军工MES解决方案

军工企业信息化现状和展望我国军工企业从建国以后经过60年的发展，国防实力得到了明显的提升，为国家繁荣和安定做出了巨大贡献。随着军工行业的快速发展，任务重、要求高、能否短周期高质量完成军品任务已经成为军工企业面临的主要挑战，这种挑战正在对军工企业的核心能力提出更高的要求。航空、航天、船舶、兵器、核工业等领域所研制的各类军品几乎都属于复杂产品。军工产品制造要求质量优、精度高、柔性好、响应快、消耗少。信息化与数字化是军工制造业发展的必然趋势也是满足现在军工制造业需求的重要途径。信息化建设作为军工企业提升管理水平的重要支撑，已经日益显示出其巨大的价值。在“十二五”规划中明确指出，在信息系统逐步普及的今天，如何针对军工企业的特点和需求，提供科学、可行的解决方案及产品，并从战略发展的全局考虑，信息化要支撑企业的全球化运作、制造和营销，支撑企业未来战略发展落地，是军工集团及所属院所、企业关注的重点。大多军工企业在信息化基础建设上已经踏下了坚实的一步，ERP、CAx、PDM、PLM等项目纷纷上马，但“信息孤岛化”现象严重。对系统的应用还不成熟，功能利用率不高。信息化系统大多只涵盖了企业级管理（ERP）和工艺设计和数据管理（CAx，PDM等）方面，缺乏一套专门针对车间，连接计划、工艺到实际的生产制造系统。MES（制造执行系统）很大程度上解决了军工企业的当务之急，打通了信息壁垒，与其他系统的无缝集成，为企业提供了一个连接计划、工艺和生产车间、设备的桥梁。北汇信息采用在国际军工制造业中有多达36年行业经验的加拿大EpicData公司研制的MES产品，并辅之在国内军工口有十数年经验的国内实施团队，推出为国内军工企业量身定做的MES解决方案。军工企业数字化车间MES的构建要求军工制造企业在解决车间底层基于自动化设备实现生产系统柔性化和从需求管理的角度出发应用MRP/ERP系统解决管理流程化、信息集成化、和决策科学化的同时，还需要解决更复杂的车间制造过程管理问题，即建立制造执行系统（MES）为核心的生产作业计划管理与执行控制集成应用模式。MES（制造执行系统）通过信息的传递，对从产品开始投入生产一直到其完成的整个生产过程进行优化管理，并通过收集、处理生产过程中大量的实时数据和事件对企业的生产活动做出指导、响应和报告的系统。这种动态变化的生产条件做出快速响应的能力，将减少军工企业内部物料的生产行为，促进生产操作和过程的有效进行。而随着信息化的快速发展，武器装备更新换代加快。对于承担武器装备研制和生产单位的军工制造企业来说，军工产品生产的特点要求MES软件系统能够适应由产品快速变批量、混线生产和快速响应制造等带来的生产线和业务流程重构的需求：·满足军工型号制造快速变批量生产要求，能够快速调整业务过程；·具有可重构性，能够适应型号研制与批生产结合的混线生产模式；·实现底层信息实时反馈，将车间形成具有信息反馈的闭环控制执行系统；·具有开放式架构，能够实现同其他外部系统的信息集成。MES将建立与已有的产品数据平台PDM无缝集成的产品全寿命条码管理跟踪系统作为产品信息交互的主线，以保证从设计、工艺制造源头至产品生产全过程、最终装机的全面信息交互和共享；以数控设备DNC通信联网作为基础，利用数据采集系统实现设备加工信息的收集．并通过设置以公司内网为传递途径的现场终端，实现产品生产信息、设备加工信息、资源管理信息的集成。以MES为纽带的数字化车间数字化车间的集成应用系统采用基于产品数据管理的集成生产计划与执行控制，是实现数字化制造车间集成应用的一个有效的解决方案和重要实践。