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借助RFID 江淮汽車成功實施MES系統(tǒng)

項目實施年份:

施工地點:

項目周期:0個月

工程規(guī)模描述:

  早在2003年,乘用車的ERP系統(tǒng)已經(jīng)做成,當時的年產(chǎn)量不足1萬臺。在產(chǎn)量較低的情況下,企業(yè)對生產(chǎn)計劃的排程、計劃變更、物料管理等要求都不是很高。但是當產(chǎn)量提高以后,江淮汽車的生產(chǎn)除了需要滿足以上需求外,對于計劃時間的持續(xù)性和準確性、物料供應的及時性以及與自動化設(shè)備的集成性都有了更高、更全面的要求。鑒于這樣的情況,江淮汽車決定啟動MES系統(tǒng)建設(shè)。

  江淮汽車信息部經(jīng)過多方研究和方案對比,并且參考了一些成功的案例,在MES系統(tǒng)考察階段他們還考慮過是否使用國外MES系統(tǒng),但是因為各個企業(yè)本身的環(huán)境不一樣,對系統(tǒng)的要求也不盡相同,因而決策還是得從自身出發(fā)。

  考慮到現(xiàn)有生產(chǎn)線相對老舊,使用國外系統(tǒng),貼合度可能比較差,而且投入成本也會不菲,最后信息部上報集團高層的方案是:與華中科技大學合作,開發(fā)一個能夠最大限度滿足自己生產(chǎn)線的MES系統(tǒng)。

  華中科技大學作為國家863計劃離散制造行業(yè)MES課題的牽頭單位,對MES系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)有著較深的研究。華中科技大學在對江淮汽車的MES系統(tǒng)需求做了深入分析和研究后,與江淮汽車一起制定了江淮汽車MES系統(tǒng)的整體解決方案,雙方合作進行MES系統(tǒng)的開發(fā)與實施。

  江淮汽車乘用車MES系統(tǒng)在2007年底正式啟動,經(jīng)歷了一年的建設(shè)歷程,2008年底開始上線應用。

  底層集成看中三個關(guān)鍵要素

  “MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的最大不同點在于前者牽涉到很多與自動化設(shè)備進行集成的問題。”江淮汽車信息化部副部長吳睿東回憶道。在MES系統(tǒng)的整個建設(shè)歷程中,有三個關(guān)鍵因素是他最為關(guān)注的,其中之一就是與底層自動化設(shè)備的集成問題。如打碼設(shè)備、檢測設(shè)備等,還有生產(chǎn)線上的控制系統(tǒng)、設(shè)備的運行數(shù)據(jù)等都需要與MES系統(tǒng)進行集成。

  由于生產(chǎn)線上的很多設(shè)備是提前做的,在做設(shè)備時沒有考慮到以后要上MES系統(tǒng),再加上設(shè)備的年久老化,要把設(shè)備上的信息讀出來,需要花費很大的精力和時間,集成起來相當困難。

  江淮汽車信息化部副部長吳睿東列舉了一個小事例。在整車廠的涂裝和總裝有一個PBS(Painted Body Storage)區(qū),該區(qū)域有一個調(diào)度系統(tǒng),控制車身的進出。在沒有MES系統(tǒng)之前,車身的進出是靠人工根據(jù)生產(chǎn)計劃的執(zhí)行情況去控制的。實施MES系統(tǒng)以后,需要在車身的吊具上安裝RFID跟蹤車身的位置,并將MES系統(tǒng)與PBS控制系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)PBS區(qū)的車身進出的自動控制。

  除了與底層自動化設(shè)備的集成之外,另一個關(guān)鍵因素是MES系統(tǒng)與ERP、SCM等其他相關(guān)信息系統(tǒng)的銜接問題。MES系統(tǒng)需要從原先存在的ERP系統(tǒng)中讀出整個生產(chǎn)計劃,ERP可能只達到日計劃。比如今天ERP計劃生產(chǎn)100臺車,但是100臺中含有不同品種,有的需要生產(chǎn)10臺,有的需要生產(chǎn)20臺,在MES系統(tǒng)里就要考慮這些順序要怎么排,先生產(chǎn)什么再生產(chǎn)什么。

