MES在航空航天领域的应用

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航空航天领域企业为了提高质量管理和现场管理，以前仅由ERP提供的车间现场管理系统已经无法完全满足现场执行层的计划管理需要，mes（生产执行系统）也就应运而生了。

一、行业背景
　　当今航空与国防行业的制造商所面临的重大难题是，如何使用新型材料、技术和流程生产更加复杂、性能更高的产品。航空航天领域企业为了提高质量管理和现场管理，并不断加快满足用户需求的能力，以前仅由ERP 提供的车间现场管理系统已经无法完全满足现场执行层的计划管理需要，MES（生产执行系统）也就应运而生了。

　　MES是对ERP 车间现场执行层计划的有力补充和管理延续。从生产制造管理而言，ERP 解决了从销售、物料需求到采购等一系列业务流程的管理，而MES 则是从物料需求计划开始往下延伸，考虑车间具体情况，制订计划和监控现场执行，强调现场的精细化管理和实时监控，以及依据反馈的实际数据进行各种生产和质量上的统计分析。

　　MES 以ERP 排定的零件计划为基础，可以选择以计划的开工日期和完工日期分别采取倒排和顺排的方式模拟排产，并且可以对各种排产结果进行资源上的图表对比分析，帮助计划员确定优化、可行的计划，在计划制订后，MES还可以对计划中涉及到的资源进行预警提示。

　　排产结果以颜色丰富的甘特图表现，很关键的一点是，MES 不仅提供优化的排产算法，同时还提供方便的拖拽操作对生成的计划进行人工调整。当然，任何完美的计划都不可能完全与实际一致，所以，MES 还可以根据现场实际操作所反馈的情况，动态调整已排定好的计划，以免让计划与实际情况越离越远。

　　艾瑞森科技是国内最专业的MES系统实施商之一，拥有近十年生产现场管理系统研发和实施的经验，在大型机械加工行业具有专业的领先优势，通过与多家世界著名制造厂商的紧密合作，艾瑞森科技为客户提供最先进和最实用的软硬件解决方案和技术服务。

二、需求概述
1、传统信息流运行方式存在的问题
　　在价值流图中，我们关注物流和信息流，物流与信息流是紧密结合的，有物流就必然伴随信息流，但经过对航空制造企业产品相关的信息流分析后，我们发现在信息的采集中，底层数据主要依靠人工的方式收集，通过大量的生产调度人员直接到现场收集数据，管理者通过各种呈送的报表及采用会议的形式收集信息。信息的传递方式是通过逐层汇总、逐层上报的方式进行的。在这种传统的信息流运行方式下，我们发现的问题有：
(1)人力资源的浪费
大量的人花费大量的时间用于信息的收集和整理，属于非增值劳动。

(2)信息的滞后性
信息通过人工方式收集，通过报表、会议等形式传递，导致信息收集和传递时间长，信息无法及时传递给相关人员，而企业内的信息又是随企业的日常经营活动时刻变化着的，信息的滞后导致很多有价值的信息失去价值。

(3)信息失真
　　信息通过逐级上报的方式传递，每一级都要对信息进行一次加工，越到信息流的末端信息失真的可能性越大。在这里，信息的失真主要表现为两方面，一是隐瞒信息导致的信息完整性不足，二是对信息进行加工导致信息的准确性不足，由此必然形成信息壁垒。
以上传统的信息流运行方式，对企业高层管理者来说，精益制造改善的重点——生产现场基本上是一个。黑箱子”，通过汇报可以知道在过去的一个时间段内车间的投入多少、产出多少，但却无法了解生产现场的即时情况。在这种情况下，精益制造关注的均衡生产、配套生产、减少批量、减少在制品的等待时间，缩短零件制造周期等失去了基础。因此在实施精益制造的过程中，不解决信息流的问题，特别是生产现场的信息流问题，要全面实施精益制造就会困难重重。

三、系统构成
　　车间接受中心ERP系统的MPS/MRP产生主生产计划和项目系统产生的试制任务，将这些任务进行详细的计划与生产排序后，下达到工作中心或生产线，然后释放、跟踪确认生产计划；同时车间将生产制造过程中的任务执行、设备、制造资源等状态信息实时反馈给上层系统，完成车间制造计划信息系统的闭环。最终通过实施车间级集成系统，与ERP系统构成闭环生产控制环节。

四、MES解决方案
1、车间作业管理
　　车间级作业管理要解决零件订单驱动的制造计划制订问题，及计划中各工作中心任务在车间的具体实施问题，工作中心内的任务动态分配，资源日历的管理，人力资源的安排与管理.现场施工的其它辅助资谏（刀具、量具、夹具、NC程序和图纸）的管理，以及车间物料的暂存、周转和序号管理，生产计划的执行和车间的数据采集，以及组织出库、运输、加工、检验、入库的生产活动循环。

