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MES提升广汽乘用车生产管理 |
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一、企业简介
广州汽车集团乘用车有限公司是由广州汽车集团股份有限公司独资设立的子公司，作为广汽集团自主品牌乘用车项目的实施载体，致力于生产销售具有国际先进水平的整车、发动机、零部件及汽车用品，以及汽车工程技术的研究与开发。广汽乘用车成立于2008年7月21日，注册资金12亿元，公司占地面积近120万平方米，首期投资预算38亿元，计划年产能整车10万辆、发动机10万台，后续将分阶段达到年产整车40万辆、发动机45万台规模。
秉承“以人为本、安全经济、紧凑合理”的原则，工厂工艺、布局充分融合国内外汽车行业先进技术，实现精益设计、精益生产。整车包括冲压、焊装、涂装、总装四大工艺，及长度1300m的试车跑道，发动机包括缸体、缸盖、曲轴三条加工线和整机装配线。首期厂房于2008年动工，2009年底建成，2010年内投产。
放眼世界，放眼未来，广汽乘用车将以市场为导向，以科学技术为先导，秉承人为本、信为道、创为先的企业理念，创建环保、安全、高效、和谐的企业，以高品质产品服务社会，实现健康、稳定、持续发展，为成为世界一流汽车企业的目标而奋斗！
二、信息化应用总体现状与发展规划
1.信息化应用现状
为响应国家两化融合要求，广汽乘用车IT部门在1年内一次规划了ERP\MES\DMS\SCM\PDM系统，目前这些系统已全面上线，迅速帮助广汽乘用车新车顺利投产上市，并在最近的产量拉升过程中，提供了全面的信息化支持。
2.信息化发展规划
图2 广汽乘用车信息化整体蓝图
以上系统模块已在广汽乘用车上线，完全实现了汽车整车厂的核心信息化模块，且在这个过程中，是一次规划，整体实施上线，故各系统之间的业务流是连贯的，没有断层，各系统之间的接口清晰、简单、稳定；例如在PDM完成车辆的设计、定型；DMS完成经销商车辆的订单下达，DMS将订单传给ERP做资源计划，ERP再将排好的日生产计划发到MES进行生产制造，并将采购计划发给SCM供应链指导供应商备货；MES将生产进度反馈给ERP、DMS；制造完成后将完工计划报给ERP；最后DMS进行入库，并负责4S站的销售、维修过程；CRM系统根据DMS销售与维修记录对客户做售后关怀；最终完成了一辆车从设计开始到交付顾客的信息流闭环。
目前各企业信息化遇到的最大问题之一就是系统间的集成，如果集成没做好，则系统无法稳定运行，广汽乘用车已完成了整个系统的基础搭建，并实现了核心模块的应用，未来信息化的重点在于对各模块的功能深入挖掘使用。
图3 MES与各信息系统质检的关系
三、参评信息化项目详细情况介绍
1. 项目背景介绍
汽车产业是规模产业，一个汽车制造企业如果要在中国目前激烈的汽车竞争环境下，取得经济效益，占稳市场，除了有良好的品牌、卓越的销售技能外，也需要制造出过硬质量、低成本的产品。这就要求企业对制造过程进行精细化管理，在快速的流水线生产节拍下，也能有条不紊的协调设备、物料、人员的作业关系，控制生产过程中的质量缺陷，降低生产过程中的库存。传统ERP系统解决的是财务、人事、仓库、工艺、产品数据的问题，而对各行业、各企业大相径庭的车间制造过程，ERP无法有效解决制造中的管理，因此广汽乘用车在2009年全厂信息化启动时，除了ERP、DMS(经销商管理)外，也同步导入了罗克韦尔自动化的MES平台。
因广汽乘用车隶属广汽集团，而广汽集团下辖广汽丰田、广汽本田两家著名汽车厂，因此广汽领导要求广汽乘用车的生产制造必须吸收丰田和本田生产的优秀管理经验，且在这个基础上结合自主品牌的生产特点，做进一步的改造和提高。广汽乘用车目前的MES系统，即结合了本田批量生产的规模化效率，又结合了丰田柔性精益化生产的物流模式，形成了一套国内自主品牌独创的先进MES系统。
图4 MES架构
2. 项目目标与原则
主要目标是要能实现1-全厂数字化透明生产管理；2-精益化生产管理； 3-全厂制造过程质量管理，为了实现这3个目标，具体要求：
1）根据ERP计划，MES产生焊装、涂装、总装车间序列生产计划，指导车间生产
2）MES能实施监控车辆在焊装、涂装、总装车间制造过程中的进度，以及车辆修理、报废等异常情况
3）MES能实现精益化物流配送，根据生产进度，将需要装配的物料实时拉动到生产线边，从而降低车间库存
4）MES对制造过程中的质量进行缺陷管理，并能采集关键零件批号，最终形成每辆车一个质量档案，作为国家车辆召回数据依据
5）MES对各车间设备做数据集成，将力矩机等主要设备数据汇总到MES系统，提供查询、分析功能；与车间部分自动化设备做集成，能传输车辆数据给机器人、机运线，从而指导自动化设备作业
