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大连机车信息化架构

2013/8/28    来源:万方数据    作者:袁勇      
关键字:企业信息化  PLM  ERP  MES  
针对机车企业典型的离散型制造业特点,以集成信息技术为基础,提出了现代机车制造企业信息化架构。建立了以PLM为核心的协同研发系统、以ERP为核心的生产管理系统、以MES为核心的车间管理系统,保证企业计划的有效落实,在分析离散型机械制造企业信息化管理的基础上,用信息化带动管理现代化,全面推进企业信息化建设。

1 引言

    机车工业是典型的离散型制造业,具有产品多、结构复杂、工艺复杂,生产过程所需的加工设备、工装夹具种类繁多等特点,且企业的生产经营模式多种多样。随着新技术的发展以及新的市场环境的变化,过去以产品为中心的生产方式逐渐被以客户为中心的模式所替代。围绕客户需求组织产品设计、生产、销售,是目前离散型机车制造企业生产模式的主要特点。需要根据客户的订单要求,完成从产品规划、设计、制造、销售、服务等全生命周期的开发和管理,实现产品的定制服务。

    大连机车作为国内机车行业的龙头企业,未来的发展目标是建立全球化市场,缩短产品设计周期和交货期,满足每一个客户化定制需求。采用信息化手段推动企业的快速发展是企业实现这一目标的有效途径。

2 机车行业信息化需求

    现代机车制造业信息化管理已成为当今世界制造业发展的大趋势,是以管理信息化带动工业化战略的重要组成部分。企业要实现管理的现代化,必须走新型工业化道路,坚持以管理信息化带动制造业的发展,以制造业的发展来促进管理信息化,从而大力推进制造业管理信息化,形成以高新技术为先导、制造业为支撑的产业格局。

    机车制造企业积极推进企业管理现代化,就必须构建以计算机辅助设计为手段,以零部件标准化、模块化为主要内容的高效开发生产模式,走出一条研制周期短、交货速度快、质量水平高、能承诺用户多种要求的成功之路。当前,随着市场环境的变化以及全球竞争的愈演愈烈,企业为了在竞争中立于不败之地,无论从外部环境还是自身发展角度来讲,都必须加强企业的自身建设,采用先进的制造、管理技术,全面实现企业的信息化建设

3 大连机车信息化架构

    信息化的成功与否完全取决于正确的决策。首先,信息化各阶段目标必须服从最高层次的整体规划。因此,针对企业对信息化建设的需求,从企业的长远发展规划,充分考虑新技术、新理论的发展趋势,同时又立足大连机车当前的基础状况和近期迫切需要,全面规划、突出重点、分步实施,确定了现代机车制造企业管理信息化工程的总体目标是:建立一个适应外部市场环境变化的企业经营运作系统,对外做出快速响应,对内实现高效沟通,能够快速决策,全面提升公司的管理水平和效益。

    制造企业信息化的核心是产品数据的数字化和流程自动化,但是,产品数据既不是生产出来的,也不是计划出来的,而是设计出来的。所以追根溯源,制造业信息化的基础是设计数据和设计流程,而PLM系统正是针对产品设计数据和设计流程的有效管理工具。所以,结合大连机车这一百年老厂的实际现状,笔者经过深入研究探讨,提出了大连机车的信息化架构:构建以PLM为核心的协同研发平台作为企业级数据管理中心,同时在公司相关业务部门构建以ERP为核心的生产管理系统,并在各生产车间构建以MES为核心的车间管理系统,通过PLM/ERP/MEs的数据集成,全面推进大连机车的信息化建设进程。

3.1 构建以PLM为核心的协同研发平台

    随着市场竞争的日益加剧,面对多品种、小批量的客户化市场经济的需求,设计师需要随时按照订单的要求修改产品的结构,这就要求我们整合调用企业现有的产品资源信息,尽快完成新产品设计及现有产品的改型设计,协同设计思想正是顺应市场经济要求,基于信息网络技术的一种设计理念。其数据覆盖产品设计、工艺规划设计、数控编程与加工等整个工程设计的自动化系统。

