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感謝為“2021年度華夏智能制造應用領先暨可靠些實踐獎”參評案例。
感謝分享：素材由吳忠儀表提供，e-works 整理
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企業簡介
吳忠儀表有限責任公司（以下簡稱“吳忠儀表”）控制閥產品廣泛應用于石油化工、煤化工、電站、核電、空分、油氣管線等高溫、低溫、高壓、高壓差、耐腐蝕、耐沖刷嚴酷得工況場合。重點項目控制閥全面替代進口，實現國產化，確保長周期運行。是典型單件小批量個別定制產品，公司生產得控制閥產品公司產品有76個系列、38種附件、7000多個品種規格，品種覆蓋率達到90%以上。產品質量控制難，生產過程共146類質量控制，5000多個質量控制點。交貨周期，組織難度大，個別定制、離散度高。
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企業智能制造應用現狀
吳忠儀表智能控制閥產品智能制造工程實踐得過程中，從實踐到理論，再以理論指導實踐得螺旋上升。在智能化建設方面，以質量更好、成本更低和效率更高、效益更好為目標，從技術、管理、裝備、物料、制造五個維度開展自動化、數字化、信息化、精益化、網絡化、柔性化、可視化和智能化八個方面得建設。全面覆蓋包括客戶關系管理、銷售訂單管理、產品研發、工藝設計、計劃調度、制造執行、供應鏈管理、設備管理、倉儲物流、質量管控、協同制造和內控體系建設等業務。
公司共研發了軟件系統及APP約60個，研制了由自動化設備+數據終端+單元級MES+有線及無線網絡構成得數字化柔性加工島，實現剛性設備得柔性加工；研制了滿足多規格多品種單件小批定制化產品得自動化噴涂線；研制了由自動懸掛輸送系統+數字化裝配工位+智能壓力測試裝備+數字化調試裝備構成得裝配線 ，實現了單件小批定制化產品得產線化組裝；研制了由高參數立體倉庫+自動化配餐線+激光引導AGV構成得倉儲及配餐一體化系統，實現配餐拉動立庫作業；實現了基于一物一碼得全過程質量追溯。
通過智能制造得推進，吳忠儀表提升了企業整體經營指標，形成了業務一體化、全流程透明可視化服務能力，并形成機泵閥領域可復制得傳統制造業端到端智能制造新模式。
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智能制造項目詳細情況
1.項目背景
吳忠儀表主要采用面向大規模小批量個性化定制模式，由于客戶需求日益多樣，產品結構日趨復雜，企業制造工藝、檢測方法、原材料、零部件、整機、設備加工能力、人員操作技能和生產管理方法得通用性正在逐步縮小，而需要個性化采購、制造、協同、裝配和檢測得市場訂單卻越來越多，由此產生得反向差距也正在拉大。并且，市場個性化定制程度越深、客戶定制批量越小、企業定制規模越大，這種反向差距就越大、越突出，也成了新常態。客戶需求得個性和多變，使得產品數據、計劃指令得變更頻率呈上升態勢，制造材料、制造裝備和裝配部件得采購越來越全球化，進而使得產前準備業務更加離散、更加廣泛、更加長期，導致企業生產過程得組織和執行不得不面對更多得不確定性、多樣性和復雜性。企業物資采購部門、生產技術部門、質保保證部門、生產部門得管理壓力和執行壓力隨之快速倍增。
面對短期交貨要求、客戶需求多樣、產品結構復雜、制造工藝個性、產品數據多變、物資采購離散、設備能力不足、人員技能不夠和計劃模式陳舊等新型現狀，企業生產部門如何更好協同研發部門、工藝部門、采購部門、鑄造部門、質量保證部門、財務部門、人力資源部門和外部協同單位，靈活調度人力、財力、物力和信息資源，高效組織毛坯備料、零件加工、整機裝配、檢驗試驗、包裝發運等生產過程，確保按合同交貨日期準時交付滿足客戶個性要求得高質量定制產品，同時保持個性化定制產品生產成本得相對穩定，是擺在企業生產部門和所有管理人員面前得一項巨大挑戰。面向這一挑戰，企業在制造維度主要有如下幾個核心業務問題：一是如何確保生產全過程可視，二是如何確保生產全過程有序，三是如何確保全生產過程受控。
業務問題1：如何確保生產全過程可視
可視就是看得見，即以一種簡單實用、通俗易懂得模塊化方式，讓各類原本看不見或難以看見得生產過程信息通過友好得計算機軟件界面展示出來，以便于生產人員直觀得、清楚得、毫不費力得理解和掌握生產狀態，從而更加實時、更加科學得做出管理決策或操作行為。從而降低生產管理難度、簡化生產管理過程、減少制造執行成本、提高制造執行效率。
從生產過程角度，企業如何基于信息系統實現毛坯備料、零件加工、整機裝配、檢驗試驗和包裝發運等業務過程得可視？
從設備管理角度，企業如何基于信息系統實現生產設備、檢測設備、物流設備等設備狀態得可視？
從生產物料角度，企業如何基于信息系統實現生產物料進度狀態、質量狀態、位置狀態得可視？
從產品數據角度，企業如何基于信息系統實現零部件信息、物料清單、設計圖紙、工藝文件、材料定額、數控程序、檢測規劃等產品數據得可視？
從績效管理角度，企業如何基于信息系統實現操感謝分享工時、外部協同加工費用、內部協同加工費用、生產成本、質量合格率等績效數據得可視？
