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數字化制造執行

一、解決方案框架

提供一個完整的制造管理解決方案,利用高效的數學算法快速排程,通過對生產、倉庫、工廠物流、質量、設備、人工工時、外協生產、無紙化的管理,實現對制造業務的全覆蓋,并支持多工廠及全球KPI追溯。包括高級排程解決方案,制造運營管理解決方案,外協供應鏈解決方案,無紙化終端解決方案。

(一)外協供應鏈管理

1.1背景

從建立企業級的數字化、信息化管理平臺以及立足于未來發展的思路而言,現代制造企業迫切需要建立一個行業領先的、針對供應商單位的管理系統,來規范物資采購、外協生產等工作流程內容,建設便捷的信息交互渠道,降低企業生產與物資采購成本,并確與供應商協同工作的質量及效率。實現企業以單一數據源為基礎的一體化信息平臺。

在此背景之下,國睿信維向市場推出了符合中國企業實際情況、經過實踐成功驗證的外協供應鏈解決方案。

1.2解決方案框架

外協供應鏈管理平臺建設借鑒和利用業界最佳實踐,將業界各種先進思想和管理理念落到實處,以“總體規劃、分步推廣”為指導思想,以外協訂單管理、外協計劃、研制過程管理、物資采購管理、合同查詢以及供應商管理為基礎,融合相關信息系統,為未來實現企業完整供應鏈業務管理提供支撐。外協供應鏈管理平臺功能框架如下圖所示:

管控層:管控層主要為企業內部相關管理人員提供系統內相關數據的統計/報表管理能力,支持按照數據的關鍵字組合、模糊檢索統計,支持按照預定義格式輸出統計報表。

執行層:執行層主要為用戶提供信息化模式下開展供應鏈的協同業務,包括訂單與計劃管理、質量管理、物資采購管理、溝通管理以及合同管理,執行層涵蓋供應鏈協同的從訂單到采購端到端的內外部協同業務。

基礎層:基礎層為外協供應鏈平臺的基礎業務支撐,通過基礎層業務管理為執行層業務提供基礎數據及業務支撐,主要包括基礎資料管理、標準規范文件庫管理以及圍繞執行層業務過程中產生的問題管理。

內網門戶:為企業內部不同角色提供個性化的外協供應鏈門戶,通過系統配置可建立訂單管理員、計劃管理人員、供應商管理員等不同角色的門戶信息,企業內部不同角色通過內網門戶可在權限約束下訪問不同的業務系統。

外網門戶:為企業所有的外協廠商提供統一的業務入口,外協廠商可通過外網門戶接收、處理、反饋所內發布的相關業務,如訂單處理、計劃編制、質量反饋等業務。

工具與系統集成:通過工具與系統集成構建外協供應鏈管理平臺與其他相關業務系統或工具的集成環境,建立基于Webservices集成模式的數據交換環境,并且通過豐富的API接口函數,便于其他業務系統調用集成接口。

移動APP通過建立手機移動APP功能???,為企業內外部用戶提供基于移動模式下覆蓋外協供應鏈管理平臺相關業務功能的匯總、查詢、簽審、信息通告等業務,提高供應鏈協同業務的處理時效性。

1.3主要能力

1)訂單管理

2)計劃管理

3)工藝目錄管理

4)二次外協管理

5)風險預警

6)驗收管理

7)質量管理

8)物資采購管理

9)合同管理

10)溝通管理

11)供應商管理

12)文檔資源庫

1.4 收益及價值

外協供應鏈管理平臺,是企業與外部眾多外協單位之間的橋梁,用以支撐外協業務的有序開展及管理,涵蓋型號研制外協業務的方方面面。外協供應鏈管理平臺圍繞外協業務目標價值實現,以構建精細化/結構化全面管控為目標、以關鍵節點及質量管控為抓手、以構建高效溝通渠道為手段的外協供應鏈協同管理平臺信息化系統。

成效一:構建高效溝通渠道

通過外協供應鏈管理平臺的建設,構建企業與供應商協作交流的載體,以訂單任務為驅動,實現與供應商在訂單數據、計劃問題、質量問題、生產問題、物資管理、供應商認證等數據交互方面實現高效的溝通渠道,從而縮短外協任務周期。

成效二:關鍵節點及質量管控

通過外協供應鏈管理平臺的建設,實現企業對外協訂單的計劃、評審、質量檢驗、物資管理、生產等過程的關鍵及重要節點的有效管控,了解各業務過程進度,從而有效降低人工及成產成本。

成效三:精細化/結構化全面管控

通過外協供應鏈管理平臺的建設,面向訂單管理、計劃管理、質量管理、合同管理、物資管理、供應商管理等全要素進行結構化、精細化的全面管控,從而大力提升產品及供應商服務質量。