  MES系統(tǒng)需要把這些計劃更加細致地劃分,在每個ERP系統(tǒng)下達的日計劃中,除了需要區(qū)分生產(chǎn)的先后順序,還包括車輛顏色的搭配、品種的匹配等多種要素的再分配。

  車輛在生產(chǎn)線上要經(jīng)歷多道工序,上線、內(nèi)飾、裝備完成、檢測完成等過程。MES系統(tǒng)在接受ERP計劃之外,還要對生產(chǎn)過程的信息進行實時跟蹤,并且上傳給ERP系統(tǒng),除此之外,MES系統(tǒng)還要將數(shù)據(jù)傳給其他設(shè)備系統(tǒng)。所以,MES與上下游系統(tǒng)的銜接至關(guān)重要。

  MES系統(tǒng)的最后一個關(guān)鍵因素是是否具有靈活性,是否能夠滿足生產(chǎn)線的不斷調(diào)整?!艾F(xiàn)在的汽車生產(chǎn)線大部分都要求系統(tǒng)柔性比較高,滿足不同車型的生產(chǎn)需要,這就對我們系統(tǒng)的靈活性要求很高,包括軟硬件的調(diào)整?!?/P>

  因為汽車產(chǎn)品品種多、更新快,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與制造工藝復雜,生產(chǎn)中各制造過程的關(guān)聯(lián)性很強,并且其生產(chǎn)環(huán)境也極為復雜多變,臨時插單、材料短缺等現(xiàn)象經(jīng)常影響到生產(chǎn)計劃的正常安排。

  江淮汽車在建設(shè)乘用車MES系統(tǒng)的同時,企業(yè)正在拓展另一個轎車項目,其年產(chǎn)量在20萬輛左右。相較于以前,MES系統(tǒng)的最大好處就是在完成計劃的更加準確之外,還有一個物料拉動的過程,能夠根據(jù)車輛的生產(chǎn)狀況準時發(fā)動物料需求,以避免因物料短缺引起較長時間的停線。

  說起MES系統(tǒng)的建設(shè)歷程,當初大家加班加點的情形,吳睿東至今歷歷在目?!癕ES更困難的地方在于生產(chǎn)線本身是老生產(chǎn)線,而且調(diào)試的過程可能會和生產(chǎn)線本身發(fā)生沖突?!彼源蠹乙话愣贾荒芾猛砩蠒r間進行系統(tǒng)的安裝調(diào)試,白天就要讓生產(chǎn)線恢復原樣,不能耽誤生產(chǎn)。一旦晚上調(diào)試出現(xiàn)問題,生產(chǎn)線第二天就啟動不了了?!斑@是比較困難的”。

  RFID檢測

  MES系統(tǒng)位于上層ERP與底層控制系統(tǒng)之間,是面向車間層的管理信息系統(tǒng),其目標是對生產(chǎn)過程控制、跟蹤和有效管理以及制造資源包括相關(guān)的人、物料、設(shè)備等的優(yōu)化配置。

  江淮汽車MES系統(tǒng)的上線雖不像ERP那樣會牽涉到很多大的流程和管理制度的變革,但是引起生產(chǎn)線上細小流程的改變在所難免。

  以前一個生產(chǎn)計劃下達以后,需要人工通過ERP打印出報表,然后記錄在哪里打碼,再由人工操作去打碼?,F(xiàn)在這個環(huán)節(jié)可以直接從MES系統(tǒng)上發(fā)過來,下達到相應的設(shè)備系統(tǒng)上;車輛下線以后,自動化設(shè)備就能自動完成打碼工作。

  MES系統(tǒng)的使用將生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)和信息由人工傳遞逐漸轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)上,這樣不僅減少了工人工作量,而且降低了人為因素的干擾和誤差,同時使得生產(chǎn)線的節(jié)拍更加流暢。另外,在MES系統(tǒng)建設(shè)中不可或缺的一個手段是大量使用無線射頻技術(shù)進行生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集。