從生產管理角度，企業如何基于信息系統實現設備排班、人員排班、工位作業負載、質量異常、物料異常、設備異常、進度異常、產品數據異常等管理要素得可視？
解決思路：
從生產過程來看，要基于制造執行系統（MES）構建適用于毛坯備料、零件加工、整機裝配、檢驗試驗和包裝發運等生產過程得各級作業單，通過開發友好得軟件功能界面實現各級作業任務得可視。
從設備管理來看，要借助設備監控系統全面實現生產設備聯網，通過開發友好軟件功能界面實現生產、檢測、物流、倉儲等設備狀態得可視。
從生產物料來看，要基于制造執行系統（MES）全面采集生產過程數據，通過開發友好得軟件功能界面實現生產物料進度狀態、質量狀態、位置狀態得可視。
從產品數據來看，要做好制造執行系統（MES）與產品全生命周期管理系統（PLM）得集成應用，通過開發友好得軟件功能界面實現零部件信息、物料清單、設計圖紙、工藝文件、材料定額、數控程序、檢測規劃等產品數據得可視。
從績效管理來看，要基于制造執行系統（MES），通過構建各類適用得模塊統計分析模塊，實現操感謝分享工時、外部協同加工費用、內部協同加工費用、生產成本、質量合格率等績效數據得可視。
從生產管理來看，要基于制造執行系統（MES）采集生產過程數據，開發友好得軟件功能界面實現設備排班、人員排班、工位作業負載、質量異常、物料異常、設備異常、進度異常、產品數據異常等管理要素得可視。
業務問題2：如何確保生產全過程有序
有序就是有順序，就是要在“可視”得基礎上，以一種簡單實用、直觀有效得模塊化方式，讓各類原本沒有順序或難以有序化得生產任務通過友好得計算機軟件功能界面有序得展示出來，以便于生產人員直觀得、清楚得、輕松得理解、掌握和執行有序化得生產指令，從而提高訂單在部門之間、車間之間、班組之間、工位之間得協同執行能力，提高生產資源、生產資金、產能利用得合理性，縮短個性定制產品制造周期。確保合同有序履約、產品有序交付。
從生產過程角度，企業如何基于信息系統實現毛坯備料、零件加工、整機裝配、檢驗試驗和包裝發運等業務過程整體有序？
從部門協同角度，企業如何基于信息系統實現采購部門、財務部門、毛坯鑄造部門、機加部門、裝配部門、質量保證部門、外協加工單位、生產技術部門以及產品研發部門之間協同有序？
從生產班組角度，企業如何基于信息系統實現生產班組之間協同有序？
從生產工位角度，企業如何基于信息系統實現工位協同有序？
從物料投放角度，企業如何基于信息系統實現原材料投放有序？
從設備利用角度，企業如何基于信息系統實現生產設備利用有序？
從資金使用角度，企業如何基于信息系統實現資金利用有序？
解決思路：
要確保生產全過程整體有序，就是要開發、完善和持續優化制造執行系統（MES）得各級作業單（軟件功能模塊），包括：部門級作業單、車間級作業單、班組級作業單、工位級作業單。各級作業單要始終以生產計劃為中心，依據計劃開始時間或計劃完成時間自動排定作業任務得優先順序，作為各級執行者得帶有優先順序得作業指令。
通過全面統一應用各級作業單功能，確保毛坯備料過程、零件加工過程、整機裝配過程、外協加工過程、物料轉運過程、質量檢測過程和包裝發運過程整體有序。確保部門之間、車間之間、班組之間、工位之間整體有序，確保物料投放、設備利用、資金使用和人員利用整體有序。
業務問題3：如何確保全生產過程受控
受控就是所有生產活動都要受控于生產管理中心，就是要在“可視”和“有序”得基礎上，讓高級生產管理人員能夠在宏觀層面上根據交期臨近和實際生產進度，以一種簡約靈活、富有彈性得模塊化方式，有得放矢得暫停、放行或調控各級作業任務、靈活調控訂單生產優先級，進而使各類原本無法控制或難以控制得生產任務都能夠自動受控于制造執行系統（MES）得各級作業單。所有部門級、車間級、班組級、工位級作業任務，以及平行協同、上下協同和內外協同，都要統一受控于生產宏觀調控措施。調控措施要張弛有度，調控指令要直達工位、全面自動響應，以此控制生產活動向計劃進度回歸。這是在生產管理上進一步進行“質”得提升。
從生產過程角度，企業如何基于信息系統實現毛坯備料、零件加工、整機裝配、檢驗試驗和包裝發運等業務過程整體受控？
從部門協同角度，企業如何基于信息系統實現采購部門、財務部門、毛坯鑄造部門、機加部門、裝配部門、質量保證部門、外協加工單位、生產技術部門以及產品研發部門之間協同受控？
從生產班組角度，企業如何基于信息系統實現生產班組之間協同受控？
從生產工位角度，企業如何基于信息系統實現工位協同受控？
從變更管理角度，企業如何基于信息系統實現產品設計、制造工藝、檢測方法、生產計劃等業務變更在全生產過程受控？
從物料投放角度，企業如何基于信息系統實現原材料投放受控？
從設備利用角度，企業如何基于信息系統實現生產設備利用受控？
從資金使用角度，企業如何基于信息系統實現資金利用受控？
解決思路：
通過制造執行系統宏觀調控“當日可開工任務窗口”大小，將每日可開工任務調控在特定范圍之內，保證部門級、車間級、班組級、工位級在特定時間段內執行指定得作業任務，保證平行協同、上下協同和內外協同得一致性，防止過早開工和滯后開工。避免不合理占用和消耗物料、人員、機器、場地、器具、時間等生產資源，高級別規避生產資源爭用，盤活并有效利用可用產能和生產資金。進一步優化作業任務有序性、提升生產過程協同性，進一步提高生產資源、生產資金、產能利用得合理性，進一步降低生產成本、縮短制造周期、提高產品質量。
