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MES系統的優化本項目在對MES進行優化後MES可以對來自ERP軟件的生產管理信息進行細化、分解，將來自計劃層操作指令傳遞給底層控制層，經過分析、計算與處理，從而方便、可靠地將控制系統與信息系統整合在一起，從而實現數據的透明化。

一、案例簡介

中車時代電動汽車股份有限公司（簡稱中車電動），經營範圍為電動汽車整車集成設計、電氣系統集成設計與整車製造、銷售及技術服務；電動汽車關鍵零部件的設計開發、製造、銷售及服務；傳統客車的設計開發、製造、銷售及服務等。為適應產能提升要求，構建以MES為平台的新能源客車的數字化精益製造管理體系, 本項目主要對MES從工藝流程、生產計劃、收發貨各方面進行優化升級，與PLM、ERP進行集成，達到信息系統間的互聯互通。

二、案例背景介紹

在汽車製造行業，目前國外製造車間已實現從設計到製造過程的數字化，實現了加工和裝配過程的集成智能管控。美國通用汽車公司應用數字製造技術，將轎車的開發周期由原來的48個月縮短到24個月，碰撞實驗的次數由原來的幾百次降到幾十次，應用電子商務技術降低銷售成本10%；美國UGS Tecnomatix.公司和達索Delmia公司等長期致力於虛擬製造的研究，開發出滿足虛擬製造要求的數字化車間軟件。如車間及生產線規劃仿真、工藝規劃、質量控制和生產工具等軟件模塊，可以滿足不同需求的用戶。德國正在開展研究的「工業4.0」即是以智能製造為主導，一是重點研究智能化生產系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現；二是主要研究生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等智能生產技術。使信息技術與自動化製造技術深度融合。國內方面，上海大眾採用數字化車間軟件成功進行了發動機生產線的設計並優化，一汽大眾成功完成了其車身解決方案。

在該背景下，為適應產能提升要求，滿足新能源客車製造所特有的高品質、短交期、低成本、小批量、定製化的市場需求，結合公司精益物流、精益研發、精益質量的管理需求，構建以MES為平台的新能源客車的數字化精益製造管理體系，及時、準確的採集信息，指導、啟動、響應並記錄管理工廠的生產活動，實現基於工位制節拍化流水線生產方式條件下，從生產訂單到產品交付的全部生產活動管理優化。

三、案例應用詳情

MES系統優化升級助推生產過程智能管控

1）生產過程智能管理結構及流程優化

MES系統分為兩個層面：

①上層為MES管理層，一方面，通過MES系統的數據分析功能，將生產過程數據進行統計、分析後展示給公司管理者；另一方面，通過系統接口，從ERP系統獲取生產訂單、BOM、庫存、工藝路線等基礎數據，又將生產過程數據傳輸給ERP系統；

②底層為MES車間執行層，採用RFID技術，由車間員工通過數字終端如一體機、平板機、數據資源終端刷卡終獲取任務，現場操作完成後刷卡報工，將數據錄入MES界面，MES系統通過車間無線網絡存入MES後台數據表。

2）系統模塊組成

①工藝流程模塊

MES系統通過接口程序，獲取長文本內容指導車間操作，操作工在MES終端按工序報工。在MES系統開發圖紙查看鏈接功能，實現操作工直接在現場可以查看電子圖紙。取消紙質圖紙打印和下發的流程。

②生產計劃模塊

在ERP計劃指導下，MES系統緊密結合車間的人員、設備、物料等實時情況，對計劃進行分解和優化排產，制定出詳細、均衡和優化的作業計劃，並下達進行生產線執行。同時，通過制訂計劃和監督計劃的執行，與物料、生產等模塊交互。

作業計劃下達與調度。包括下達備料及物料配送指令，生產作業指令下達，支持計劃取消、計劃調整等生產計劃的臨時調整，現場呼叫管理等。

③車間管理模塊

受車間環境和操作工水平的限制，簡化現場系統操作，所有操作以刷卡方式實現。

④全面質量管理與追溯

質量管理主要包括三個層面，操作上涉及互檢、自檢、專檢、巡檢和終檢。第一個層面是操作工在收到上道工序流轉下來的車時，先進行互檢，若發現質量問題可當場退回給上道工序返工，以保證不收不良品。第二個層面是自檢和巡檢，即組裝過程中進行質量檢驗，發現問題馬上修正，從而做到不做不良品。第三個層面是專檢，在關鍵控制點上設置專檢項，必須通過檢驗併合格，才可以進行轉序，以保證不交不良品。而在車子下線後，必須進行整台車質量問題全面檢驗，方可進行入庫發車。

