集成APS高级排产的MES系统在航空航天离散制造业中的应用

一、行业背景

近年来随着航空航天企业信息化的深入应用，大多企业先后实施或将要实施上线的系统包括PDM、CAPP、ERP等。与此同时，企业信息化建设的过程又是变革管理思想、改进管理模式、优化管理流程、提高员工素质的过程，是提升企业经营管理水平、缩小企业目标与资源能力之间缺口的有力手段。以前仅由ERP提供的车间现场管理系统已经无法完全满足企业现场执行层的计划管理需要，MES也就应运而生了。MES（制造执行系统的简称）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，制定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APS（高级计划排程系统的简称）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根据产能、交付期、车间资源方式优化模拟排产，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，在计划制定后，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。

北京精诚智博科技有限公司作为国内最专业的MES系统实施商，经过近十年制造业管理系统研发和实施经验，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，精诚软件将为客户提供最先进的最实用的软硬件解决方案和技术服务。

二、建设原则

1. 遵循信息化工作的总体规划

企业在多年的信息化过程中已经积累很强的管理信息化的经验，已有多项目信息化系统正在或将要上线中，信息化方面已经打下了坚实的基础，基本形成自己的一套信息化管理思路。因此，车间制造执行系统将遵循公司总体信息化规划，使MES系统成为企业信息化中的一个有机部分，而不能搞成信息孤岛。

2. 要将先进的管理思想与企业的实际相结合

杜绝系统成为企业老的系统的“翻版”，只有引入先进的管理思想，才可能改善流程，消除已存在的问题；避免脱离企业实际，影响企业正常生产，从而给企业经营带来巨大的风险，因此在实施MES中要结合公司自身的生产特点。

3. 提升车间的管理水平

充分利用计算机技术的优势，通过实施MES系统，优化生产流程提高设备利用率，通过MES系统的数据采集模块，测量、采集最终并提升关键设备的OEE值。通过与ERP以及其他系统集成，构建公司强大的信息管理系统，为企业管理服务，提升管理水平与生产力。

4. 发挥MES桥梁作用

MES的实施，填补了上层计划系统和底层控制系统的信息断层，实现了航空航天公司三级信息流的通畅。

三、系统设计

系统采用B/S架构设计，ORACLE或SQL Server数据库，.NET语言开发，基于国际标准的技术架构设计开发，在确保系统的稳定性、扩展性等系统性能方面考虑周全。

本系统服务器设在集团公司，便于数据的集中统计与维护，使用单位主要涉及到机加、钳焊、钣金、部装、总装等生产环节，集团领导主要通过MES系统了解实时生产状态，查看相关统计报表，依据实时精确的数据作出相应决策。

四、系统功能

基于丰富的生产现场解决方案实施经验，精诚软件设计了如下功能模块来满足公司的实际需求，具体功能包括：

高级计划与排程：

- 支持按设备，人员和生产工具的有限能力排程；

- 支持不同排程方式和策略；

- 对不同状态订单进行排程；

- 按不同时区进行计划和显示；

- 支持紧急插单处理；

- 支持计划的、拖拽的调度功能；

- 其他APS功能。

生产监控管理：

- 根据设备“钻探式”监控生产信息；

- 根据甘特图不同颜色实时监控生产进度信息；

- 根据工序消息监控生产信息；

- 根据附加工具栏给出的统计值进行进一步的生产监控。

质量数据采集：

- 由操作工人对废品及合格品进行登记和统计；

- 在生产订单完工时由检验员录入该生产订单不合格品审理单单号；

- 将上述数据反馈到ERP系统中；

- 给个别关键件定义检验计划，并录入检验数据作为样本，采集质检样本数据，进行质检过程控制。

数据分析与统计决策：

- 可根据所采集的各项数据，以报表形式向管理者提供信息反馈，实时把握生产中的每个环节，为生产决策作实时有效的数据支持。

- 具有各类数据的常用查询、定义式查询功能；

- 支持各类数据的统计分析与相应报表的生成。

多系统数据集成：

- MES作为联接顶层计划系统与底层控制系统之间的纽带，是信息系统中消除信息孤岛、建立全面企业信息化、实现最大化信息共享的必要组成部分。航空航天行业在顶层计划系统和底层控制系统方面都起步较早，系统已基本建立，后续MES的实施过程需要与上下层系统进行完整的接口。

条码与无线技术的应用：

- 部分移动作业可采用无线手持终端处理，这样可大大提高一线数据采集的实时性，有助于提高工作效率，减轻大量重复劳动。

五、实施效益

精诚软件基于APS高级排产的MES生产执行系统可快速排程试算杜绝手工排程的误差与失误、订单交期确切答复，缩短订单交期、拉动式（Pull）准时化生产（JIT）、自动安排生产现场的优先生产顺序、生产进度与异常即时掌控、精确的制造实际成本与利润分析、极大降低生产人力需求成本、图形化的产品工艺维护与保密、电子文档历史版本与权限管理等