数字化车间是在ERP概念基础上凸显PDM作为企业信息集成框架的作用，同时强调MES作为制造现场的生产管理系统的重要性。这种模式针对军工制造企业现阶段要解决的核心问题，采用项目管理技术进行研制过程的管理。数据库设计数据工艺数据NC程序任务及其状态资源及其状态现场终端（WEB）物料管理生产指令发布数据采集MES生产计划与调度资源管理现场终端（WEB）CAPP刀具管理现场终端（WEB）NC编程与仿真MES在典型机械加工数字化车间的应用MES（制造执行系统)从ERP（企业资源计划）中接收到业务订单，然后将工厂生产计划信息引入车间，结合工厂生产计划进行具体生产排程，把企业下达的生产任务转换成工单，然后具体分配到车间的各个生产单元（工段／班组），工作地和工人，规定他们在周，日以至轮班和小时内的具体生产任务；并通过MES的现场终端将生产指令直接下达到具体工位／操作者，同时及时采集每个工位所执行任务状态的信息；实现生产进度控制，产品质量控制，物料消耗与库存控制及生产成本费用控制等。MES能与PDM集成和运行CAx软件，支持车间的工艺准备技术工作，实现设计数据直接引入，工艺建模，自动编程和程序仿真。MES和DNC系统兼容整合后，通过网络与生产现场调试的实际应用程序回收后统一存放,归档。同样，机床的CNC参数也可以通过此系统进行传输，还可以通过DNC系统实现刀具参数的传递。MES系统还可以建立刀具管理系统，实现数控用道具的管理与预调,考虑到生产规模的扩大和品种的变化速度加快，在加强CAx的同时，应注重生产准备环节的技术改造。刀具综合管理和预调制度的建立及刀具管理系统的采用可以实现在车间（单元）范围内的刀具参数和寿命管理，实现刀具的统一调配和配送，将缩短生产准备时间，降低车间刀具占有量，提高刀具的利用率，以及稳定产品质量。MES也可配合企业资源管理系统实现对工装、夹具、量具和辅料进行需求计划，并管理工装、夹具、量具和辅料的有效性。PDMPDM其他信息系统CAxERP生产管理生产单元调度流程管理人工管理零部件追踪生产支持信息分配信息表达方式文档控制产品跟踪和谱系质量管理数据收集生产经营分析降低成本提高生产效率终端终端终端便携电脑PC平板电脑PDAEpic军工制造执行系统模块基于多功能信息终端的数据采集和信息交互平台与其他系统的集成CNC车床普通车床工作台生产监控数据收集设备和操作者层北汇信息提供的MES应用与实施服务北汇信息作为军工MES领域的专业服务企业，凭借多年军工行业服务经验，对于军工企业的制造数字化有着充分的认识和经验，基于国际领先的军工MES系统平台（加拿大EpicData公司研发，北汇信息是中国军工业务独家代理商），将为国内军工企业提供MES咨询、实施和维护的完整服务。针对军工企业数字化制造车间的应用，北汇信息将根据军工客户的实际需求，根据分层次和循序渐进的原则，把MES的实施效果落到实处，为军工企业带来真正的帮助。对于以MES为基础及桥梁的数字化工厂的技术应用有多种形式，可以小到一个柔性制造单元系统，也可以是一条生产线或整个车间以至多个厂区的集成应用。实施步骤：根据北汇信息与EpicData的多年军工实施经验，我们推荐以下的三阶段实施模式（如下图所示）：数字化工厂一期工程数字化工厂二期工程数字化工厂三期工程完全集成IntegraNet与底层数控设备做对接，采集设备数据IntegraTrak在车间具有的接受、移动、出货、查询和管理中运用到的查询、报告、管理功能帮助客户更好地追踪厂外物流及厂内物料拉动等信息。辅之以IntegraProduction的部分功能，实现“数字化工厂”的雏形。