⑤裝配作業管理

裝配管控功能：需實現正向管理與反向追溯，對整車或關鍵件進行現場實時管理與事後全面追溯，做到各個物料與工位上信息的全面覆蓋（5M1E、5W2H），對裝配現場的每道工序進行操作步驟和用料管理，全面實現標準作業和物料監控。

變化點管理：根據ERP中BOM和工藝路線標準，設置每批車的裝配工序和用料情況，一旦出現與標準不一致的現象，即需停線處理，待異常解決後再開工。

⑥物流管理模塊

收貨環節，倉管員接到供應商的送貨清單，MES系統通過接口自動生成「來料送檢單」，並通知質量管理部，質檢員檢驗後刷卡確認，自動過賬到ERP系統。

整個MES物流體系，取消紙質來料報檢、入庫單、生產領料單、調撥單，全部實現電子化表單流轉；簡化人工報檢、打單環節，實現現場操作刷卡即時過賬。此方案優化了人力資源，加強了公司物料配送的精準度，加快了物料流轉速度，為提高公司庫存周轉率提供了有力的支撐。

⑦設備管理

通過對設備的使用、日常維護、檢修、運行與報表統計分析的全面管理，提高設備妥善率，為合理利用設備產能，編制工序作業計劃，保證生產運行通暢發揮着重要的保障作用。設備管理的主要功能包括：設備檔案管理、設備定檢計劃管理、設備維修管理、設備狀態實時監控、設備故障與事故管理、設備OEE分析、工裝夾具管理。

⑧生產過程跟蹤

通過監視產品在任意時刻的位置和狀態來獲取每一個產品的歷史紀錄，該記錄向用戶提供產品組及每個最終產品使用情況的可追溯性。

⑨異常報障

MES系統對異常從六個方面進行了分類，包括：物料、設備、質量、工藝、技術、其他，並在每一列下進行了細分。為了各級人員及時響應異常問題，併到現場解決，系統採用四級響應機制。

處理人員一旦接到短信提示需在第一時間內趕到現場，並在MES系統中刷卡簽到，啟動處理程序。處理完成後，刷卡關閉問題，並經現場人員刷卡確認關閉。系統將記錄每一步操作的延續時長，可按異常次數和異常持續時間進行柏拉圖顯示，每月分析異常處理對生產造成的影響。

⑩基礎數據管理

物料主數據管理:對產品、半成品、原材料進行分類管理，定義和維護生成單品物料唯一標示（條碼/RFID）的編碼規則。

生產線基礎數據管理:工段、工位、在制品料位、工班、人員等基礎信息和編碼管理。

工藝數據管理:建立和維護產品加工和裝配的製造BOM、工藝路線所需要的各種基礎信息。

四、創新性與優勢

MES作為製造業的基礎系統，在對工廠實現自動化生產有着不可或缺的作用。但是隨着企業信息化程度的完善，企業原有的MES系統已跟不上生產的步伐，本項目中對MES系統進行優化，實現生產過程智能管理結構及流程優化。為中車電動未來促進設計、試驗、製造、管理和服務等環節中全過程的信息互聯，進而打造面向透明化管理的精益運營平台奠定了基礎。

五、案例應用效益分析

通過建設和完善車間製造執行系統（MES），實現企業從設計、工藝到管理、製造、物流等全生命周期環節的集成優化，全面提升企業的資源配置優化、生產管理精細化和智能決策科學化水平。對塗裝、焊接和裝配生產線的工序節拍化、智能化改造，實現生產線的智能、協調運作和集成管控，提高生產效率，實現多品種新能源客車的均衡化混流生產和裝配，生產效率提高20%以上，降低不良品率20%以上，運營成本降低20%以上。