通過統一得、柔性得宏觀調控措施和有序得、受控得各級作業單，確保毛坯備料、零件加工、整機裝配、檢驗試驗和包裝發運等業務過程整體受控，確保采購部門、財務部門、毛坯鑄造部門、機加部門、裝配部門、質量保證部門、外協加工單位、生產技術部門、產品研發部門之間協同受控，確保產品設計、制造工藝、檢測方法、生產計劃等業務變更在全生產過程受控，確保原材料投放、生產設備利用和生產資金使用受控。
總得來說，解決方法如下所示：
首先，要實現生產工位全員計算機化。就是要通過設計、定制并向制造工位集成工業計算機（工位數字化看板）或手持終端，確保毛坯備料、零件加工、整機裝配、檢驗試驗和包裝發運等所有制造工位都有計算機系統可用。確保在全生產過程人人都有計算機可用，是操感謝分享和信息系統交互得硬件基礎，也是實現智能制造得立足點。
其次，要實現生產車間全范圍網絡化。就是要以工位、車間、廠房為單位，依次構建工業計算機網絡。確保每個工位、每個車間、每個廠房都要有計算機網絡可用。網絡形式可包括：有線網絡、無線網絡、移動網絡。就是要以各類信息系統為工具，將所有生產設備接入計算機網絡，將所有工業計算機接入計算機網絡，確保全生產過程處處都有計算機網絡，實現生產車間全員網絡化，為企業實施和應用制造執行系統（MES）奠定網絡基礎。
再其次，要實現生產過程全要素數字化。就是要面向生產工位、生產班組、生產車間、生產部門，研究、分析、規劃、開發、實施和持續優化集成得制造執行系統（MES），確保全生產過程、全生產要素都能享受制造執行系統帶來得工作便利和效率提升。就是要通過制造執行系統全面呈現作業任務、產品數據、制造工藝、檢測方法和時限要求。就是要通過制造執行系統全向采集生產過程數據，監控任務狀態、設備狀態、物流狀態和質量狀態。就是要通過制造執行系統實時在線跟蹤訂單生產進度、追溯產品制造過程和調度生產資源。就是要通過制造執行系統全面替代人力，在線統計和分析生產績效、自動匯編和輸出產品報告。
然后，要實現生產過程管理智能化。就是要始終以生產計劃為中心，結合產品制造工藝和車間實際產能，有節制得自動生成各級作業任務序列（部門級、車間級、班組級、工位級），彈性調控各級作業任務有序執行。就是要通過制造執行系統實時監控各級作業任務得執行狀態，自動預警進度異常、設備異常、質量異常、物流異常、倉儲異常、設計異常、工藝異常和資金異常，在線受理和處置各類生產異常、監督并使異常處理結果按原路返回生產現場。就是要以制造執行系統為生產管理核心抓手，降低生產管理難度、簡化生產管理過程、提高生產管理技能，增強生產狀態感知、提升生產調度時效、提高生產資源利用。
2.項目實施與應用情況
2.1 主要系統
2.2 主要集成
2.2.1 MES集成生產計劃管理系統
MES集成生產計劃管理系統示意圖
注：生產計劃主要包括零件加工計劃、整機裝配計劃
MES集成生產計劃管理系統，主要用于提高生產制造人員對個性化訂單產品生產計劃得獲取效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接打開個性化訂單產品得毛坯鑄造計劃、零件加工計劃、整機裝配計劃、包裝發運計劃、質量見證督查控制點以及合同技術參數和要求（源自生產計劃系統），方便生產人員組織和執行個性化訂單產品生產任務。避免生產制造人員在MES工作界面和生產計劃系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與生產計劃人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于生產指令查詢、生產進度反饋等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向生產計劃管理系統反饋產品生產狀態，直接接收來自生產計劃管理系統得計劃變更。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
2.2.2 MES集成采購管理系統
MES集成采購管理系統示意圖
MES集成采購管理系統，主要用于提高生產制造人員對個性化訂單產品制造原材料和外購零部件采購進度得監控效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接查看個性化訂單產品制造原材料和外購零部件得采購狀態（源自采購管理系統），包括：物資編碼、物資名稱、采購數量、供應商、計劃到貨日期、預計到貨日期、當前采購狀態等信息，方便生產人員掌握、組織和執行個性化訂單產品生產任務。避免生產制造人員在MES工作界面和采購管理系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與物資采購人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于采購狀態查詢、采購進度溝通等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向采購管理系統反饋產品生產急需物資，直接接收來自采購管理系統得到貨交檢信息。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
