有用料情況、工序流轉、質(zhì)量缺陷、工時統(tǒng)計、完工下線、異常處理等信息。在總裝下線時，通過遠距離讀卡器，自動刷卡收集到MES 系統(tǒng)，然后通過觸摸顯示屏展現(xiàn)出來。

    整個MES 物流體系，取消紙質(zhì)來料報檢、入庫單、生產(chǎn)領料單、調(diào)撥單，全部實現(xiàn)電子化表單流轉；簡化人工報檢、打單環(huán)節(jié)，實現(xiàn)現(xiàn)場操作刷卡即時過賬。此方案優(yōu)化了人力資源，加強了公司物料配送的精準度，加快了物料流轉速度，為提高公司庫存周轉率提供了有力的支撐。

    （2）工藝流程模塊：

    為進一步細化車間管理，結合ERP 系統(tǒng)功能，在工藝路線的制定上，對新車型的工藝路線進行了細化。將工藝操作說明內(nèi)容維護到ERP系統(tǒng)中的長文本字段中，針對原工藝路線中存在分裝情況的工序配置了并行工序，實現(xiàn)同一訂單，組裝和分裝同步進行的生產(chǎn)模式。MES 系統(tǒng)通過接口程序，獲取長文本內(nèi)容指導車間操作，操作工在MES終端按工序報工。同時兼顧ERP 系統(tǒng)的整體性和穩(wěn)定性，在ERP 系統(tǒng)中保持原來的工作中心，增加臨時工單和小件自制訂單用的小件自制工作中心。

    在MES系統(tǒng)開發(fā)圖紙查看鏈接功能，實現(xiàn)操作工直接在現(xiàn)場可以查看電子圖紙。取消紙質(zhì)圖紙打印和下發(fā)的流程。

    （3）生產(chǎn)計劃模塊：

    MES 系統(tǒng)中分別編制月度計劃、周計劃、日計劃，月度計劃主要從ERP系統(tǒng)獲取，由生產(chǎn)計劃員每周在MES系統(tǒng)中進行周計劃編制和調(diào)整，下達到車間。車間調(diào)度進行每日計劃的獲取和下達。所有訂單按臺車進行生產(chǎn)過程跟蹤，在“進度查詢”中可以直接查看每個訂單的“點線圖”和“直方圖”，對生產(chǎn)計劃制定和查詢方便直觀。

    （4）車間管理模塊：

    受車間環(huán)境和操作工素質(zhì)的限制，現(xiàn)場的系統(tǒng)操作盡量簡化，所有操作以刷卡方式實現(xiàn)。操作工進行一天工作時，先進行設備點檢，并在系統(tǒng)中進行點檢結果錄入操作。然后根據(jù)所流轉到本道工序上的車的產(chǎn)品批次卡，在系統(tǒng)中刷卡取的工作任務，進行組裝工作。待組裝完成，對本臺車進行刷卡報工，轉到下道工序，同時獲取下一臺車的工作任務。下班時，進行5S 工作，并在MES系統(tǒng)中進行記錄。

    （5）質(zhì)量管理模塊：

    質(zhì)量管理主要包括三個層面，操作上涉及互檢、自檢、專檢、巡檢和終檢。第一個層面是操作工在收到上道工序流轉下來的車時，先進行互檢，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題可當場退回給上道工序返工，以保證不收不良品。第二個層面是自檢和巡檢，即組裝過程中進行質(zhì)量檢驗，發(fā)現(xiàn)問題馬上修正，從而做到不做不良品。第三個層面是專檢，在關鍵控制點上設置專檢項，必須通過檢驗并合格，才可以進行轉序，以保證不交不良品。而在車子下線后，必須進行整臺車質(zhì)量問題全面檢驗，方可進行入庫發(fā)車。在每臺車下線時，可以對其進行匯總分析生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題。

    （6）異常報障模塊：

    異常是影響客車生產(chǎn)制造一個最為關鍵的因素，所以系統(tǒng)從六個方面進行了分類，包括：物料、設備、質(zhì)量、工藝、技術、其他。為了各級人員及時響應異常問題，并到現(xiàn)場解決，系統(tǒng)采用四級響應機制�，F(xiàn)場操作工申報故障時，通過手機短信平臺即時發(fā)出短信給第一級響應者，要求其在十五分鐘內(nèi)到現(xiàn)場簽到，按時間長短進行逐層上報機制。處理人員趕到現(xiàn)場在MES 系統(tǒng)中刷卡簽到，啟動處理程序。處理完成后，刷卡關閉問題。系統(tǒng)記錄每一步操作的延續(xù)時長，可按異常次數(shù)和異常持續(xù)時間進行柏拉圖顯示，每月分析異常處理對生產(chǎn)造成的影響。

四、實施效果分析

    1、與SAP ERP互補：ERP 著眼于企業(yè)經(jīng)營計劃和資源整合，覆蓋了公司運行的所有業(yè)務，包含銷售，生產(chǎn)計劃，物料管理，財務成本等，ERP 管理顆粒度相對較粗放；MES 的功能范圍主要圍繞生產(chǎn)制造執(zhí)行，包括車間工單分解和排產(chǎn)，車間物料管理生產(chǎn)執(zhí)行和監(jiān)控、過程質(zhì)量管理、備管理和監(jiān)控、完工下線及即時入庫等，MES 是對ERP 生產(chǎn)計劃、物料管理業(yè)務的深化。

    2、現(xiàn)場操作簡單便捷：建立“一卡通”的管理模式：產(chǎn)品跟蹤“一卡通”，從投產(chǎn)到下線，一卡綁定，產(chǎn)品信息刷卡即得；物料配送“一卡通”，刷卡移動揀配，一車一卡，刷卡錄機，刷卡簽收；過程檢驗“一卡通”，上下道工序轉序刷卡互檢，完工時刷卡自檢，質(zhì)檢員刷卡專檢；無線網(wǎng)絡，掙脫定點定時錄機束縛，隨時隨即時錄機，減少移動浪費。

    3、準確、高效、靈活：完整可靠：卡綁定信息，有效防止以往手工錄入時的錄錯、錄漏現(xiàn)象發(fā)生；MES 系統(tǒng)全面記錄5S、TPM 結果，按時統(tǒng)計分析，掃除盲區(qū)和死角；全面質(zhì)量控制，整車信息全面記錄。

五、結論和展望

    通過MES 平臺建設，創(chuàng)新性地引進RFID 技術（射頻識別技術）到客車整車生產(chǎn)制造過程管理中來，有效地推進了生產(chǎn)管理精細化、即時化、電子化、可視化。構建“一卡通”式的車間管理模式和倉儲配送模式，優(yōu)化了節(jié)拍生產(chǎn)，加快了信息傳遞速度，提高了物料配送效率，減少了人工、圖紙和單據(jù)打印設備、紙張等浪費。為各級管理者和職能部門及時掌控生產(chǎn)進度和異常情況，在管理者和基層之間搭建起一座信息互通的橋梁，公司管理者可以隨時了解車間生產(chǎn)一線的實時動態(tài)狀況。同時，也為精益工廠建設提供了一個系統(tǒng)的固化的信息化管理平臺。

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本文標題：南車時代電動公司基于物聯(lián)網(wǎng)模型的MES平臺建設實踐

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