艾普工華技術副總馬力博士
一、艾普工華簡介
艾普工華科技(武漢)有限公司是國內制造業信息化及工業自動化領域的領先供應商。艾普工華通過在信息集成技術、生產管理理念方面不斷創新并轉化為領先的產品，為客戶提供高效、優質的數字化工廠全面解決方案和服務。艾普工華的產品和服務可廣泛應用于包括航空航天、汽車、船舶、機車、工程機械等大型裝備制造行業在內的離散制造業。
艾普工華由加拿大的Epic Data和華中科技大學制造裝備數字化國家工程中心合資成立，研發中心設在武漢，并在北京、成都、無錫設有分支機構。
Epic data于1975年成立，總部設在加拿大溫哥華，在英國倫敦和美國達拉斯也設立了分支機構。Epic data是一家以提供離散制造運營管理和制造執行系統（MOM/MES）及倉儲管理系統（WMS）解決方案為主業的科技公司。近40年來，Epic Data為全球超過750家客戶提供“交鑰匙”的數據采集、倉儲管理和精益制造運營管理解決方案。典型客戶包括洛克希德-馬丁、貝爾直升機、通用動力等。
華工制造裝備數字化國家工程中心經國家發改委批準，于2005年成立，是專業從事制造裝備數字化研究、開發和生產的高科技企業，是國家發改委授予首批百家“國家高技術產業化示范工程”之一、科技部授予首批16家“國家863計劃成果產業化基地”之一，具有雄厚的人才、技術和研發支撐。發展方向以制造裝備數字化技術、核心部件及系統應用為重點。在這其中，制造業信息化是一個非常重要的部分。
今天來的企業有老北京的內聯升，實際上我們制造業信息化服務企業為制造型企業提供服務的模式，和做鞋也是一樣的。需要針對企業的個性化需求量身定做，這樣才能幫助企業更好的走上信息化的長征路。
二、艾普工華數字化車間解決方案
圖1 數字化車間的典型應用場景
圖1 是數字化車間的應用場景，目前，MES發展很快，已經得到了越來越多企業的注意。在eworks黃總提出的判斷標準里，有宜人化、集成度、是否支撐企業的決策等幾個方面的內容。
現在科技都非常注重宜人化，對于MES系統來講，在宜人化方面，需要提供行業化的解決方案或者企業量身定制；在集成方面，MES是一個承上啟下的系統，向下與現場的硬件設備集成，向上與ERP、PDM 做系統的集成。艾普工華提供了非常豐富的系統接和與其他系統，也具有豐富的行業項目經驗；在支撐企業的決策方面，MES是為決策支持系統提供數據基礎的工具，艾普工華在數據采集方面，有專門的企業數據分析和支持協同工作的一個基礎平臺PCT。也可以向商業化的BI工具提供數據，供其進行數據挖掘和決策支持。
圖2 艾普工華數字化車間的基本組成
對于企業信息化可以從兩個層次來講：一個是位于底層的業務過程；第二個層次是通過IT技術解決業務的問題。今天重點從業務需求來講MES的一些具體功能。
在MES中，典型的業務模塊，包括計劃、生產執行，物料、設備、質量、現場狀況、報表、協作工作平臺等。
從計劃來看，主要是解決工人每天應該做什么，現在MRP的邏輯和我們客戶交貨期之間有矛盾，MRP做分解運算之后，將所有的工件的加工訂單做了一個分批和合批的操作，下發到現場去。但是，這樣的話在不同的批次之間，零件完工時間點往往不能滿足客戶交貨期的需求。因此，在工業界考慮到這個問題時，通常從三個方面努力。第一，從產品設計的角度，通過標準化、模塊化，在產品交付過程中，通過產品的標準化，縮短交付周期，滿足客戶的個性需求。比如三一重工，去年年底的時候，他們已經開始要求他們的設計部門把產品的標準化作為一個重要的工作來推動，保證企業生產的穩定。第二，企業會通過精益生產的思想推動類似一個流（也叫單件流）這樣的拉動式生產，通過這種模式提升企業經營生產的績效水平。第三，就是一個生產計劃的控制手段，傳統的模式我們可能排了產以后，所有的計劃通過車間的調度，派發到現場去，現場的工人可能一次拿到5個或者6個任務，工人可能就會根據這些任務隨機的或者按照他的喜好挑出他想做的任務或者比較容易做的，但是可能造成工人完成的任務不是我們最應該馬上入庫或者送到裝配現場去的。在這個時候我們可能在系統中，通過一些類似這種負荷控制或者工作訂單投放控制這樣的一些策略，保證工人所做的任務是按照要求的順序執行的，通過這樣的策略讓工人準確地按照要求的順序去做該生產的東西。
現場有很多的設備、人員，工單，這個秩序過程涉及到現場的信息的采集，所以MES系統需要有很豐富的數據采集方式，包括利用一些先進的物聯網技術來提升數據采集的效率。這樣可以快速準確的將執行過程數據采集上來。
對于物料管理，艾普工華針對所作出的生產計劃，做到物料的準時配送，改變以前傳統的到倉庫現場領物料的模式，按照工位的物料的需求的時間由倉庫統一的配送到現場去。當然，對物料的配送模式，可能還要針對現場對物料需求的類型進行分類。比如在汽車里面，像螺釘、螺母、彈簧這樣一些標準的緊固件，可能在現場通過某些方式管理起來。對于一些大件在現場缺貨以后，可能要針對性采取一些特定的物料配送方式進行去配送。
對于質量管理，現在講究產品全生命周期的管理，從物料采購回來，收貨、加工、裝配、調試、發貨、到售后維護的全過程，所有的產品的信息都需要在質量管理的系統中跟蹤記錄到。在MES系統里，建議客戶按照工藝要求制定相關的質檢校準，現場質檢過程中，質檢員在信息化的終端上把相關的數據錄入進去，一旦出現不合格，系統按照預設的邏輯進行質量異常的報警，所有相關人員在系統里能夠快速的響應現場的不合格，事后能夠快速對質量數據進行分析，將質量的事后管理轉為事前管理。
對于設備管理，其實設備的狀態只是一方面。對于設備管理，企業的設備種類數量都很多，在設備的日常的保養、維護、潤滑、維修等過程都可能會產生大量的數據，但是在日常的保養、維護潤滑的過程里面，大部分的數據都是正常的，有效的信息密度很低，對數據的重視性不高，以傳統方式進行管理這些數據難以利用，也容易被忽視。但是一旦通過MES把這些數據歸總起來，以數學統計的方法進行分析，還是可以看出設備故障保養維護中的一些規律。
最后是全局的生產管控，在企業的正常的流程之外，MES會給它嵌套上一層對異常的連動式的快速處理機制，傳統的模式比如車間現場如果有一臺設備壞了，可能工人就打電話讓維修工修，修完后相關的一些數據也沒有進入到系統，后面這些的數據也不能被利用，在這樣的一個過程中異常處理的全過程就不能被記錄和追溯。
三、數字化車間應用案例
以汽車工業為例，在汽車發動機及零部件的生產里面，普遍面臨高效的關聯排序、物料的配送，產品區間控制等需求，某汽車企業，通過艾普工華MES系統在商務車產線上的應用，將生產的節拍縮短了28.6%，對于發動機裝備的出錯率由0.5‰降低到了0.03‰。
本文根據艾普工華技術副總馬力博士在“2013中國工業與信息化融合發展高峰論壇”上的發言整理而成。已經本人確認。
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本文標題：MES數字化車間應用與實踐
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