1.5 典型客戶

中國電子科技集團有限公司第十四研究所

中國空間技術研究院西安分院


(二)無紙化系統解決方案

2.1背景

隨著MBD概念及相關技術的引入,國內數字化轉型先驅企業已經在十二五期間開展基于MBD技術的數字化研制模式的試點驗證,部分先進企業已經成功在設計環節實現全三維結構數字樣機的構建,在工藝環節實現基于全三維模型的三維結構化工藝設計與應用,而在制造環節如何充分利用全三維結構數字樣機成為企業面臨的全新問題與挑戰。

挑戰1:全三維數字樣機在制造現場的查看應用

有別于傳統紙質技術文件分發至車間以指導生產制造的傳統模式,全三維模型無法打印為紙質文件下發,僅支持通過特定的瀏覽工具進行查看。

挑戰2:紙質設計文件下發至制造現場效率低、成本高

設計文件和工藝文件紙質打印、人工分發的傳統模式效率低下,同時紙質文件的曬圖打印、登記發放、跟蹤、回收及銷毀環節存在較高的管理成本。

挑戰3:產品變更技術狀態難以及時通知到制造現場

產品大量頻繁的設計變更/工藝變更需要較長的簽審周期,變更狀態及變更發布的文件難以在制造現場實時查看。

挑戰4:制造端多個信息化系統的應用復雜

制造現場的生產、質量人員在不同的工作場景下需要使用不同的信息化系統(PLM、ERP、MES、QMS等)及其功能,實質上一方面增加了企業對于現場人員系統操作培訓的工作量,另一方面也不利于提升現場工作效率。

因此,國睿信維基于對數字化制造需求的深入分析以及多個三維工程化應用項目的實踐經驗,推出了自主研發的面向數字化制造的無紙化系統解決方案。

2.2解決方案框架

無紙化系統通常作為制造執行管理系統的有效補充,基于車間計算機終端部署,旨在為車間作業人員提供面向無紙化制造的集成化工作桌面環境。

無紙化系統由電子文件服務端、客戶端、計算機終端硬件及網絡組成,其中服務端主要實現與各信息化系統的信息集成交互與技術文件獲取中轉,客戶端主要實現技術文件的查詢與展示,并部署在車間現場的無紙化計算機終端上。

2.3主要能力

無紙化系統具有以下核心能力:

1)技術文件無紙化查看

2)技術文件變更狀態查看

3)支持多種格式文件瀏覽

4)制造管理系統集成應用

2.4收益及價值

技術資料無紙化:生產/檢驗現場通過無紙化系統能夠快速獲取查看到PLM/CAPP技術文件(基于PC、PAD)。實現生產、檢驗過程的技術資料無紙化,提升生產效率,降低管理成本。

技術文件變更狀態提示:無紙化顯示最新發布版本技術文件,高亮顯示文件的變更狀態信息,提醒現場人員。實現車間現場技術資料查看權限控制及變更狀態提醒,防止出錯。

工藝交底驗證:無紙化查看工藝交底文件查看,反饋驗證狀態及信息。實現試制交底過程管理及技術文件驗證狀態管理,規范試制驗證過程。

技術問題管理:通過無紙化系統及PLM系統實現現場問題的電子化記錄、反饋及閉環跟蹤管理。通過無紙化系統查看檢驗所需的技術資料,直接進行檢驗決策錄入,實現對異常問題的閉環處理。建立生產及檢驗問題的閉環管理機制,有效跟蹤問題閉環情況。

2.5典型客戶  

中國中車集團有限公司株洲所


(三)制造運營管理

3.1背景

MES日益成為當下制造的轉型升級的焦點之一。但遺憾的是,MES近年來的發展與演進卻似乎略嫌滯后,傳統的MES已經難以完全滿足數字化制造的需求。

在問題的訴求之下,部分領先企業首先嘗試采用運營管理平臺(Operation Management Platform, OMP)來解決這一問題,將包括MES在內的多種軟件功能集中在同一個運營管理平臺之上,在此類實踐的基礎之上,于2000年既已具備理論雛形的MOM,隨著近年來理論的不斷成熟與實際應用的持續發展演進,逐漸被業界所認識與接納。

3.2解決方案框架

制造運營管理MOM的定義,通過協調管理企業的人員、設備、物料和能源等資源,把原材料或零件轉化為產品的活動。它包含管理那些由物理設備、人和信息系統來執行的行為,并涵蓋了管理有關調度、產能、產品定義、歷史信息、生產裝置信息,以及與相關的資源狀況信息的活動。

