1　项目背景

柳州五菱汽车工业有限公司（以下简称“五菱”或“五菱汽车”）是一家集开发、制造、销售于一体的大型中外合资企业，是一家有一定国际竞争力的综合性汽车产业集团。五菱公司已形成柳州、桂林、青岛、重庆四大汽车制造基地和天津、湖南两大汽车商务中心。拥有年产140万台套汽车零部件、80万台汽车发动机和10万台整车的产能，是中国最大的微车零部件生产企业和国内微轻型商用改装车的领先者。

为了进一步提升产品质量和生产效率，并且降低生产成本，北京亚控科技发展有限公司结合柳州五菱汽车工业有限公司的业务模式与生产现状，为其提供一套面向计划业务层与生产执行层的解决方案。该方案通过对接工业公司的客户计划，将客户计划整合并自动翻译为供货总成，结合高级排程算法在内的排产逻辑，合理安排工厂的生产计划与制造策略，优化产销存结构；通过生产执行层的实时数据自动收集，完成对工厂生产进度的管控与数据分析；通过协同工厂的其他如设备、质量、人员方面的资源，完成整个制造环节的业务参与闭环。

2　项目目标

建立适用于五菱工业公司的生产信息化平台，实现从接收客户计划、分解客户计划、数字化辅助排产、生产执行以及完工进程完全可控。具体目标：

（1） 实现生产过程信息自动采集和跟踪，提高生产执行效率；

（2） 以数字化辅助排产为核心，优化车厂生产计划与排产模型，支撑多产线协同排产，并实现系统化应用；

（3） 建立面向车间现场、工厂级以及公司级的生产运行移动监控中心，支持各类运行问题预警，提升与生产相关的跨部门业务协同管理效率。

3　项目实施与应用

3.1　项目规划

3.1.1　系统架构

图1 系统架构

系统整体分为两大部分：

（1）车间设备、库存、质量检测等数据采集。主要完成各车间或工段中关键设备状态、运行参数数据，以及各半成品、成品上下线和库存数据、返修区数量，以及按灯、质量检测数据等。数据完成采集后，实时传送到MES中心数据库中。

（2）MES系统。在MES中心提供生产计划排程、设备管理、质量管理、生产报表管理等核心功能服务。通过MES客户端，向各生产部门、职能部门推送所需数据和可视化界面。

3.1.2　网络架构

图2 网络架构

3.1.3　功能架构

图3 功能架构

3.2　功能介绍

3.2.1　计划排产模块

计划排产模块接收上游的生产计划，并可以根据交货期、产能、生产线生产规则、设备状态等属性进行排产，同时提供相应的调整功能。计划排产系统架构如图4所示：

图4 计划排产子系统架构图

APS系统客户需求转化模块从FTP读取客户需求信息，通过需求转化模块转化为生产计划；从MES系统读取产品产量数据；从WOMS物流作业系统读取物流物料、产品、半产品库存信息。此外，系统物料需求计算模块将物料需求计算结果发送至WOMS系统；将排产结果推送至MES系统。计划排产模块信息流如图5所示：

图5 计划排产模块信息流

计划排产流程如图6所示：

图6 计划排产系统流程图

计划排产模块部分界面展示如图7所示：

产能评估

主生产计划制定

作业计划制定与调整（插单）

MRP

图7 计划排产模块界面

3.2.2　进度管理

进度管理是生产制造层的重要组成部分，其主要包含以下功能：

（1）产线完工信息实时更新：通过实时采集机器人、触控机床、PLC、扫码枪、第三方系统等底层数据，实时更新产线的完工信息；通过满框物料标签一键生成功能，自动拉动完工质检业务与物流实时扫码入库；通过产线旁客制化的电子看板还可及时反馈停线按灯信息，并由系统自动推送至相关业务部门。

（2）厂级、车间级进度看板：实时更新计划任务的完成情况，通过理论JPH与实际JPH管理进度的超前滞后；实时显示各产线状态以及推送过来的异常信息，协同各业务部门及时解决。

