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沈飞集团:MES助力 追求卓越生产

2020/11/23    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:MES  沈飞条码MES系统  生产管理  
沈飞集团通过持续深入的实施、应用、优化,实现企业级MES系统的全局、体系性应用,实现从传统管理方式到信息化全面管控的转变。

    沈阳飞机工业(集团)有限公司(以下简称沈飞集团)隶属于中国航空工业集团公司,正式创建于1951年,是以航空产品制造为核心主业,集科研、生产、试验、试飞为一体的大型现代化飞机制造企业,是中国重要歼击机研制生产基地。经过半个多世纪的发展,沈飞集团在航空防务装备及民用航空产品制造领域积累了丰富的经验,拥有完整成熟的研发、生产、销售体系,在工艺、技术、人才培养及储备方面处于国内领先水平。

需求驱动 追求卓越生产管理

    沈飞集团属于大型航空制造企业,下辖数十个以专业划分的生产车间和业务主管部门,生产涵盖从原材料采购到整机装配试飞的完整制造过程,产品具有多品种、小批量的生产特点,部分单位加工设备自动化程度不高,产品加工流程较长,且零件大多要经过若干道工序、多个生产车间合作加工才能完成。生产期间如何保证计划按期执行、现场信息实时采集、质量信息精确追溯,是企业迫切需要解决的管理问题。

    在实施应用MES系统之前,沈飞集团已具备一定的信息化基础,实施运行了以生产管理为导向的自研ERP系统,采用MBPP、CAPP等进行工艺设计,并以业务部门为导向建设了多个信息化系统。但各个信息化系统数据孤立、没有实现信息互联互通,各个业务部门之间的业务协调性较差,无法满足精益生产管理的要求。

    2009年,沈飞集团以数控加工厂为试点启动了生产管理信息化工作,与北京虎蜥公司合作,开发和实施了“沈飞条码MES系统”,以解决生产计划与现场加工之间的信息流断层和生产过程的数据采集问题。随着双方合作的深入推进,受益于MES应用的沈飞集团决定拓展应用边界,将生产、质量、工艺、成本等厂级生产经营的各个领域都纳入到管理体系中,通过信息技术的深化应用实现厂级生产管理水平的全面提升。

整体布局 打造全面管控新体系

    沈飞集团参考航空制造业信息化先进理论和实践经验,充分结合本企业体系规范、管理特点和生产车间实际需求,对飞机制造全过程信息化进行了全面的设计和规划,形成了以MES系统为核心的生产管理整体规划方案,见图1。基于实施应用的整体效果考虑,沈飞集团决定按照“顶层规划、分布实施”的战略部署进行循序渐进地推进。

沈飞集团以MES系统为核心的生产管理规划方案

图1 沈飞集团以MES系统为核心的生产管理规划方案

    沈飞集团希望通过持续深入的实施、应用、优化,实现企业级MES系统的全局、体系性应用,实现从传统管理方式到信息化全面管控的转变,并达成以下具体目标:

    1)重构生产执行层信息化架构,促进公司信息化总体架构优化。

    2)采用微服务理念的技术架构,实现业务流程的快速建模和功能实现,并支持快速升级。

    3)建立厂级数据中心,以元数据、主数据、编码中心理念重构数据体系。

    4)融合制度约束于系统功能,由事后查错转为过程防错;建立车间级问题管理流程,促进公司问题管理体系建设。

    5)提升计划编制合理性、提升计划执行力。

    6)现场展示看板,实时监控生产计划执行情况,现场异常及变更能及时反馈并柔性调度。

    7)实现并优化车间设备维护管理业务流程,实现设备定检、巡检及故障风险预警。

    8)产品制造记录无纸化、产量报告无纸化,自动进行薪酬核算,能进行产能分析。

    9)构建单机质量BOM,实现产品质量快速追溯。

    10)实现车间外协项目投产和进度管理。

深化应用 开启智能制造新空间

    作为企业实施生产管理信息化建设的核心系统,沈飞集团MES系统涵盖了计划排程管理、调度管理、现场管控、现场工艺、产品检验、工时核算、刀具管理、工装管理、资源配送、管理看板、厂级数据中心等厂级生产经营的各个方面,承接了工艺设计数据、ERP需求订单、企业级主数据信息,见图2。沈飞集团MES系统体现了企业均衡生产、质量管理的指导思想,以流程实现业务,打破传统MES系统管理范畴,实现车间生产运营管理全方位管控。

沈飞集团MES系统功能架构

图2 沈飞集团MES系统功能架构

    主要实现功能如下:

    1)订单排程功能实现基于ERP需求订单的精确排程,生成更具执行性的生产作业计划。通过能力平衡提供了外协项目的建议方案,通过信息采集获取现场加工进度,通过服务接口向ERP反馈计划执行情况,打通生产主管部门与车间之间的计划信息流,大幅度提升公司和车间级计划管理水平。

    2)快速建模功能实现了各个专业生产车间的快速建模。

    3)基于BOM与生产资源库存信息,通过齐套分析功能,确保材料、零件、标准件正确使用,并及时提出缺件预警,保证计划派工顺利执行。

    4)将制度与规范要求作为系统约束条件融入到执行过程管理模块之中,避免人工失误,由事后查错转变为过程防错,以此为基础实现了产品制造记录无纸化,实现制造过程数据的全面管控,同时基于大数据分析技术提炼流程瓶颈步骤提供优化建议。

    5)通过现场数据采集和问题管理功能实现了计划执行过程实时监控,并对突发情况提供快速响应方案,满足车间现场调度需求;通过问题管理功能,促进了“公司级生产管控问题”管理流程优化,沈飞集团还以此为基础建立了生产管控中心问题管理体系。

    6)通过与BPP系统集成实现了三维工艺模式下的生产制造过程管理,通过装前扫码功能快速验证零件可装正确性并快速匹配装配三维工艺方案。

    7)与各工艺设计软件集成实现现场工艺更改贯彻,保证产品工艺正确性;结合工艺和制造数据形成可快速检索的单机质量BOM,行业内率先实现单机质量快速追溯。

    8)通过数据中心实现了厂级主数据管理,同时通过业务提纯构建了飞机制造业务流程引擎,实现了标准库房功能,即以物料编码为存储对象、以库位为存储位置,可以灵活、快速实现仓储库房管理功能,改变了传统以物料种类划分库房类别的思路。

    9)通过标准库房与资源配送模块构建车间资源配送体系,通过精准物流,实现产线效率大幅提升。

    10)通过计划考核功能实现计划执行情况实时评价,为员工绩效评价提供数据支持。

    11)通过定额工时和成本核算功能,实现在产品加工进度推进的同时,系统自动核算操作者工作量、绩效评价;纸质产量报告的取消、薪酬的自动核算,促使部分车间经管室统计员岗位取消,降低了人力资源成本。

    12)通过统计分析和现场展示看板,各级管理者可随时查看现场运营情况,并针对风险和问题进行提示。

    13)通过MES系与ERP、PDM、CAPP、WMS的数据集成,打破原有的信息壁垒,实现了生产相关各业务领域之间的信息流。

    随着系统不断深化应用,沈飞集团MES系统应用范围已由单一的机械加工冷工艺专业逐步拓展到钣金、焊接、热处理、表面处理、复材加工、锻铸件制造、原材料分割、飞机装配等全门类制造专业,由零件生产拓展到飞机总装的全制造过程,并改变了企业以部门为导向的信息化建设策略,打破了生产、工艺、质量、采购、物流、财务成本之间的信息壁垒,通过业务流程梳理和数据重构提升了厂级生产经营管理水平,开启了智能制造建设的新空间。

技术引领 担当使命再启程

    从2009年开始的“沈飞条码MES系统”,到如今逐步建立起的完整生产管理体系,通过多年的持续性完善和建设,沈飞集团率先在国内飞机制造领域全线贯通了企业级的ERP、PDM、CAPP、质量管理等关键业务信息流,制造过程沿用了六十余年的《产品制造记录》也完成了向无纸化管理的跨越,实现了制造数据在装配、钣金、机加、热表、焊接、复合材料等各生产车间的流动、采集与精细管控,为企业的生产组织和经营决策提供了及时、准确、完整的信息,为满足客户对产品质量追溯的要求提供了快速、精确的依据;同时,设备状态实时监控、生产过程实时反馈、现场异常及变更及时反馈和柔性调度,也为企业生产的透明、精益、高效奠定了坚实的基础。

    沈飞集团积极应用先进技术打造基于智能制造的生产模式,以MES系统为核心,深入开展零件精准制造、装配系统集成等技术的研究和应用,极大地推动了零件制造和装配集成向自动化、智能化发展的进程,为企业核心制造能力、资源平衡能力、以及生产管控能力的提升都做出了巨大贡献。未来,沈飞集团还将基于AI增强现实、数字孪生、5G网络等新技术的应用与实践展开探索,不断用科学技术推动企业创新,笃行“航空报国”使命,用航空梦托举强军梦、中国梦。

责任编辑:程玥
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