6）与ERP、PDM、DMS、SCM等系统做集成，不但能从相关系统获取订单、BOM等数据，也能将车辆制造信息发给其他系统，形成企业内信息流的闭环。
项目实施过程中所需要遵循的原则
1）ERP、PDM、DMS、MES系统要同时规划，分阶段实施，各系统功能划分清晰明了，才能保证一个业务运做的完整性
2）ERP、PDM、DMS、MES几大系统之间的基础数据必须一致，遵循谁产生数据，则存储数据，而别的系统就只能通过接口获取数据，通过这种方法，保持几大系统间不会存在数据差异问题
3）MES依赖车间内相关的网络、设备(力矩机、打刻机、加注机、机器人、机运线、PLC等)、输出终端(扫描枪、打印机、RFID、工控机、触摸屏)等，所以这些设备也需要同期规划，并在MES做需求分析时，就要提前与设备厂商讨论接口数据规范，并作一定的测试验证
4）MES是生产制造执行系统，为了保证生产，甚至要求7*24小时运行，故MES需要比ERP更高的稳定性和安全性，所以在规划MES系统时，要考虑网络安全、系统硬件安全、数据安全，并要有一套完整的灾难恢复机制
3. 项目实施与应用情况详细介绍
广汽乘用车MES系统从2009年11月启动，2010年2月实现了第一期功能，2010年7月实现了第二期功能，并完成与ERP、DMS、PDM的集成。项目实施期间，罗克韦尔公司派驻了专业的MES项目团队全程现场实施，双方项目经理全职负责，严格按照软件实施过程执行：（需求分析、系统设计、系统开发、系统测试、系统集成、数据准备、系统上线），在每一个阶段，根据项目实施方法论，严格控制过程质量，控制过程中的风险，避免将问题带入下一个阶段。
实施过程中，每个阶段均遇到难点，如在需求分析阶段，最大的问题就是如何确定MES与ERP的功能边界，例如ERP的日计划做到什么程度，需不需要做初步排序再给MES，另外ERP的计划如果发生变更，对MES有什么影响，又比如在MES做了物料拉动，如何将拉动的物料数据传给ERP，ERP用什么单据来对应MES的物料拉动；解决这些问题时，需要MES顾问与ERP顾问，以及关键用户一起讨论，讨论时，重点是各方不能仅站在自我立场分析问题，而应该思考这个功能应该放在那里实现，对系统整体才是最有利的。经过顾问方以及广汽乘用车关键用户的反复讨论，特别是罗克韦尔公司的顾问做过大量车厂MES案例，有丰富这方面经验，项目组迅速完成ERP\MES之间的功能分工。
在系统上现阶段，也遇到很大困难，因广汽乘用车是新厂，产量在初期少，且生产计划不稳定，有时候生产试制车时，生产线停停走走，所以MES系统的车间计划模块、物料拉动模块基本没法使用，甚至因为生产临时变动或数据错误，而要IT手工修改MES中的数据。虽然MES功能已能用，但这个功能是应对量产后的生产模式，在试制期，MES的部分功能不能盲目上线，需要保持手工作业的仍然要继续，在量产后再逐渐使用。
广汽乘用车MES功能规划：
1）生产控制模块
MES产生车间生产计划，指导生产；
系统能实现车辆在制跟踪，通过条码扫描或RFID，能实时监控车辆在流水线的过程管理，方便了生产管理人员统计各车型生产报表；
在涂装车间，完全采用RFID自动跟踪系统，无论白车身在涂装哪个位置，均能迅速查询，并通过RFID识别，以及与设备PLC信号交互，能控制传送链自动选择出道、入道，实现车身的流动由系统控制；涂装系统也会将车型、颜色信息传输给喷涂机器人，指导机器人自动喷涂；
系统能按出车顺序，在装配车间，自动驱动打印机打印单车主线及分装线的装配指示单，指导工人按照车辆顺序，且按照装配单配置表作业，避免了错装误装；
2）物料管理模块
通过同步物料拉动，批次物料拉动，SPS物料拉动三种拉动方式，产生各种配送票据，指导配料人员从仓库、卸货暂存区，将物料按生产需求分时段配送到生产线边，实现精益化生产，有效降低了线边库存。
3）质量管理模块
主要在生产过程中，对关键件（重要保安零件）条码批号进行采集，并与车辆的VIN号做绑定，采集分单件批号条码采集和批次物料条码采集；
生产中，焊装、涂装、总装质检人员发现有质量问题，则立即对质量进行缺陷登记，缺陷按各种代码分类，登记后的缺陷可按工位，按缺陷类型，按时间进行统计，从而能有效发现问题的递增或收敛，帮助质检人员提前防范问题的扩散或帮助质检人员分析问题是否已解决。
4）通用业务模块
通用模块内，包含了设备数据采集，可采集力矩值、检测仪器数据、各种设备的启停信号，异常信号，并作监控与统计分析；
4.效益分析
MES系统上线，在广汽乘用车实现了数字化工厂管理，以及精益化物流管理，不但提升了生产效率，也为未来规模化生产做好准备。(end)
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(4/2/2011) |
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