ISA95制造企業信息系統架構中,MOM處于第三層,即執行層。

覆蓋第三層所有業務領域,主要包括5大??椋?/span>制造管理,倉庫管理,質量管理,設備管理,工時管理。

MOM平臺與其他信息系統集成關系如下:

 

3.3主要能力

MOM功能范圍覆蓋廣、配套工具豐富。實現數據統一的從生產設計到現場執行的信息傳遞。

解決方案整體框架如下:

1Process Builder

流程配置器,是一個業務流程管理(BPM)工具,讓技術和非技術人員動態

創建功能定義,管理和控制制造業務流程。是在MOM平臺上二次開發的工具。

2Business Integrator

業務集成器,提供了信息系統間數據集成服務,MOM通過使用XML等技術手段,實現系統接口并適應現有的IT基礎架構。 (如接口SAP等)

 

3Machine Integrator

設備集成器,是一個負責分布式數據采集與反饋的MOM服務。??檳詰?/span>MI應用,用與配置數據采集的機器,工具,設備和傳感器等的數據交互。

 

4)設備???/span>

用于支持設備維修、定期檢查、維護期報警等于設備管理相關的現場業務。

MOM維護??櫓莢謐畬笙薅鵲靨岣呱璞縛捎瞇?,將資產管理、維護執行無縫集成到生產、物流和現場服務業務。在時,該軟件可為管理計劃外糾正性維護和計劃內糾正或預防性維護創建一個“閉環”無紙化系統。 MOM Maintennce??樽遠觳獗3稚璞敢宰罡咝仕璧牧鞒毯凸ぷ髁?。該系統提供的電子工作指令,指導技術人員維修,同時收集維護的歷史。 MOM的設計獨特,使其觸角延伸到設施的維護、修理和大修(MRO)。

 

5)質量???/span>

帶來了統一的方法來管理的質量保證和控制整個生產運營的各個階段,整個企業。它提供了質量管理過程和產品特性對規格功能強大的工具。通過在您的組織和為您的產品供應網絡標準化質量流程,MOM的質量提供了企業級的可視性和控制整個質量管理程序。

6)生產???/span>

提供了生產流程和操作,提供高性價比的可追溯性,家譜和法規遵從,同時支持你的持續改進,精益生產和六西格瑪舉措的實時控制。

 

7)倉庫???/span>

提供實時,端到端的端到端可視性和控制優化物流業務。連同倉庫操作入庫和出站、庫物流,倉庫管理??榻徊娑越?,接收,倉儲和運輸業務。

8)人工工時???/span>

       MOM工時與人員 是一個基于瀏覽器的、企業范圍的門戶,對基于時間的數據進行實時采集和管理。它提供了時間和人員可適配的管理方式。系統具備用戶可配置、基于規則的架構,可以根據客戶組織的具體要求進行配置。該系統還可與ERP系統的財務和工資系統對接。借助于MOM的工時與人員???,時間和人員信息可被檢視、申報、導出到后臺系統,最終得到自動化設備的準確節拍數據。

      

9)制造智能分析

       人工工時智能包,用于統計分析人工工時,可包含以下KPI的分析:

3.4收益及價值

成效一:

統一數據模型、統一流程管理,基于流程的同一數據源,同源的數據保證了??櫓淶募尚?,基于流程的集中式部署、監控管理企業服務器群,管理新、改進業務流程的部署;企業業務標準模板,建立企業制造運營流程最佳實踐模板,快速標準化規范化,多站點部署與同步,支持全球多站點部署、協同與集中管理。

成效二:

采用BPM業務流程管理,支持SOA面向服務架構,兼顧靈活與標準開發模式;提供柔性業務支持的數據庫表結構,1000+ 平臺標準數據庫業務表,涵蓋所有MOM業務領域,多種數據模型支持,根據客戶業務靈活選用不同數據表結構,幾乎不需要客制化數據庫表。

成效三:

接口標準化、統一化。解決接口能力不足,ERP、PLM和現場的MES、QMS、WMS各個系統之間,系統與現場設備之間,無法相互打通問題。

成效四:

GPM全球流程管理,與COE卓越中心方法論,集中式部署、監控管理企業服務器群,管理新、改進業務流程的部署,現場監控部署狀態,圖形化管理服務器部署圖,集中控制部署規則,按項目策略自動部署。

成效五:

制造流程智能 MPI,實時可視化的車間狀態看板,實時顯示車間各個關鍵指標,指標超限時,自動顏色報警提示;動態工位任務可視看板,顯示工位操作狀態和進展數據,快速識別延遲的作業(不同顏色),整個車間、工位任務、進度一覽無余;詳細的裝配譜系與追溯,從成品到半成品部件到原物料的譜系追溯,整個加工、裝配的檔案(作業時間工序、工步、人員、設備、工具等)。

