借助MES系统提升航空企业车间管理水平

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欢迎访问e展厅 展厅 3 CIO信息化管理展厅 电子商务/企业门户, IT运维管理, 制造执行系统MES, 流程管理BPR/BPM, SOA/SaaS/云计算, ... 随着航空企业信息化管理水平的不断提高，企业管理已经从宏观向微观深化，对MES的需求也被提到了日程上来。如何进一步细化车间管理，打造数字化车间，让企业整个生产管理链条串起来，成为当前许多航空企业需要考虑的问题。 航空企业典型车间管理模式分析 1 生产计划管理 企业以生产为核心，一般来说航空企业的生产计划管理分为3个层次：经营计划层、生产部计划层和车间计划层。在此，我们重点讨论车间计划层的计划编制过程。车间计划员接到生产部的季度计划和月度计划后会将属于本车间的任务挑选出来，有些还需要作进一步的分解和调整，形成本车间的月度计划。与生产部确认后的车间月度计划将成为车间的行动纲领，车间将以此为依据进行生产准备，并细化到各个工段。各个工段将会根据车间月度计划编制周或日计划，并按要求向工人派活。为了顺利完成各车间的生产任务，各个工段必须保证完成自身的任务，因此任务的追踪和调度就成了车间领导的首要任务和日常工作。 而目前许多航空企业的管理方式基本上靠人工，尽管有的企业实施了ERP系统，但这也只是减轻了生产部计划员的负担，整个计划系统并没有得到优化。如果车间级计划有一点变动，整个计划体系将土崩瓦解。而且在ERP系统中往往还对车间资源做一些假设，如机器从不发生故障或干脆无限能力、不允许加塞，工艺路线是固定的、没有其他异常情况等。但是，在现实动态生产中，这些假设是不存在的。因此，只能靠不断召开各种生产协调会来解决遇到的问题，而这些变化后的信息却无法反馈到ERP系统中去，ERP系统也就成了脱离实际的摆设。那问题究竟在哪里呢？下面我们再分析一下车间生产计划制订的过程。 接到生产部生产计划后，车间计划员必须根据经验评估车间生产能力，确定是否可以完成当月任务；同时还需要考虑车间在制品的状况、车间物料、辅料的库存状况，评估其他协助车间的能力等一系列问题。因此经验丰富的计划员制订的计划可执行性会强一些，而经验欠缺的计划员所制订的计划可执行性就会差一些。这还仅仅只是描述了计划的制订与下达，而生产过程中的可能更是层出不穷。任何一个环节出现问题都将导致车间生产计划不可控。但实际上，这些看似千头万绪的问题都有直接的关联关系，依据这些逻辑关系，计算机系统就能辅助计划员和车间领导完成以前觉得不可能完成的事，这个计算机系统就是MES。 2 生产资源管理 航空企业的车间往往是一个非常独立的生产单元，因此，仅仅将航空企业的某个车间看成是生产过程中的一个简单的加工单元就大错特错了。因此，贯穿车间整个生产过程的生产物流管理十分重要。 一般来说，车间会根据自身的需求向企业物资部门提出生产物资需求申请，而物资处会将采购回来的物资根据申请下发到各个车间的二级库中，之后这些物料信息将不保留在ERP系统中。因此，在车间生产过程中除了考虑在制品库存外，还必须考虑到车间的二级库库存。同生产计划一样，我们分析一下车间生产物料的流转特点。 根据生产部年度计划，车间必须平衡车间二级库以及在制品库后向物资部门提出物资采购申请，必要时还需作出紧急采购申请。而在车间制订车间月度生产计划时，计划员需要考虑的问题则更多。除了这些生产物料，还有其他辅料、生产工装工具所需要的原材料、在制品状态等。 所以，生产资源变成了整个生产管理过程中的一个另类：在车间管理软件中它不是重点，因为它属于ERP范畴；实际生产过程中企业上层也不管，因为它是车间内部的东西。但是实际上，许多车间会因为生产缺料而直接影响生产，另一方面各个车间都拥有非常可观的二级库存量。因此，符合航空企业的MES系统往往也需要将这部分作为管理的重点。要真正发挥MES系统的作用、打造数字化车间的前提条件是管好车间的生产资源。 