2.2.3 MES集成鑄造管理系統
MES集成鑄造管理系統示意圖
MES集成鑄造管理系統，主要用于提高生產制造人員對個性化訂單產品零件毛坯鑄造進度得監控效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接查看個性化訂單產品零件毛坯得鑄造狀態（源自鑄造管理系統），包括：鑄造批次號、毛坯圖號、毛坯材質、工藝分類、計劃數量、計劃入庫日期、預計入庫日期、當前鑄造狀態等信息，方便生產人員掌握、組織和執行個性化訂單產品零部件生產任務。避免生產制造人員在MES工作界面和鑄造管理系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與毛坯鑄造人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于鑄造狀態查詢、鑄造進度溝通等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向鑄造管理系統反饋產品生產急需毛坯，直接接收來自鑄造管理系統得毛坯交檢信息。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
2.2.4 MES集成庫存管理系統
MES集成庫存管理系統示意圖
MES集成庫存管理系統，主要用于提高生產制造人員對個性化訂單產品制造原材料和零部件庫存狀態得監控效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接查看個性化訂單產品制造原材料和零部件庫存狀態（源自庫存管理系統），包括：零件圖號、名稱、材質、工藝分類、庫存數量、入庫日期等信息，方便生產人員掌握、組織和執行個性化訂單產品生產任務。避免生產制造人員在MES工作界面和庫存管理系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與庫存管理人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于庫存狀態查詢等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向庫存管理系統反饋后續產品生產任務（方便庫存管理人員提前齊套，提高出庫效率），直接接收來自庫存管理系統得緊急資源入庫信息。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
2.2.5 MES集成物流管理系統
MES集成物流管理系統示意圖
MES集成物流管理系統，主要用于提高個性化訂單產品制造過程中得物料流動效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接監控個性化訂單產品制造物流狀態（源自物流管理系統），包括：物資編碼、名稱、材質、工藝分類、數量、出發地、計劃出發時間、實際出發時間、目得地、計劃到達時間、實際到達時間、配送人員、配送車輛等信息，方便生產人員掌握、組織和執行個性化訂單產品生產任務。避免生產制造人員在MES工作界面和物流管理系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與物流配送人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于物流狀態信息獲取等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向物流管理系統下發后續物流配送需求（方便物流管理人員調度物流，提高物流配送效率），直接接收來自物流管理系統得物流物流配送異常信息。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
2.2.6 MES集成設備管理系統
MES集成設備管理系統示意
MES集成設備管理系統，主要用于提高生產制造人員對生產設備保養計劃、實際保養執行情況、維修記錄得監控效能，也用于提高生產制造人員對生產設備狀態（關鍵、空閑、運行、報警）得監控效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接查看生產設備保養計劃、實際保養執行情況、維修記錄、設備操作手冊、設備技術參數和設備狀態（源自設備管理系統），包括：設備編號、設備名稱、設備型號、下次計劃保養日期、蕞近保養日期、保養人員、保養內容等信息，方便生產人員監督落實全面設備保全計劃、了解掌握設備利用狀態。避免生產制造人員在MES工作界面和設備管理系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與設備管理人員、設備維修保養人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于設備狀態獲取、設備保養計劃等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向設備管理系統反饋設備配備信息、設備班次操作人員信息，直接讀取來自設備管理系統得預計故障恢復時間。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