    目前虽然大连机车使用的CAD、cAE、PDM系统,已初步解决了缩短设计周期、提高设计质量的问题,并在一定程度上实现了设计数据的电子化和集成化,但是面临激烈的市场竞争和产品需求的复杂化,企业在产品全生命周期管理方面还存在着若干问题。为了实现企业的跨越式发展,为了使我们的机车能够在世界市场上站稳脚跟,我们急需建立以PLM为核心的协同研发管理平台。

    PLM(product lifecycle maIlagement产品全生命周期管理)是近两年出现的一种解决方案。主要包含三部分,即cAx设计软件,传统意义的PDM软件以及面向企业实际设计生产需求的解决方案。

    通过PLM协同研发平台的创建,在实现大连机车各研发项目协同设计的同时,打通设计、工艺的数据流,保证为后续相关部门及系统提供唯一、准确的数据源头。

3.2 构建以ERP为核心的生产管理系统

    在良好的产品设计和制造的基础上,必须提高大连机车对生产和经营的整体管理水平。大连机车正处在从计划经济走向市场经济的艰难时期。企业面向市场,要直接按客户定货组织生产,这样,对企业在按期交货、成套生产、品种变换上提出了更高的要求。大连机车通过产品全生命周期管理系统PLM的建立,可以保证产品相关数据的准确有序及设计资源的共享,但是企业的信息化建设,仅靠孤立的PLM系统是无法实现的,无法管理产品生产加工及其相关资源,所以必须建立以ERP为核心的生产管理系统,整合利用企业内部所有资源,对采购、生产、成本、库存、销售、财务、人力资源等进行规划,从而达到最佳资源组合,取得最佳效益。

    ERP(Enterprise Resource Planning企业资源计划)是在西方市场经济环境下,通过多年实践产生的科学管理概念、管理思想和管理方法的综合。它致力于在企业管理的各个活动环节中,充分利用现代信息技术建立信息网络系统,使企业经营管理活动中的物流、信息流、资金流、工作流加以集成和综合,实现资源的优化配置,加快企业对市场的反应速度,从而提高企业的管理效率和水平,并最终提高企业的经济效益和竞争能力。

    ERP系统主要管理以下四方面的内容:财务管理(包括会计核算、财务管理)、生产控制(包括生产计划、制造)、物流管理(括采购、库存管理、销售)和人力资源管理

    目前大连机车生产计划、物流管理等都有各自运行的系统,但各系统之间相互独立,存在信息孤岛问题。为解决相关问题必须建立以ERP为核心的企业基础数据管理系统,在集成相关系统的同时,提升企业管理思想,解决管理思想、管理方法与管理系统之间的应用互动。

3.3 构建以MES为核心的车间管理系统

    ERP虽然为企业的生产制造进行了有效的组织计划,但计划的适应性矛盾愈发强烈,车间对生产计划的落实成为一道实际难题。

    MES(Manufacturing Execution System车间优化管理系统)也称作“制造执行系统”。它是位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统,它在整个企业信息集成系统中承上启下,是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁。为企业提供了生产计划的执行力,保证生产计划如期完成。企业的生产制造过程存在计划与落实两个层面。正确、科学的计划是保证任务完成的基础,但只有计划是远远不够的,计划若不能得到落实,就是空谈。MES从执行的角度,担负起将计划落到实处的职能,从详细排产、资源调度、质量管理、过程管控等多方面着手,保证计划的实施。它呆集从接受订货到制成最终产品全过程的各种数据和状态信息,强调的是当前视角,即精确的实时数据。

4 结语

    针对大连机车“单件/小批量、多品种”的典型的离散型生产制造模式,本方案在实际实施过程中,建立以PLM为核心的协同研发平台、以ERP为核心的生产管理系统、以MES为核心的车间管理系统,通过PLM系统实现产品相关数据的统一管理;通过PLM/ERP,MES集成,打通数据流在大连机车各个业务部门及系统间的流通;通过信息化、集成化、自动化改造,有效地解决了企业信息孤岛问题,有利于建立一个能够适应世界经济市场风云变幻、对外做出快速响应、对内实现高效沟通、快速决策的企业经营运作系统。促进了传统制造业结构的调整,为实施企业全面管理的信息化做好了技术上的准备,为机车行业信息化建设探索一条切实可行的成功之路。 

责任编辑:梁曦
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