MES在航空企业车间管理中的应用 目前市面上MES产品种类繁多，每个产品的侧重点也不一样，如何选择真正符合航空企业车间管理的MES产品是企业必须面临的选择。通过前面的分析，我们可以得到如下结论：以计划排程和生产调度为核心，强化车间生产物料管理，易于采集并反馈生产过程信息，与其他信息系统、尤其是上层ERP系统具有良好集成接口的MES系统才是真正符合需求的。下文以科德宝公司MES产品为原型，详细叙述MES系统在航空企业车间的成功应用。 1 MES功能概述 车间信息系统必须遵循车间原有管理思想，并在此基础上做出提升。因此，MES系统管理主流程依然保持原流程。MES系统管理对象是车间，并将车间作为一个相对独立的生产部门进行管理。从生产角度看，车间与上层的关系是接收生产计划，并按上级的生产计划进行生产排程并组织生产。对影响车间生产计划的生产物料进行了抽象与扩充，经过分析后形成4种分类：物料、设备、工具、人员。 2 MES系统在车间管理中的核心应用 MES系统从上级接收到生产计划后必须对完成计划做出评估，正如以前手工做的一样，但以前是凭经验，现在是靠数据。在评估时必须对车间内的所有生产资源作一次平衡操作，同时，MES系统具备的APS排产引擎还可以提供多种优化算法供计划员选择。经过模拟评估，车间可以很清晰地给出完成计划的可行性和瓶颈所在。通过这个模拟结果我们可以给出充分的理由说明计划的可行性和需要补充的资源，真正做到在适当的时机补充适当的资源。当然，任何计划都可能遇到变化，在生产车间尤其如此，所以，MES系统必须具备良好的人为调度调整的功能，系统可以根据现场情况的变化适时做出科学调整。 计划下达到现场后，如何将生产过程数据反馈到系统中呢？好的MES系统除了具备人性化、简洁的数据采集界面外还应该更多地为操作工人服务。因此现场数据采集一般分为两类：一类是对数据机床的自动采集，基本不要人为干预；另一类是现场触摸屏输入采集，而在提供的触摸屏上除了需要工人反馈加工进度数据外，还应该为工人提供诸如操作指南、图纸、工艺规程等数据供查询。因此，一套好的MES系统在车间中的成功应用至少需要包括3个方面的内容：计划排程、生产资源管理、数据反馈，三者缺一不可。MES系统的实施也同样支持并建议采用分步实施的原则，以上仅描述在车间首次应用MES系统时应该首先关注的核心功能。 MES从约束理论（TOC）发展而来，它充分考虑了车间生产过程中的各种可能的约束条件，正视这些约束的存在正是MES在车间管理中成功应用的关键。近年来国内外企业成功实施MES系统带来的效益正逐步显现，以下是MESA对成功应用MES的企业所作的调查：生产透明度增加了30％以上；生产产能提高了29％；供货及时率提高了23％；生产成本降低了14％；有63％的制造商反映生产周期缩短了35％；57％的制造商反映降低25％的在制品；66％的制造商反映减少了50％的纸面计划与统计工作量。 而对于航空企业车间而言，借助MES进行车间生产管理至少有如下好处：信息可视化；实现车间生产活动的实时监控，易于发现生产过程的瓶颈和问题所在，并及时排解；减少计划和调度时间，允许方便地应用现有的优化方法。不过正因为如此，许多计划人员甚至会担心自己的工作会被计算机所代替。然而，模型只是现实的近似，人们的知识，经验和技能仍然需要来弥合模型和现实之间的差距。计划系统无论多么高级也只是支持人们制定决策的决策支持系统。在面向事件的计划中，通常要由计划人员来决定是否需要修改计划。此外，每一个计划模块也需要由人来负责它的功能、数据和结果。 结束语 MES来到中国已有十多年历史，但在中国航空企业中的应用还刚刚起步，而当前又正处于MES发展的高峰期，各类MES产品、车间管理解决方案纷纷扰扰，不一而足。如何在铺天盖地的信息化浪潮面前保持清醒头脑，找到适合自身的解决方案是企业管理者必须认真考虑的问题。要做出正确的选择这就要求我们知己知彼，冷静分析自身管理模式，分析各类MES产品特点，抓住车间管理中的主要问题，从而尽快打造中国航空数字化车间，数字化工厂！(end)

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