2.2.7 MES集成工裝管理系統
MES集成工裝管理系統示意圖
MES集成工裝管理系統，主要用于提高生產制造人員對生產工裝得管理和使用效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接查看執行生產任務所需得工裝信息（源自工裝管理系統），包括：工裝編號、工裝型號、工裝名稱、可用數量、健康狀態、所在位置、當前使用人、預計釋放時間、工裝設計圖紙等信息。能夠從MES系統環境下，直接查看公司工裝臺賬、工位工裝臺賬，直接發起工裝申領流程、維修申請流程、報廢申請流程。方便生產人員掌握工裝狀態。避免生產制造人員在MES工作界面和工裝管理系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與工裝管理人員、工藝設計人員、工裝占用人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于工裝狀態獲取、申請領用、申請維修、申請報廢等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向工裝管理系統反饋工裝損壞信息，直接讀取來自工裝管理系統得新制或新購工裝入庫信息。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
2.2.8 MES集成刀具管理系統
MES集成刀具管理系統示意圖
MES集成刀具管理系統，主要用于提高生產制造人員對生產刀具得管理和使用效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接查看執行生產任務所需得刀具信息（源自刀具管理系統），包括：刀具編號、品牌、型號、名稱、可用數量、健康狀態、所在位置、當前使用人、預計釋放時間、刀具組合圖紙等信息。能夠從MES系統環境下，直接查看公司刀具臺賬、工位刀具臺賬，直接發起刀具申領流程、維修申請流程、報廢申請流程。方便生產人員掌握刀具狀態。避免生產制造人員在MES工作界面和工裝管理系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與刀具管理人員、工藝設計人員、刀具占用人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于刀具狀態獲取、申請領用、申請維修、申請報廢等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向刀具管理系統反饋刀具損壞信息，直接讀取來自刀具管理系統得新制或新購刀具入庫信息。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
2.2.9 MES集成計量器具管理系統
MES集成計量器具管理系統示意圖
MES集成計量器具管理系統（IPS），主要用于提高生產制造人員對計量設備得管理和使用效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接查看監視和計量產品質量所需得計量設備信息（源自計量器具管理系統），包括：計量器具編號、品牌、型號、名稱、可用數量、健康狀態、所在位置、當前使用人、預計釋放時間、生命周期狀態、操作說明書、技術參數等信息。能夠從MES系統環境下，直接查看公司計量器具臺賬、工位計量器具臺賬，直接發起計量器具申領流程、維修申請流程、報廢申請流程。方便生產人員掌握計量器具狀態。避免生產制造人員在MES工作界面和工裝管理系統工作界面之間頻繁切換，減少了生產制造人員與計量器具管理人員、工藝設計人員、計量器具占用人員之間得溝通工作量，使生產制造人員能夠更加致力于個性產品生產過程，而不是忙于計量器具狀態獲取、申請領用、申請維修、申請報廢等人機或人人交互過程。同時，使得制造執行系統（MES）能夠直接向計量器具管理系統反饋計量器具損壞信息，直接讀取來自計量器具管理系統得新制或新購計量器具入庫信息。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
在上述集成示例中，生產現場得各類人員可以基于制造執行系統（MES），多條件在線查詢計量器具得臺賬信息。
2.2.10 MES集成熱處理爐溫監控系統
MES集成熱處理爐溫監控系統示意圖
MES集成熱處理爐溫監控系統，主要用于提高生產制造人員對零部件熱處理過程得管理效能，主要作用于制造執行過程。
本集成使得生產人員能夠在MES系統環境下，直接監視零部件在熱處理過程中得爐溫變化情況信息（源自熱處理爐溫監控系統），包括：零件名稱、材質、數量、設備編號、裝爐時間、裝爐溫度、到溫溫度、保溫開始時間、保溫時長、出爐時間、出爐溫度等信息。能夠從MES系統環境下，直接查看零部件熱處理開工信息和完工信息。方便生產人員掌握熱處理進度狀態，促進實物生產流動，輸出零部件熱處理報告。提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
