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消除生产瓶颈,助燃烽火传承

2016/3/25    来源:e-works    作者:曾光      
关键字:烽火通信  MES  MES案例  
通过多年MES系统的深入应用,烽火通信已经实现了从生产计划到产品交付全业务流程的信息化管理,高级智能排程也正在实施中,真正实现了“透明制造、敏捷制造、溯源制造”。
    烽火通信作为中国光纤通信技术的发源地,是国内一流的信息通信网络产品和解决方案的主流供应商。从“十二五”规划开始,烽火通信对制造平台从品牌、规模和经营指标上都提出了更高的定位。
 
    通过多年MES系统的深入应用,烽火通信已经实现了从生产计划到产品交付全业务流程的信息化管理,高级智能排程也正在实施中,真正实现了“透明制造、敏捷制造、溯源制造”。
 
1. 企业简介
 
    烽火通信科技股份有限公司是武汉邮电科学研究院下属上市公司,是国内优秀的信息通信设备与网络解决方案提供商,产品类别涵盖光网络、宽带数据、光纤光缆三大系列。
 
    烽火通信生产模式比较复杂,科研试制订单、小批量订单、批产订单、OEM订单都有。目前烽火通信有8条SMT产线,2条THT手插线,9条组装线,100多个测试单元。
 
    在信息化建设方面,烽火通信目前已经构建了SAP、Team Center、SRM、OA、HR等系统。
 
2. 企业生产管理主要问题
 
    烽火通信在MES系统导入前,制造环节主要存在以下问题:
 
    生产计划与执行信息脱节
 
    例如:当前时间每条SMT生产线分别是何状态?在生产何种产品?目前进度如何?前一个时间段效率分别是多少?某订单目前执行了哪几个工序?分别产出了多少?预计何时完成?
 
    又如:物料的到货、收料、待检、合格、入库、上架、分拣、送料、线边暂存、消耗、清退、盘点等动作和状态无法在现有SAP系统中完全标识或需要手工进行相关操作,无法与实际的生产进度安排与执行进行实时信息交换。
 
    无法有效实现物料质量追溯和防错
 
    没有对物料的供应商、批次、检验信息、使用数量进行定义和标识,并建立使用记录;没有对以上的物料信息建立和整机及单盘信息的关联,也没有建立与销售合同订单(工程号)及使用地点的关联,无法实施有效质量追溯。
 
    没有有效的手段将物料流动的执行与工艺要求相关联并在生产时进行控制,无法实施更严格的物料防错,只能靠人工的多次核对。
 
    对工艺要素的控制有待加强
 
    对生产过程中的工艺要素(人员、设备、仪表、工装、文件、工艺参数、环境参数等)缺乏有效的记录、控制、追溯手段,存在执行风险,且无法依据对工艺要素的记录和统计进行质量分析。
 
    质量数据的采集与应用效果较差
 
    对各质控点质量数据的采集统计和分析主要靠人工记录,效率低下,反应时间长,缺乏及时有效的统计学分析手段。
 
    决策性数据客观性有待加强
 
    对各项生产绩效数据主要靠人工统计,计算量大,源头不统一,数据差异大,无法达成共识并被采信。如各车间的订单平均生产周期、质量指标、订单按期完工率、人均产出等数据无法为生产决策提供及时、准确和令人信服的数据支持,导致高决策风险。
 
3. 项目实施规划
 
    3.1 系统功能架构
 
图 系统功能架构
 
图 系统功能架构
 
    基础模块主要实现工厂制造要素的完整建模,进行整个工厂物理元素和生产工艺的定义,用来指导和约束工厂的所有生产活动。实现快速弹性的工厂、产品建模。
 
    高级排程主要基于人机料等生产资源基础上对生产计划做出合理的排程。
 
    辅料工具管理主要负责工装、辅料、量检具在工厂范围内全生命周期管理,包括基本信息、使用信息、状态监控报警、履历表、统计分析报表。
 
    物料管理主要负责管理工厂范围内全部物料物流过程,包括缺料报警、用料防错和采集、补料、配送转移、统计分析报表等。
 
    生产管理主要负责生产线的作业任务的处理,包括作业受理上线、数据采集、完工下线、转序处理、作业监控和统计分析报表。
 
    SMT管理主要实现SMT生产管理、SMT上料管理、追溯管理/查询分析、预警管理。
 
    质量管控主要负责工厂生产过程质量检验,包括质量控制、质量检验、质量报警及异常处理、质量追溯、统计分析报表。
 
    查询追溯主要负责完成从产品反向追溯生产过程的各个环节,并可以从某一个生产环节正向追溯到和这个环节相关的全部产品,从而有效的提高企业的质量持续改进方针,提高顾客满意度。
 