（3）物料实时需求自动拉动：根据任务的完工情况与物料库存，间隔10分钟计算未来1小时（T+1）、

4小时的物料需求，实时推送至物流作业系统。

（4）生产过程数据记录，全景分析与辅助决策。

3.2.3　质量管理

质量管理模块主要包括：

· 可疑物料管理；

· 质量分析；

· 质量参数查询。

3.2.4　设备管理

设备管理模块主要包括：

· 设备运行状态监测与整厂设备保养动态跟踪；

· TPM实施；

TPM实施流程如图8所示，实施界面如图9所示：

图8 TPM实施流程

图9 TEM实施界面

3.2.5　人员管理

人员管理模块主要包括：

· 班组/个人异常信息维护；

· 班组/个人产量统计；

· 班组/个人工时统计。

4　效益分析

4.1　客户计划管理

· 流程优化：统一优化计划路径与格式规范，做到客户与计划员对接标准化，系统与计划文件对接标准化；

· 翻译效率：系统一键导入客户计划，分解过程节点可视化，耗时由40～120分钟缩短为1～3分钟左右；

· 系统自动检测股份计划的变更，及时计算差异量并推送至计划员；

· 对接客户原始需求，形成适用各工厂的标准翻译规则，通用性与可扩展性强。

4.2　APS排程

· 排产周期由2～4小时缩短为10～20分钟；

· 降低对计划员经验性的依赖，标准化排产逻辑，各工序协同排产计划分解过程可视化，人工辅助纠偏；

· 排产粒度：将系统实施前工段+班次粗略的生产计划，由系统实施后细化到产线/设备+时段作业计划。

4.3　数据实时自动采集

· 上下游信息集成，备料预测与物流实时作业指导精准匹配；

· 存货信息实时采集，优化存货期量与存货结构，降低库存成本；

· 生产过程信息自动采集，辅助生产追溯与全景分析、决策。

精对彩话

北京亚控科技发展有限公司重型制造事业部副经理、汽车行业经理武兆宝

自动化博览：亚控在汽车行业主要提供哪些产品？应用在哪部分工艺上？

武兆宝：目前我们的KingSCADA产品主要定位于中高端数据监控市场，广泛应用于汽车零部件生产线，作为产线自动

化监控系统。KingFusion管控一体化平台作为MES产品，主要面向企业的生产制造环节。

自动化博览：亚控在汽车行业的优势体现在哪些方面？

武兆宝：可以总结为以下几点：

（1）业务扎实，方案一流：亚控有专业的汽车行业解决方案团队，由行业经理、业务与方案顾问等组成，致力于各种不同客户的需求，为用户带来具有针对性、完善的解决方案；

（2）数据采集优势：汽车生产制造过程中会用到各种各样的设备，产生大量的数据，亚控基于数据采集领域积累20余年的经验，拥有4000余种采集驱动，对于不同自动化程度的生产单位有各种针对性、可行性较强的数据采集方案；

（3）可组态平台：KingFusion平台凭借模型+组态的优势，可明显降低MES项目实施周期，降低用户随需而变的难度，降低用户的维护门槛与成本。

自动化博览：车联网是目前的热门话题，您如何看待车联网在中国的发展现状？亚控在此方面有何举措？

武兆宝：车联网产业创新日趋活跃，处于爆发前的战略机遇期，国内外纷纷布局争夺产业发展制高点。车联网产业即将进入发展快车道，产业活跃度越来越高，潜力巨大。我国在车联网服务、联网通信方面具有较好的产业基础，与国际保持同步，部分创新业务走在世界前列，但在汽车电子和高端元器件方面国际竞争力相对薄弱。

车联网产业链条长，产业角色丰富，跨越服务业与制造业两大领域，服务业、制造业相互渗透，跨界融合特征突出。“云”、“管”、“端”三个层面构成车联网产业链角色，“云”层面以服务业产业角色为主，包括软件和数据提供商、公共服务和行业服务提供商等；“管”层面，制造业和服务业产业角色比较均衡，主要包括设备提供商、通信服务商等；“端”层面以制造业产业角色为主，包括整车厂商、汽车电子系统提供商、元器件提供商、车内软件提供商等。亚控处在三个层面中的“云”，大的目标是为车联网的发展贡献“云”角色的力量，具体来讲，我们围绕生产制造的各个环节，正在不断完善与丰富我们的产品体系，使其能更好地为行业客户带来一体化的、最大化的价值。

 摘自《自动化博览》6月刊