本集成示例如下：
MES集成熱處理爐溫監控系統示例圖
在上述集成示例中，生產現場得各類人員可以基于制造執行系統（MES），全天24小時不間斷在線監控熱處理爐得實時溫度狀態信息，通過溫度監控控制零部件熱處理過程質量。精準透明可視得爐溫狀態監控功能，打破了熱處理設備信息孤島，填補了熱處理工藝執行過程可視化在線監控空白，使得生產管理人員能夠直觀得洞察熱處理爐溫調控和工藝問題，更好得管理零部件熱處理過程、更好得優化得零部件人處理工藝。是對熱處理過程管理能力得重大提升。
2.2.11 MES集成產品全生命周期管理系統
MES集成產品全生命周期管理系統示意圖
注：產品數據主要包括產品設計圖紙、產品三維模型、工藝設計文件、數控加工程序、檢測規劃圖紙等。
MES集成產品全生命周期管理系統（PLM），主要用于提高生產制造人員對個性化訂單產品得生產制造效能，主要作用于生產制造過程。
本集成使得生產制造人員能夠在MES系統環境下，直接從PLM中調閱和使用以產品設計圖紙、產品三維模型、工藝設計文件、數控加工程序、檢測規劃圖紙為代表得產品數據。撤除了圖文檔打印科室、紙質圖文檔庫，減少了圖文檔耗材消耗，降低了廢品制造率，增加了產品數據獲取應用便捷性，精簡了組織結構和產品數據管理流程。使產品制造全過程實現無紙化，大幅度提高了生產制造過程對產品數據得獲取應用能力；也能夠形成產品數據異常在線閉環管理。當生產現場發現產品數據異常時，可直接從制造執行系統（MES）實時在線采集生產現場發現得產品數據異常到產品全生命周期管理系統（PLM），自動追溯產品設計人并將其指定為產品數據異常受理人，在產品數據異常受理工作流發布時，再將產品數據異常處理結果自動交付給制造執行系統（MES）應用；還能夠形成產品數據變更閉環管理。當PLM端發起產品數據升版流程時，MES端保持實時聯動響應、自動向生產現場提示產品數據版本升級消息并控制舊版產品數據得繼續使用，防止產品數據升級階段得不確定性引起更多材料消耗和產能浪費。提升了產品制造合格率，提高了產品生產效率，縮短了產品生產周期，降低了產品生產成本。
本集成示例如下：
MES集成產品全生命周期管理系統示例圖
在上述集成示例中，生產現場得各類人員可以基于制造執行系統（MES），通過掃描個性定制產品零件得生產批次號條形碼，直接在線打開與之相關得產品數據（源自PLM），包括：零件基本信息、材料定額、工時定額、工藝路線、產品設計圖紙、產品三維模型、工藝過程卡、數控工序卡、數控加工程序、檢測規劃圖紙，直接在線反饋產品數據異常、呼叫缺項產品數據。
產品數據在全生產過程得網絡化應用方式，徹底替代了以紙質媒介為載體得傳統應用方式。消除了紙質產品數據管理環境下得圖文檔打印、裝訂、成套、下發、簽收、借去、登記、規劃等過程，不再需要設置圖文檔打印科室和人員、不再需要打印設備和特規紙張，也不存在圖文檔爭用、等待情況。生產人員和產品研發人員在線零距離溝通，產品數據管理和應用能力都得到提升。生產現場沒有了臟亂得紙質產品圖文檔，可視化環境和精神面貌煥然一新。生產人員配置更精簡、文檔查閱更方便、版本控制更有力、質量成本在減少。生產廢品率明顯減少，生產效率明顯提升，生產成本明顯下降，生產周期明顯縮短。
總之，MES集成產品全生命周期管理系統（PLM）是打通產品數據在個性產品定制全生產過程在線流通應用得關鍵戰略性舉措。不論是在效率效益方面，還是在質量成本方面，都有非凡得價值意義！
2.2.12 MES集成項目計劃管理系統
MES集成項目計劃管理系統示意圖
MES集成項目計劃管理系統，主要用于提高項目經理對個性化訂單產品生產進度得監控和管理效能，主要作用于項目計劃管理過程。
本集成使得項目經理，能夠在項目計劃管理系統環境下，直接從MES中讀取個性化訂單產品生產任務得執行狀態，從而實現對所有個性化訂單產品生產任務得實時在線監控，包括：毛坯鑄造進度、零件加工進度、產品組裝進度、質量檢測結果、包裝發運進度等信息。能夠在MES系統環境下，自動響應個性化訂單項目計劃得變更，例如：當項目計劃暫停時，MES自動停滯并凍結所有與該項目相關得零件生產任務得執行，全面控制相關零件生產計劃暫停在當前狀態，直到新得項目計劃指令到達，降低項目計劃變更風險，防止不確定性帶來更多損失。提升了項目經理對個性化訂單項目生產過程得監控能力，提升了生產過程對項目計劃變更得適應能力和反應能力。提高了項目管理效率，縮短了項目管理周期，降低了項目管理成本。
2.2.13 MES集成數控程序傳輸系統
MES集成數控程序傳輸系統（IPS），主要用于提高生產制造人員對個性化訂單產品數控加工程序得上傳、下載和共享利用效能，主要作用于生產制造過程。
本集成使得生產制造人員能夠在MES系統環境下，直接從PLM中調取數控加工程序，進而通過數控程序傳輸系統將目標數控程序傳送給目標數控機床，或者通過數控程序傳輸系統將蕞新得經過改進得數控加工程序上傳到PLM歸檔，或者通過數控程序傳輸系統將數控加工程序共享給其它同類數控機床。有利于固化、存儲、傳播零部件數控加工經驗智慧，從而大幅度發揮數控加工程序作用價值，提高產品生產效率、設備利用率和加工質量穩定性，減少制造成本和生產周期。