    3.2 系统业务架构
 
图 系统业务架构
 
图 系统业务架构
 
    MES系统接收了SAP的生产计划订单后,通过生产管理部调度员进行APS排程,安排详细的生产任务,制造环节依据生产任务进行生产。产品在车间的生产过程需要通过MES系统管理,采集相关数据,同时对产品的质量进行管控。完工合格后的产品会进行包装并发运到最终客户。
 
    客户在产品使用过程中如果发生质量问题,会退货进行返修,发到生产车间进行测试或维修,维修完毕后重新发运到客户。
 
    生产过程中物料和产品的内部流动也会在MES中进行详细记录,并通过预警等其他管理辅助手段来支撑生产。工厂建模是系统运行的基础,主要通过时间、空间等维度对车间进行描述。
 
    3.3 系统集成架构
 
图 系统集成图
图 系统集成图
 
    通过实施制造执行系统,并借助硬件手段,完成了与SAP、PLM、HR、OA SRM、B2B等相关系统的信息集成,从高级排程、工艺管理、生产管理、质量管理、物流管理五个主要业务面对生产活动进行信息采集和管理,同时通过电子看板、报表、系统集成、权限管控等辅助模块,完成对生产状况的监控和生产数据的实时反馈,实现了与其他信息系统的数据交互,实现了系统制造部制造生产过程透明,管理精细、生产控制实时。
 
    3.4 项目应用特色
 
图 系统业务涵盖内容
 
图 系统业务涵盖内容
 
    导入MES 系统之后,能通过实时电子报表、电子看板、及时预警等多种方式即时了解工厂的生产进度、品质状况、在制品状态等信息,让生产制造过程完全透明的展示在管理人员面前。通过MES系统的APS模块等先进计算机技术,来辅助工厂精简一切不必要的组织活动,帮助处理小批量、多品种的生产状态,达到企业生产效率最大化,最大限度地优化利用全局资源,实现敏捷制造。通过MES系统的实时数据采集,构建完整的生产数据档案,通过追溯生产过程和物料信息以及质量数据信息,易于进行质量分析、质量改进和明确质量责任,提高产品质量,实现溯源制造。
 
4. 项目成果
 
    MES的实施是为提升生产管理的水平,生产管理包含涉及生产的各个方面,本MES 项目主要在计划、工艺、品质、物流和生产制造的这几个方面达成管理提升的目标,如下图:
 
图 项目成果
 
图 项目成果
 
    1.生产计划
 
    实现高级排程,可以达到半成品和成品出产计划的顺排、倒排的自动化,从而最大限度的满足企业的需求。高级排程可以基于有限产能,并充分考虑实际生产的其他各种约束条件,经过APS软件的自动计算,获取具体的、优化的、可直接执行的工序级生产计划,无需再进行复杂的手工计算,可以直接指导生产。
 
    2.工艺管理
 
    工艺技术是为了达到产品的生产而需要的过程和方法,工艺管理就是将工艺技术形成的工艺内容进行科学有效的管理。MES 的导入并不去改进生产的工艺技术,而是在工艺管理上进行提升。
 
    工艺文档就是工艺内容的载体,目前是通过纸质文件或Mail 电子文档下发到生产部门,文档的管理并没有做到完全统一的存放,部分文档存在PLM系统中,部分存在特定的文件服务器上。系统的导入建立完善的文档管理模块,逐步减少纸张化作业,同时满足在线审批和车间在线查阅工艺文档的目标。
 
    工艺管理中,设备的维修和保养维护是为了保证正常生产的关键活动。现阶段都是用Excel 或纸质表单做统计,MES 系统的导入可以实现系统自动提醒保养和维修,同时在系统中记录保养和维修日志,实现事后的追溯和分析。
 