3.5 典型客戶

中國電子科技集團有限公司第十四研究所

鄭州登電銀河科技有限公司

(四)高級計劃與排程平臺

4.1背景

從建立企業級的數字化、信息化管理平臺以及立足于未來發展的思路而言,現代制造企業迫切需要建立一個有效的規劃工廠資源(如:設備、人員、工裝工具、物料等)的管理系統實現滿足客戶的交付需求,達到最大產出量、瓶頸資源使用率最高及前置時間最短等生產策略,并能協助生產管理人員找出實際可行的生產計劃。

在此背景之下,國睿信維向市場推出了符合中國企業實際情況、經過實踐成功驗證的高級計劃與排程解決方案。

4.2解決方案框架

高級計劃與排程平臺建設借鑒和利用業界最佳實踐,將業界各種先進思想和管理理念落到實處,以“總體規劃、分步推廣”為指導思想,以生產計劃排程、供應鏈優化、運輸優化、倉儲優化、計劃模擬為基礎,融合相關信息系統,為未來實現企業整個生產過程計劃優化管理提供支撐。結合大部生產企業對高級計劃與排程平臺中的生產排程功能??樾棖?,故本文主要以該??榻邢晗覆?。高級計劃與排程平臺功能框架如下圖所示:

計劃門戶:通過計劃門戶統一管理高級計劃與排程平臺使用相應的功能,資源共享信息等。

供應鏈優化:高級計劃與排程平臺建立于供應鏈網絡結構上,通過對所有資源實時監控,同時檢查能力約束、原料約束、需求約束、運輸約束、資金約束等,并于計劃模擬相結合通過高級計劃與排程的優化順序,假設性分析等技術解決供應商之間、工廠與供應商之間、工廠與工廠之間順序沖突、供應優先、庫存最低等問題。

生產排程:利用先進的管理技術及多目標多約束的計劃排程系統,在考量企業資源限制下提供可行的物料需求計劃與生產能力排程計劃,可以讓計劃員快速結合生產限制條件 (如訂單交期、庫存、資源、工藝路線與產能限制等),以作出平衡企業利益與顧客權益的最佳規劃與決策。

倉儲優化:基于需求計劃、工廠物料需求計劃、倉庫與工廠的布局,倉庫內的空間布局、分區面積、物料分區,物料類別、擺放要求、物料管理規定等約束條件應用計劃模擬、假設性分析等數學技術實現倉庫給工廠配送合理化、倉庫空間及面積最優化利用、物料出入庫合理化等。提升企業生產產能、提高工作效率、降低成本。

運輸優化:結合需求計劃、配送工具能力、配送量、路線、物料要求、配送管理規定等約束條件應用計劃模擬、假設性分析等數學技術實現配送路線最優化、配送量合理化,提高配送效率、降低配送成本。

系統集成:通過系統集成構建高級計劃與排程平臺與其他相關業務系統的集成環境,建立基于Webservices集成模式的數據交換環境,便于其他業務系統調用集成接口。

4.3主要能力

高級計劃與排程平臺中的生產排程功能??樵諑愣┑ビ畔燃對際?、同步考慮多種資源約束,通過非常復雜的數學算法,反復優化計算,最終給出最優或極優的詳細生產計劃。

主要功能包括:基礎數據管理、計算庫管理、訂單預測、產能評估、多層級計劃、物料需求計劃、插單計劃、瓶頸分析、多版本比較、實績收集等組成。

4.4收益及價值

  高級計劃與排程平臺,是企業與眾多單位之間的橋梁,用以支撐生產計劃業務的有序開展及管理,涵蓋生產計劃業務的方方面面。高級計劃與排程平臺圍繞生產計劃業務目標價值實現。

1)充分挖掘企業潛力,優化生產計劃,提升生產效率,降低設備及人力成本,確保訂單準時交貨。

2)實現精益采購,依據生產執行采購計劃,不盲目采購,縮短物料采購提前期,使物料供應配合生產,避免因欠料引起交貨延期。

3)通過精益生產和精益采購最大限度降低物料庫存,縮減原材料、半成品的在庫數量以及在制品的現場停留時間,從而減少物料占用資金,加快庫存周轉,增加企業流動資金。

4)考慮訂單需求與各個工廠(車間)的生產能力平衡,物料庫存與采購優化,采用中長期計劃和短期計劃相結合,上層統一協調與下層局部調整相結合的模式,從而實現企業內部供應鏈整體優化。

……

4.5典型客戶

航空工業集團成都飛機工業(集團)有限責任公司


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