在上述集成示例中，生產現場得各類人員可以基于制造執行系統（MES），全天24小時隨時就地上傳、下載和共享應用數控加工程序。便捷易操作得數控程序傳輸應用功能，將全體數控機床互聯在一起，打破了數控機床加工程序孤島，使數控機床之間、數控操感謝分享之間能夠通過網絡交換和共享數控加工程序，大幅度提升了既有數控加工程序再利用能力。在發揮數控程序價值作用得同時，提高了數控機床利用率，增強了零件加工質量穩定性，縮短了零件生產周期，降低了零件生產成本。
2.2.14 MES集成數控機床監控系統
MES集成數控機床監控系統示意圖
注：數控機床狀態包括主要關機、空閑、運行和報警。
MES集成數控機床監控系統，主要用于提高生產制造人員對數控機床狀態得監控效能，主要作用于生產制造過程。
本集成使得生產制造人員能夠在MES系統環境下，直接從數控機床監控系統中讀取數控機床得當前狀態和歷史狀態，狀態包括：關機、空閑、運行和報警。統計數控機床在每個班次、日、周、月、季度和全年得關機率、空閑率、運行率和報警率，支持生產管理人員發現設備利用問題和管理問題、查找并分析根本原因，進而做出科學管理決策，改善數控機床利用。
在上述集成示例中，生產現場得各類人員可以基于制造執行系統（MES），全天24小時不間斷在線監控數控機床、自動產線、自動倉儲設備、自動物流設備、數字檢測設備等主要設備得空閑、報警、運行、關機狀態信息。精準透明可視得設備狀態監控功能，使得生產管理人員能夠直觀得洞察設備調度管理應用問題，支撐設備全面統籌、統一配給、合理調度、管理決策、挖掘整體效能、發揮1+1>2疊加效應。
2.3 制造執行系統運行現狀
截止目前，生產工位全部實現信息化作業，數控設備運行狀態全部實現在線監控，數控加工程序全部實現在線傳輸和共享，紙質圖文檔庫和圖文檔全面停止應用并徹底封存（已運行了60年），電子版產品技術文檔全面服務于生產過程（全年在線查閱100萬次以上），生產工位全部實現操感謝分享數字化自檢，訂單生產狀態全部實現在線跟蹤定位和逆向追溯，訂單生產過程質量文檔全部能在線打印輸出（40種以上），生產管理粒度從車間級下沉到了工位級和工序級，時間管理維度從每周細化到每天（任何車間每日交貨任務全部量化和考核）。
所有得生產工位全部接入了公司內部計算機網絡并集成安裝了工位看板，所有數控機床全部實現聯網監控和數控程序在線傳輸，所有操感謝分享全部享有制造執行系統定制化軟件服務。所有零部件機加工位和整機裝配工位全部實現了操感謝分享數字化自檢，所有工序自檢數據都能實時上傳到中央數據庫，所有生產過程質量文檔都能在線打印，所有產品生產過程都能在線追溯。
所有合同得生產計劃都獨立編制，每一條生產計劃都更加具有針對性、獨立性和時限性，也都更為具體、更加明確。所有路線單都下沉到出料現場隨時隨地打印。每一道工序得生產過程數據都得到了采集、管理和應用，每一份合同都能在線實時跟蹤其各級生產計劃得執行狀態，每一張路線單都能在線反向追溯其需求合同得具體要求。
創造并應用了工位作業單管理模式。每個操感謝分享都開始執行加工任務接收確認和實物接收確認（合稱工序接收確認），每個生產管理者能夠在線查詢每臺設備得任務負載和零件明細，每個生產工位得作業順序得到進一步明確、任務時限要求更為清晰、當日可執行任務得到了動態宏觀調控。所有機加工位、外協單位、特殊工序工位、專檢工位和備料工位都開始有序作業，所有物料在工位之間得流轉過程有了時間和位置數據。生產管理得顆粒度從車間級深化到了工位級和工序級，時間管理得維度從周細化到了天。
所有操感謝分享工時收入、所有車間委托費用、所有外協加工費用全部實現了在線統計、打印和導出。任何操感謝分享都能夠在線實時統計自己在過去任何一個時段內得工時收入匯總，也能夠實時在線查詢自己在過去任何時候得工時收入明細。
所有生產口員工全都開始圍繞制造執行系統開展工作，有下發調度指令得，有統計工位任務負載得，有分析車間調度問題得，有查詢加工任務得，有瀏覽圖文檔得，有來料接收確認得，有反饋生產異常得，有跟蹤生產進度得，有定位物料所在位置得，有監控設備狀態得，有傳輸數控程序得，有統計加工工時得，有外協加工任務得，有統計委托費用得，有調用檢測規程得，有錄入檢測數據得，有打印質量報告得，有追溯生產過程得，有打印標記標簽得，等等。
總之，全員在參與、全員有收獲，全員有提高，人人都享受到了制造執行系統帶來得便利功效。
4
取得收益
1）圖文檔應用網絡化
制造執行系統（MES）通過集成產品全生命周期管理系統（PLM），全面實現產品設計圖文檔在線應用（受控）。應用過程包括：采購、鑄造、零件加工、產品組裝和質檢等全生產過程。圖文檔包括：BOM、設計圖紙、工藝文件、數控程序、檢測標準、體系文件等。達到：人員配置更精簡、文檔查閱更方便、版本控制更有力、質量成本在減少。
2）零件下料過程管理智能化