  在江淮汽車的車間生產(chǎn)線上,車輛最初上線時,先要把電子標簽更新,再把車輛號輸入到電子標簽里去,車輛上線時都有一個吊具把其吊起來,在吊具上貼上電子標簽,車輛經(jīng)過某個位置時,會有讀取電子標簽的設(shè)備,然后每到一個環(huán)節(jié)都去讀數(shù)。這種做法可以在方便辨識車輛的同時,把相關(guān)信息通過MES系統(tǒng)傳到其他設(shè)備系統(tǒng)上,以流暢進行下一步工序。

  吳睿東表示,目前MES系統(tǒng)的運行情況基本上滿足了當初設(shè)計的目標,對生產(chǎn)線起到了管理和監(jiān)控作用。以前由于物料不到位,或者計劃排得不夠全面和周到,或者生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)異常等問題,都造成生產(chǎn)線暫?,F(xiàn)象。MES系統(tǒng)的上線減少了這樣的停線時間,因為MES系統(tǒng)使得相關(guān)信息的流轉(zhuǎn)加快,而且使得生產(chǎn)計劃安排得更加合理和完整。

  MES系統(tǒng)是和生產(chǎn)線貼得很緊的系統(tǒng),越少的人工干預、越高的自動化,對提高生產(chǎn)效率和保持生產(chǎn)線的穩(wěn)定性就越高。

  江淮汽車乘用車MES系統(tǒng)自上線到現(xiàn)在一直在做微小的改進。現(xiàn)在的流程里面還存在一些手工操作,如生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集,過程中有些條碼還是通過人工去掃描,如果全部采用電子標簽形式,就可以實現(xiàn)更高自動化。

  所以“現(xiàn)有流程和系統(tǒng)需要進一步優(yōu)化,計劃的排程需要更加細致和全面。”

  信息化投入審計

  江淮汽車的MES系統(tǒng)因其自主開發(fā),軟硬件一起合計不過兩三百萬元的投入。當然,這與江淮汽車的“信息化投入審計”政策是分不開的。

  信息化投入審計就是項目投入以后進行一些效果評估,總體衡量是不是發(fā)揮了應有的效果。當然這樣的審計往往不是針對某一個系統(tǒng),一般是整體來做。

  吳睿東介紹,信息化投入審計,針對資金投入的系統(tǒng)評估是一個方面,但不是最主要方面,主要方面涵蓋兩大方向,一是評估現(xiàn)有系統(tǒng)是否與業(yè)務(wù)匹配,即哪個系統(tǒng)不能滿足業(yè)務(wù)需求或者偏離了系統(tǒng)當初的設(shè)計流程,需要立即優(yōu)化和提升;二是從管理和業(yè)務(wù)流程方向著手,考察是不是哪個業(yè)務(wù)仍跟不上先進的系統(tǒng)要求,需要從管理體系和制度上進行改進。

  “管理的變革是一個漸進的過程,系統(tǒng)本身也是一個復雜的東西,所以我們需要做一攬子的改進。”

  在江淮汽車的MES系統(tǒng)建設(shè)中,吳睿東表示,因為其本身是以定制開發(fā)為主,實際上并不存在現(xiàn)成的MES系統(tǒng)和軟件,所以他們的做法是根據(jù)現(xiàn)有流程和自身經(jīng)驗,意識到哪些地方不合理,先做改進,改進之后再進行MES系統(tǒng)的設(shè)計。比如原來的手工計劃排程和自動化排程肯定有差別,還有就是物料管理流程也做了一些梳理和改進。

  江淮汽車的MES系統(tǒng)支持了生產(chǎn)現(xiàn)場的信息發(fā)布和車型配置清單以指導生產(chǎn);同時實現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)采集;提高了對整車裝配全過程的過程監(jiān)控和管理;而且使得物料配送更加準確及時,實現(xiàn)了MES與計劃管理層和過程監(jiān)控層的有效集成。

  說起整個MES系統(tǒng)建設(shè)歷程中的感受,吳睿東坦言,IT人員需要對業(yè)務(wù)流程有充分的了解,并且能夠站在比業(yè)務(wù)人員更高的高度來看待信息化,才能很好地讓系統(tǒng)和管理融合起來。“不然業(yè)務(wù)部門提出一個需求,但是和整體的規(guī)劃不匹配,那么就不能盲目地去做,所以IT人本身要對業(yè)務(wù)理解?!?BR>