完善IntegraProduction中的9大功能组，按客户要求予以准确定制，完善“数字化工厂”的功能模块安装IntegraTLC模块，并与其他系统（ERP，PDM等）开始集成，彻底实现“数字化工厂”第一阶段：以IntegraNet，IntegraTrak为主，辅以IntegraProduction的部分功能。针对客户的现场瓶颈和痛点，先从现场的数据采集入手，做到对现场流程的初步可视化，追踪零部件和在制品的状态，打通与现场设备的技术接口壁垒，辅之与初步的排程，结合Kanban，Andon，终端系统，定制报表，实现一个数字化工厂的初步模型，起到一个立竿见影的示范效果。并在这一阶段使工厂员工逐渐适应“无纸化”工厂的操作流程。第二阶段完善IntegraProduction的功能。结合客户现场情况，通过对EpicData制造执行系统（MES）的实施，优化生产流程，采集更详细的数据，完善排程系统，对质量管理，设备维护，文档控制，客制报表等功能做到深入的实现与应用。在此阶段，工厂员工应该已经适应在“数字化工厂”的操作流程。第三阶段根据客户实际需要，实施IntegraTLC，完善员工“门禁”，工时计算等功能，并在企业信息化大平台上与其他系统，诸如ERP、SCM、PDM、PLM、CAx做到无缝对接，打通信息交流壁垒，彻底实现“数字化工厂”的概念。在此阶段，工厂员工已经熟练掌握全部数字化控制技能。军工企业由于行业的特性，在安全保密要求与信息系统技术有其自身的特点，北汇信息结合多年在军工企业信息化建设中的经验推出了面向军工行业信息系统技术解决方案，在实施过程中将严格遵守国家有关保密条文规定，并且从技术和人为两方面杜绝任何可能导致泄密的状况。EpicData的成熟经验航天和国防制造商面临一个独特的业务挑战：全球的竞争，固定总价合同，市场不可预见性和安保问题。航天和国防产品的制造商为了变得更有效率，需要发掘流线运营和适应精益制造实践和安保协作和保持它们传递的产品的细致纪录的道路。为回应这些需求，EpicData提供制造运营管理方案的IntegraSuite，这包含了所有制造运营的主要方面。IntegraProduction™车间制造管理IntegraTrak™零件和资产的追踪IntegraTLC™车间工作劳动力管理IntegraNet™数据收集管理系统EpicData的产品在航空、航天和国防工业上已经应用了近40年。客户的名单就如同这个行业中名人录一样，所有的企业都是制造各式各样商业和军用车辆、飞机、直升机和特种装备的行业巨头。因此我们非常了解航空、航天与国防制造商们所面临的特殊挑战。我们的解决方案能够使您：同您的生产项目合作伙伴一起进行实时同步的全球合作，从而更快的推出新产品。通过加快原材料到生产的周期，使定制生产更容易更快的对车间人员、零部件、生产过程进行实时、准确的计划和反应。通过实时的零部件与劳动力供给来保持对于库存、成本和生产计划的严格控制。管理产品的序列化和质量问题，在履行法规或合同义务的同时，完成零部件审计追踪和成品谱系。通过准确的产品谱系与仓储位置记录，提高工具和零部件的维护、维修、配件操作的效率。EpicData在军工行业的典型客户我们的愿景北汇信息希望通过MES的实施，帮助军工客户实现生产管理方式的转变，帮助改变制造资源管理模式．建立快速制造过程响应体系。实现了数控车间的工艺技术、作业计划、生产组织、质量控制、资源利用等数控加工制造全过程的信息响应和系统集成，帮助军工客户分阶段完成“数字化工厂”的搭建。随着后续工作的深入，北汇信息将进一步加强系统优化及应用集成，努力为中国国防企业打造世界一流技术和管理的现代化数控车间，为军工企业制造车间实现数字化、管控一体化提供示范和应用实施的支持。