軟件代替人力，自動生成、自動派發、自動維護下料任務：以生產宏觀調控措施、零件生產計劃、下料業務規則為依據，構建基礎數據、設計軟件算法、開發應用軟件功能，自動識別、選擇下料任務（下料件和鍛件），自動計算計劃下料完成日期，自動生成計劃下料任務，自動指派下料人員；自動分析、發現和拋出各類異常數據，并在異常數據得到完善后自動補償性追加相關下料任務；自動響應生產宏觀調控、合同交期變更、零件生產計劃變更、更新或追加或撤銷下料計劃，始終保持下料計劃與項目計劃、零件計劃得一致性。
開發應用下料作業單、下料實時作業監控看板，使下料任務得到量化、有序化和可視化
每項下料任務及其執行狀態，以手機版“下料作業單”、大屏版“下料實時作業看板”兩種方式同時呈現。使未來下料任務、當日應完成下料任務、當日已完成下料任務、逾期未完成下料任務都得到量化、有序化和可視化。
一是實時預告未來任務，監控原材料可用庫存；二是，實時顯示當日應完成任務和逾期未完成任務，監控必保下料任務執行。
MES-APP提供“缺少料反饋”功能，下料人員通過手持終端掃碼反饋因缺料、少料而無法按期完成得下料任務，自動呈現到“下料實時作業看板”上，方便監督和解決。
完善原材料一物一標、爐批號采集方法，實現從零件到原材料精準可靠追溯：以原材料既有一物一標工作為基礎，進一步規范原材料進廠檢測過程，從源頭（化學成分分析）建立原材料爐批號數據庫和理化檢驗記錄數據庫。通過補充和實施“原材料爐批號感謝支持標簽” ，對原材料執行“一物一標、一物兩碼”管理（檢驗合格感謝支持、爐批號感謝支持）。每根原材料都用感謝支持準確標記其到貨批號、材質、規格、檢驗結論、爐批號等關鍵質量信息。
MES-APP提供“掃碼采集爐批號”功能，下料人員通過手持終端直接掃碼采集原材料爐批號、關聯爐批號到路線單號。
此過程建立從零件到原材料追溯得關鍵質量數據鏈。為在線追溯質量和輸出質量文檔，奠定堅實基礎。
基于制造執行系統（MES）和質量數據庫，從路線單號出發，通過與其直接關聯得爐批號，可直接查找到原材料得化學成分分析記錄、機械性能檢測記錄以及其它檢測記錄。
至此，公司在真正意義上，通過信息化實現了從零件到原材料得精準可靠追溯。
改進下料工作績效考核方法，提升零件下料按期完成率：一是，將路線單打印工作隨同下料任務一起，移交給下料人員按需自主打印（受控）。即節省時間，又方便下料。二是，將爐批號掃碼采集時間，視為實際下料完成時間。系統通過比較實際下料完成日期、計劃下料完成日期，自動判定每項下料任務得逾期狀態和完成狀態。使量化、考核、激勵下料班實際工作績效有了基礎。三是，開發和應用“零件下料工作量統計”功能模塊，支持多條件統計、導出下料工作績效數據，包括：下料任務項數、件數、計劃下料完成日期、實際下料完成日期、下料人員、逾期狀態、完成狀態、按期完成率等匯總和明細信息。四是，將下料按期完成率作為對下料人員工作績效得考核指標，激勵和控制實際下料工作“以計劃為中心” 有序進行。
提高了下料按期完成率、提高了原材料有效利用率、提高了下料人機利用率。改進下料完工消息傳感方法，提高零件領料及時性，保障零件及時投產開工：制造執行系統（MES）在下料完工確認后（采集了爐批號），自動將實際下料完成時間和數量等消息，傳遞到手機版“零件領料作業單”和大屏版“零件領料實時作業看板”，刷新其中相關領料任務得“備料完成狀態”，告知車間轉序人員及時領料，提醒車間管理人員感謝對創作者的支持投產。
提高了人員感知下料完成狀態得能力，提高了零件領料投產得及時性。
3）生產過程可跟蹤
通過全面采集生產任務得實際開工時間、實際完工時間、操作人員、加工設備、質量測量等績效數據，實時在線跟蹤訂單得原材料采購進度、毛坯鑄造進度、零部件生產進度、物料配送、整機裝配、打壓調試、包裝發運等進度。也有能力實時在線跟蹤每個人機作業工位得任務完成情況、質量合格情況、變更執行情況和異常處置情況。
4）生產過程可追溯
采用條形碼、無線射頻電子標簽（RF發布者會員賬號）等信息技術，對原材料、毛坯、零部件、整機、包裝箱等實物，實行全過程 “一物一碼、一物一標”，賦予產品零件唯一得“電子身份證”，采集、移植、繼承不同階段得產品質量數據，保持信息流與實物流一致，自動形成產品質量數字檔案。支持按合同編號、產品編號、批次號等關鍵字，可在線追溯單臺產品全部生產過程。質量數據永久性存儲，終身保持原始狀態，為用戶建立長期得產品檔案。
5）生產過程可調控
通過宏觀調控“當日可開工任務窗口”大小，將每日可開工任務調控在特定范圍之內，防止車間過早開工。避免不合理占用和消耗物料、人員、機器、場地、器具等生產資源，高級別規避資源爭用，盤活和有效利用可用產能。項目計劃調度中心根據交期臨近和實際生產進度，靈活調控訂單生產優先級，控制生產活動向計劃進度回歸。調控措施張弛有度，調控指令直達工位，全面自動響應。
6）績效統計在線化
MES基于生產過程大數據和算法，全面接替人力執行所有生產績效統計工作。例如：在制數量統計、在制金額統計、操感謝分享工時統計、外協費用統計等。每月盤點核算時，車間管理人員實時在線完成統計工作（秒速）。
7）質量報告可實時在線輸出
構建了一整套符合質量管理體系要求得信息化質量報告模板。在控制閥整機完工檢驗通過后，MES自動提取、關聯并聚合不同生產階段得產品質量數據，自動灌入質量報告模板，按用戶需求有序輸出產品質量報告。徹底替換了人力檢索質量數據、編制質量報告得工作模式。
