项目引言

某航空发动机研制企业是以精密机械加工为主体、技工贸相结合的国有大型企业。以高精尖技术为基础，在精密机械加工以及液压动力源调整装置方面位于国内领先地位，在产品的快速研发、生产制造、组织协调等方面有着不同于一般制造业的特殊要求。为提高产品的性能和质量，降低研制风险，节约研制和生产成本，提高研制和生产效率，保障急需时批量生产能力，企业非常重视信息化建设工作，借助信息化工具来提升企业研发、工艺及制造管理水平，在生产上引进了现代化的数控加工设备和先进制造技术，组建了高水平的数控车间。

随着企业新的精密数控厂房的建成和数控设备的逐渐增多，生产执行过程中随之产生大量的纸质单据，从而导致在纸质单据管理方面浪费了大量的人力物力，持续增多的现场工作量已经影响到企业的生产效率。如何加强对纸质单据及图文档的管理，以适应公司生产制造业务的需求，使其发挥出最大的经济效益成为了企业的重要议题。

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项目背景

在未实施MES系统之前，生产部门依靠计划单据来下发车间年度、季度、月度生产计划，车间接收计划后编制车间计划，创建批次并打印《流动本》。车间计划人员依靠《流动本》领取原材料并管理零件加工及检验过程中的各种单据，《流动本》跟随零件在现场流转，因此造成诸多管理问题，如：信息孤岛，问题处理严重滞后，零件加工及质量控制信息无法快速正向与逆向追溯，文档管理不便等。由于现场过度依赖《流动本》的管理，造成生产与管理的瓶颈，因此《流动本》无纸化和工厂可视化管理成为公司迫在眉睫的问题。

MES系统在该单位投入使用后，解决了制造任务执行过程的跟踪和管理，加工过程得到有效的管控，精细化管理水平得到有力的提升。

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无纸化功能实现

为了解决项目背景中存在的问题，需要梳理企业生产制造环节中各业务模块间相关联的流程，搭建MES系统实现从计划到零件生产加工执行过程中对图纸、文档、单据的无纸化传递。同时搭建大屏显示，实现生产信息的可视化展示和监控，提升工厂对外的宣传形象。再配合无纸化的应用，配置简单便捷的终端数据采集硬件环境，实现生产现场信息显示和快捷操作。

业务流程梳理

为了实现工厂无纸化、可视化的管理，首先实际调研与工厂制造执行相关的业务部门的业务流程，这些部门包括：生产管理、质量控制、计量检测、产品设计、工艺编制、计划调度、车间班组、出库入库等。依据调研的记录绘制当前制造业务的宏观过程流程图、企业组织架构图、人员权限矩阵图、业务流程矩阵图、当前业务模型等，并分析其主要业务规则。

制造业务的宏观过程流程图

工厂模型搭建

通过对业务的详细调研及逻辑分析后得到业务流程图、部门组织架构、人员权限矩阵图等产出物，依据以上产出物搭建物理、工艺、执行三部分系统模型。

物理模型关系图

工艺模型关系图

基础数据创建

工厂模型搭建完成后，将物理模型、工艺模型的实际数据在系统中进行创建。

数据采集

计调人员在系统中打印出一张《零件流动卡片》进行塑封，将原有《流动本》中上百页的单据简化为一张零件流动卡。

计划人员将流程中的《派工单》纸质单据信息在系统中录入，完成《派工单》数据的结构化，《零件流动卡片》跟随零件在各加工和检验工序流转。由于系统已经将加工及检验过程的《报工单》、《三检单》、《计量单》等单据结构化，现场人员只需登录系统扫描流动卡片的一维条码，从而快速定位加工或检验任务，并进行相应的数据添加。通过扫描条形码，快速采集生产加工及质量控制的信息，实现原有《流动本》中各类单据信息的维护。

数据采集

信息整合

MES系统提供“《流动本》归档打印“功能，系统整合三部分的信息，将现场纸质《流动本》及其单据结构化至系统中，快速的输出电子版《流动本》。最终实现现场原有《流动本》的无纸化，将工厂中大量纸质单据在MES系统中管理起来，减少现场纸质单据的管理工作。

《流动本》归档打印

可视化看板

系统提供“零组件加工进度表”，实时监控批次进度，可以及时了解到制造执行过程中产生的任何信息。“车间领导看板”功能，提供了车间现场实时产生的问题、通知公告、重点关注批次信息、批次工序开工比例等可视化看板功能。

零组件加工进度表

车间领导看板

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项目应用效果

MES系统成功上线运行后实现企业纸质的电子化归档，降低《流动本》庞杂的单据打印成本，同时消除对纸质《流动本》的档案管理，节约档案室物理位置及管理人员的开支。减少现场单据的流转，避免单据的丢失污损，减少各工段、班组、工位管理单据的时间及成本。零件返厂后能够迅速逆向追溯该零件的加工信息及质量控制信息，极大减少查找历史信息时间。管理层查阅加工信息、质量控制、设备运行状态等实时信息，能够及时发现生产执行过程中产生的各类生产问题，并迅速做出响应。管理层通过查询各类生产统计报表，灵活的对生产进行管理。车间管理层与操作层能够随时查阅零件历史加工信息和质量控制信息，消除信息孤岛。

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项目小结

通过将无纸化技术与MES系统相结合，综合应用到生产现场管理中，在该单位的实际应用效果良好，达到了预期目标。系统实施前现场存在大量的纸质单据，消耗大量的人力物力来进行管理，同时生产问题追溯性差，存在信息孤岛，容易发生单据的丢失与损坏。系统应用后基本解决了上述问题。下一步将考虑在装配及大修车间实施MES系统，实现加工生产文档的实时管理，消除整个企业的信息孤岛，全面实现企业的无纸化与可视化的管理。