2、计划编制及调整
　　车间生产计划接受上级机关的多种任务安排，包括批产任务、科研试制任务和临时任务等。对这些任务系统赋予不同的优先级，支持正向及反向两种排产方法在有效资源约束下系统自动产生高可操作性的有限能力计划与调度。根据月份生产计划，考虑当前的车间在制品状态，确定当月的投料零件品种、数量及详细的交付计划。并根据物料生产的提前期排出物料的投产日期和交货日期。并根据工艺计划确定物料的加工路线。进行有限能力排产，按一定的调度规则进行排序。通过有限能力计划工具，确保需求与能力的平衡，校核计划的可行性。实现工作中心级或设备级的能力平衡；并能依据工艺定义，提供替代工作中心的建议；系统可根据需要产生季度、月、旬、周、日的生产安排；并可跟踪生产的实际执行情况，动态的产生新的计划。使计划人员可以在第一时刻发现和解决生产计划问题，掌握生产指挥的主动权。

3、发放工艺路线单和派工
　　被下达的生产任务，系统均将发放一份加工单，这份加工路线单将随加工零件在车间中流动。在加工单中打印上条形码方便整个系统的物流跟踪工作。
系统按照车间现场加工情况.针对工作中心和具体的设备，对于不满足开工条件的任务生成物料、工模具、技术准备短缺清单，对于满足开工条件的任务进行派工；并打印派工单。

　　对车间任务状态（包括待下达、已下达、预期开工、已开工、预期完工、已完工、拖期开工、拖期完工、委托外协和未结等）提供查询和打印功能，方便计划人员对车间任务的监督。

4、任务反馈
　　通过对车间任务完成情况的实时数据采集，系统动态显示出工作计划和完工情况。
提供工件在任意时刻的位置及其状态信息。状态信息应包括：谁在加工工件；各组件原料的供应者、批最、批号、当前生产状态、生产苦报、质量情况以及与产品有关的其它信息。

5、工装，夹具，刀具，量具和辅料管理
　　对工装 、夹具、盆具和辅料进行需求计划，并管理工装、夹具、量具和辅料的有效性，实现在车间范围内的刀具参数和寿命管理和刀具的统一调配，缩短生产准备时间，降低车间刀具占有量，提高刀具的利用率，稳定产品质量。

6、BOM管理

　　根据制造过程的需要，建立和维护制造数据，包括BOM、ROUTE、工时定额等，支持工艺临时调整。对零件的工艺数据、生产计划数据、物料项等基础数据进行有效地组织和进行统一维护管理。

7、物料管理
　　对车间任务，进行零组件的MRP运算，将上级下达的生产计划转化为具体物料清单（原材料、工具）；管理与车间生产任务相关的物料短缺，对物料的有效性进行校核，并对物料超越事件进行管理；利用物料条码进行在制品的管理与追踪。

8、条码管理
　　针对空空导弹研究院的特点，通过对物料条形码的应用，实现车间物料的管理和数据的自动采集（如在制品信息、任务状态信息等），便于生产过程中任务的追踪。

9、设备人员管理
　　支持设备基础数据的管理。支持工作中心、工作中心日历和工作中心间替代关系的定义、维护；工作中心或设备的利用情况。提供人员基本信息的管理；可以方便的管理设备、工作中心、人员的关系；支持操作许可证的管理。

10、统计、分析、报表和查询管理
　　系统根据生产计划、管理的要求生成各种统汁、分析和报表，分配给具体的角色和用户。由专业的管理人员制定各种报表，并可根据要求添加、删除和更改；生产机关和车间主管领导可以相应的查询权限，实时监督和管理车间的生产任务进度。

五、应用效益
　　实现了生产进度日划编制和滚动，提高了研制与批生产混线模式下的生产综合计划能力，特别是系统提供的有限能力计划功能，可以第一时刻发现生产问题，及时有效的采用针对性的措施，提高了设备利用率。杜绝了漏项和漏排，较大提高了计划的有效性和生产的效率。
　　系统建立的按不同时段的计划下达、调度安排、工段派工的摸式，在提高生产什划有效性的同时，强化了生产进度计划的严肃性，筒化和改善了管理，使生产运行更平顺和高效。

　　信息的对称访问，使各级生产管理者可以了解生产情况，采取更有效的措施推进生产运作。
　　提高了日常业务工作自动化水平，各类生产文档（如签署卡、工票和各类统计报告）可自动生成，极大的提高了工作效率，改进了工作质量。

　　信息通过逐级上报的方式传递，每一级都要对信息进行一次加工，越到信息流的末端信息失真的可能性越大。在这里，信息的失真主要表现为两方面，一是隐瞒信息导致的信息完整性不足，二是对信息进行加工导致信息的准确性不足，由此必然形成信息壁垒。

　　以上传统的信息流运行方式，对企业高层管理者来说，精益制造改善的重点——生产现场基本上是一个。黑箱子”，通过汇报可以知道在过去的一个时间段内车间的投入多少、产出多少，但却无法了解生产现场的即时情况。在这种情况下，精益制造关注的均衡生产、配套生产、减少批量、减少在制品的等待时间，缩短零件制造周期等失去了基础。因此在实施精益制造的过程中，不解决信息流的问题，特别是生产现场的信息流问题，要全面实施精益制造就会困难重重。

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