MES系統助力智能船廠

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MES系統助力智能船廠MES系統助力「智能船廠」，某船舶企業的MES項目通過攻克硬件集成技術和軟件集成技術，率先實現了側重於生產過程管理、設備自動控制、可視化終端等主要功能的MES系統的應用，建立了拉動式生產計劃管理體系，實現了生產過程數據採集、控制、分析，並通過對接現有的NC切割系統、船體工程管理系統、企業ERP系統，建立生產過程實時數據庫、為質量、技能、成本大數據分析打下基礎。項目的成功應用使得生產現場通過電子屏或平板電腦可實時查看產品加工進度情況，大大降低了非生產性工時支出和管理成本，有效提升了造船效率、產品質量、精益化管理，提高了客戶對企業舶製造先進性的認可。

目錄

一、案例簡介

某船舶企業結合公司生產流程和建造工藝，基於對大數據、物聯網、傳感器、無線技術等的研究，開發了一整套生產製造集成平台MES，以幫助企業解決企業資源計劃與生產現場信息聯繫不緊密問題，包括建立拉動式的生產計劃管理體系、建立多功能的生產過程採集與分析系統、自主開發改正圖管理系統等。通過項目的實施，其能通過直觀的畫面，達到同時輸出單船、多船預合攏搭載、大組預定表的功能，還能結合每周、每月的生產安排，達到合理安排各船分段加工順序的目的，大大節省了手工製作預定表的工時；能充分採集製造進度、現場操作、質量檢驗、安全狀況等生產現場信息，並通過自主開發的不合格品系統和設計聯絡單系統發起質量問題處理流程，匯總各生產環節相關質量問題信息，便於過程管理，明顯縮短各類質量問題處理周期，為產品質量提供保障；可實時將改正圖紙下發到現場作業班組，作業者可現場打印圖紙，快速實施改正，同時生產管理者可跟蹤每一條設計改正的落實情況，及時跟蹤反饋。

在船舶製造行業，目前國內外均未有成熟的MES系統，本項目的成功實施在船舶製造領域屬於行業領先，成功提升了品牌知名度及社會影響力，提高了企業競爭力。

二、案例背景介紹

隨着船舶智能化製造的推廣實施和成組技術的應用，內業、組立、外業、塗裝等船舶製造中間產品的生產過程的控制對縮短船舶建造周期，提高造船效率的作用日益明顯，數字化車間正在取代船塢成為船舶製造中新的物料和信息資源的集散地。因此，運用信息系統對造船企業車間層的管理將日益重要。MES是對製造企業執行層進行全方位管理的信息系統，在企業集成信息管理系統中，起着承上啟下的橋樑作用。

基於此，該企業通過查閱資料、了解其他製造行業的MES系統實施情況，結合公司生產流程和建造工藝，確定項目技術路線，明確關鍵技術要求和技術難點;通過對大數據技術平台、物聯網、傳感器、無線技術應用等智能技術的研究，解決關鍵技術問題，制定出MES系統總體技術實施方案；開發一整套生產製造集成平台——MES系統，以幫助船舶企業解決企業資源計劃與生產現場信息聯繫不緊密的問題，如生產過程計劃的執行與生產現場的控制缺乏優化的調度與協調、企業生產能力難以得到合理評估、生產成本難以有效控制等問題，使企業信息管理系統能夠及時、快速、有效地運行，從而提高企業整體管理水平，適應敏捷製造和精益生產的要求。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

該企業對於MES系統的定位重點在：優化生產計劃；有效減少人工錯誤率；增加生產過程可追溯性；通過與企業的ERP系統、設備PLC的信息集成，實現從計劃到生產、倉儲、物流的全流程信息化；打破信息孤島，實現對船舶生產全過程的信息監控。

2、關鍵技術應用詳情

（1）拉動式的生產計劃管理體系

根據現有訂單、勞動力、場地、設備、資金等資源，結合接單計劃、人員招聘計劃、設備改造計劃等，以保障準時交船、均衡生產為原則，制定年度線表計劃。

針對多船建造中預合攏搭載和大組預定製作太過繁瑣的現狀，該企業根據現有廠區布局、設備狀況和生產管理特點，融合ERP系統的功能和數據，導入了工程計劃管理系統，為合理、高效地安排工程計劃提供依據。該系統能夠通過直觀的畫面，達到同時輸出單船、多船預合攏搭載、大組預定表的功能，還能夠結合每周、每月的生產安排，達到合理安排各船分段加工順序的目的，大幅度地節省了手工製作預定表的工時。

（2）多功能的生產過程採集與分析系統

該企業在多個生產環節建立了數據採集和分析系統，能充分採集製造進度、現場操作、質量檢驗、安全狀況等生產現場信息。各塢、各船項目、各分段、各工種等的製造進度、主要工程節點、生產質量、物料配送情況等生產現場信息都有專門的信息化工具採集、整理、分析。

在生產過程中如果發現質量問題，現場作業人員可通過自主開發的不合格品系統和設計聯絡單系統發起質量問題處理流程，這兩個系統分別對應外購品質量問題和自主設計質量問題對應。通過系統可以匯總各生產環節相關質量問題信息，便於過程管理，明顯縮短各類質量問題處理周期，為產品質量提供保障。

（3）改正圖管理系統

為了應對在船舶建造過程中，由於船東要求或者現場的問題反饋，設計人員需要變更施工圖紙的需求，企業自主開發了改正圖管理系統。設計人員通過該系統可實時將改正圖紙下發到現場作業班組，作業者可現場打印圖紙，快速實施改正，同時生產管理者可跟蹤每一條設計改正的落實情況，及時跟蹤反饋。該系統大大縮短了改正圖紙下發的時間，實現了集中式管理。

四、創新性與優勢

該項目的創新性與亮點包括：

（1）生產過程數據採集、控制、分析，對接現有的NC切割系統、船體工程管理系統、企業ERP系統，建立生產過程實時數據庫、為質量、技能、成本大數據分析打下基礎。

（2）在船舶製造行業，目前國內外均未有成熟的MES系統，生產計劃、生產調度等還停留在手工、看板作業水平，設備控制網絡化程度不高。該企業通過攻克關鍵技術，即硬件集成技術和軟件集成技術，率先實現了側重於生產過程管理、設備自動控制、可視化終端等主要功能的MES系統的應用，有效提升了造船效率、精益化管理，提高客戶對企業船舶製造先進性的認可。

五、案例應用效益分析

該企業MES項目的成功應用使得生產現場通過電子屏或平板電腦可實時查看產品加工進度情況，一期在船體車間和裝焊車間覆蓋率達到80%以上;可聯網機加工設備數據採集率達到80%以上；人員作業工時自動採集率達到80%以上；產品質量可追溯率達到100%。

實現了造船工時的自動統計，有效降低管理成本，提高工時統計的準確度；實現了實時動態掌握生產加工進度，及時發現和糾正瓶頸環節或者問題工序；自動統計工人工時，為量化考核提供依據。實線數據的自動化採集後，大大降低了非生產性工時支出，更實時準確的掌握生產進度，為實現企業智能製造及生產經營決策提供重要保障，為未來智能工廠的數字孿生計劃準備數據支持。