    设计的变更会引起产品的变更,目前的变更都是通过人工去查找变更的产品,存在确定范围困难、变更遗漏、变更不可追溯的问题。MES 系统导入ECN 管理后可以实现管控ECN 的执行过程、确定ECN 的执行范围、确认ECN 的执行结果、保存ECN 的变更文件,达到工程变更可控、可查、可追溯的目标。
 
    3.品质管理
 
    品质检验是生产制造活动中保证产品质量的重要环节,在原料的采购,半成品、成品的生产阶段都有品质检验的质量管控点。管控点对应的检验标准和检验流程以及检验结果都是以纸质或Excel 形式做存档,检验执行的正确性、异常反馈的及时性不够高,质量分析时资料汇总工作耗时较大。导入MES 系统后,品质检验的环节可实现系统指导测试项目、实时记录质量结果,自动检查是否达检验标准,实现系统的监视和预警以及统计质量数据,做到品质检验可指导、可分析、可追溯的目标。
 
    为了达到对生产中关键活动异常状况的实时监控,需要建立系统预警机制,对产成品在生产过程中的品质进行实时监控。目前由于数据来源大多是纸质或Excel,需要通过人员汇总分析后,才能得到相应的数据,问题发现的时间比较滞后,反映不及时,人工统计的数据的准确性也无法得到很好的保障。MES系统导入后,会对生产过程中的品质异常做实时监控、对达到异常的问题进行实时预警,实现辅助品质规定的执行、监控品质结果,实时反馈品质异常的目标。
 
    4.生产制造
 
    生产制造,即对生产的正常运行进行计划、执行以及控制。是按工艺技术文件和市场要求,充分利用企业资源条件,实现高效、优质、安全、低成本生产,最大限度地满足市场销售和企业盈利的要求。
 
    生产计划是生产管理的依据,它对企业的生产任务作出统筹安排,规定着企业在计划期内产品生产的品种、质量、产量、产值等指标。生产计划确定后,还要进一步详细到生产作业执行计划。生产作业执行计划是生产计划的具体执行计划,它把生产任务具体分配到各车间、工段、班组以至每个工作地和工人,规定在月、旬、周、日以至班次和小时内的具体生产任务。生产计划细化到生产作业执行计划的过程可以通过MES的APS高级计划排程来实现。
 
    执行是对生产计划的实际执行,MES 导入后,可以实现生产执行计划的电子下发,生产执行人员可以很清楚方便的在系统中查询每天的生产计划,并且根据生产计划进行生产作业活动,生产完毕后,通过MES 系统来反馈生产计划的执行情况,实现生产计划的电子下发、自动追踪、实时反馈的目标。
 
    控制是指对生产过程实行全面的控制,包括生产进度控制、产品质量控制、物料消耗与库存控制等。生产控制是实现生产计划,提高产品质量,降低生产消耗和产品成本的重要手段。MES 可实行事前控制,即预防性控制,实行预防性控制的需要建立和维护多种控制标淮,通过MES 系统条码扫描来收集和反馈信息,及时迅速的保证管理人员根据反馈信息制定正确的方针和对策。
 
    生产运行管理的主要内容对生产系统运行的计划、组织和控制,最终都要落实到生产现场。MES加强了生产现场的协调与组织,消除无效劳动和浪费,排除生产中的异常现象和不合理现象、使生产过程的各种要素更加协调,不断提高劳动生产率,提高经济效益。
 
    5.物流管理
 
    物流管理是从生产原料的购买到内部控制、生产过程中物料及产成品的规划与控制、到完成产品仓储出货的整体管理功能。通过系统的计划、协调以及控制作业,以便经济有效且适时、适地、适价、适量、适质地提供企业各部门所需的物料达到减少闲置、呆废料,使资金周转灵活,降低产品成本的总体目标。
 
    MES 的导入并不会涉及物料采购,因此不能解决物料管理中的供应物料缺料、需求预测误差、无法准时交货等问题,这些问题主要在MRP和SRM中解决。MES主要通过增加物料条码来解决物料在企业内部流动中不能精确追溯、物料标识没有标准化、物料使用错误等问题。同时通过物料条码对物料的使用来实现先进先出的管理,减少因为超保质期而造成的废料,并通过物料库龄分析提前预警会超期的物料,减少呆废料的产生。物料在收料、发料、退料、移转等业务时,需要通过MES 系统扫描物料批号来达到精确追溯的目的。
责任编辑:梁曦
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