在汽車制造領域,MES系統(tǒng)是一個高度復雜的系統(tǒng),涵蓋了計劃,、生產(chǎn),、工藝,、設備、質(zhì)量等諸多功能模塊,要定義的業(yè)務流程非常多,要對接的業(yè)務部門也非常多,。此外,對于大型汽車集團公司來說,,還要處理好集團公司職能部門與工廠職能部門之間的關系,,因此溝通管理非常重要。
我們可以看出,,MES系統(tǒng)作為一個執(zhí)行系統(tǒng),,直接服務的對象是生產(chǎn)部人員即一線工人,而工廠的職能部門為生產(chǎn)部門提供輔助,,此外集團的各職能部門又為工廠提供信息和指導。此外,,一個新工廠的建設,,是一個循序漸進的過程,工廠各職能部門的人員是慢慢到位的,,因此,,往往在項目的前期,由集團的職能部門進行規(guī)劃,,而在后期由工廠的職能部門明確細節(jié),,而集團和工廠之間對一些流程和需求的理解也常常存在偏差。
因此,,我們在實施MES系統(tǒng)的過程中,,往往存在以下兩個挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)一:怎么理解業(yè)務?
這兩年隨著工業(yè)4.0,、中國制造2025等概念的推廣,,以及互聯(lián)網(wǎng)造車企業(yè)的扎堆進場,MES系統(tǒng)市場不斷擴大,,MES行業(yè)從業(yè)人員也迅速增加,,但是不可否認的事實是,真正懂造車流程,、懂業(yè)務需求的人員還是太少了,。
因此不可避免的,在項目實施過程中,存在著業(yè)務部門和IT部門在需求理解上的偏差,。
為了達成雙方理解上的充分一致,,我們可以在組織架構上做一些創(chuàng)新。
下面我介紹一個業(yè)界實踐的例子:效率科技MES案例,。
效率科技MES系統(tǒng)是一個全集團通用的系統(tǒng),,由同一個團隊開發(fā),由同一個團隊實施,,由同一個團隊運維,。
其中,開發(fā)團隊位于總部,,由來自于IT部門的架構師,、技術專家、供應商人員,,以及來自于工程部門的業(yè)務專家,、控制專家組成,以虛擬團隊的方式運作,。其中,,業(yè)務專家是從業(yè)十多年的發(fā)動機專家,精通發(fā)動機制造工藝,、流程,、質(zhì)量規(guī)范,控制專家熟悉生產(chǎn)現(xiàn)場相關設備的運行機制與控制邏輯,。業(yè)務專家會在新功能開發(fā)前,,與工程部門、質(zhì)量部門的技術人員充分溝通,,也會了解各工廠的具體細節(jié),,在此基礎上,匯集形成統(tǒng)一的流程和需求,??刂茖<視驮O備制造商、工廠設備工程師溝通交流,,匯集各方信息后制訂統(tǒng)一的控制標準,。來自于業(yè)務專家和控制專家的需求非常有代表性,而開發(fā)團隊內(nèi)部溝通又非常透明順暢,,因此整體的溝通成本較小,,實踐證明效果非常好。
挑戰(zhàn)二:怎么統(tǒng)一業(yè)務?
現(xiàn)在不少汽車制造商都是大型的集團公司,,而工廠則分布在各地,,即使是實施統(tǒng)一的MES系統(tǒng),,具體部署到工廠的時候也多少會存在差異。而從集團的角度而說,,MES系統(tǒng)的規(guī)劃要盡可能地做到標準化,,盡量用一套系統(tǒng),用一個團隊進行開發(fā),、實施,、運維。那么,,怎樣來平衡集團的標準化和工廠的個性化呢?
這里介紹一個方法供參考,。
首先建立兩個專家委員會:MES系統(tǒng)業(yè)務專家委員會、MES控制專家委員會,。成員由集團工程院,、質(zhì)量部的專家代表,和各工廠的專家代表組成,。每個專家有一定的投票權,,其中集團專家有更多的權重。當某個需求無法達成一致時,,由專家委員會進行投票,,形成得分高的方案。開發(fā)團隊根據(jù)此方案進行設計開發(fā),,作為標準解決方案的功能模塊,。如果工廠依然堅持個性化方案,則開發(fā)團隊作為工廠訂制化需求另行開發(fā),,但是優(yōu)先級較低,可在實施時開發(fā)和部署,。
由于汽車制造工藝和業(yè)務的特殊性,,MES系統(tǒng)實施的計劃管理也和普通的軟件系統(tǒng)實施存在較大不同,下面具體予以說明,。
1. 上線節(jié)點
汽車工廠的建設有幾個關鍵節(jié)點:
- TT,,Tool Tryout,或ToolingTrial,,是指設備調(diào)試階段,,MES系統(tǒng)在此階段上線。
- PP,,PilotProduction,,是指試生產(chǎn),物流系統(tǒng)在此階段上線,。
- SOP,,Start OfProduction,量產(chǎn)開始,ERP在此階段上線,。
對于ERP等系統(tǒng),,一般都是先搭建測試環(huán)境,準備主數(shù)據(jù),,進行配置,、測試,然后把數(shù)據(jù)導入生產(chǎn)環(huán)境,,然后在SOP上線,。
但是MES系統(tǒng)由于要和設備高度集成,因此必須利用TT的時間窗口進行調(diào)試,,甚至一些工廠要求MES在TT之前一個月上線,。
一般來說,TT時的調(diào)試車輛較少,,一個車間只有數(shù)臺,,并且出現(xiàn)問題時可以隨時停線。但是從PP開始,,每天的計劃量會漸漸增加,,不適合處理重大的設備接口問題。
而TT和SOP之間往往會有數(shù)月的時間差,,因而這里就存在一個項目管理的問題:MES系統(tǒng)和ERP往往作為同一個信息化項目群管理,,但是兩個系統(tǒng)的上線時間差距較大,因而給項目計劃,、資源調(diào)度等都帶來一定的挑戰(zhàn),。
2. 開發(fā)模式
MES系統(tǒng)在TT上線還帶來一個開發(fā)模式的問題。
近年來,,受互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的影響,,敏捷式開發(fā)的理念廣為流傳,但在汽車制造MES系統(tǒng)領域,,恐怕還是瀑布式+模塊化開發(fā)的模式更為合適,。
比如設備集成模塊在TT發(fā)布,ERP接口在SOP發(fā)布,,并且每個模塊在發(fā)布時必須是功能完整,、性能可靠的。
由于設備集成模塊上線早,,而MES系統(tǒng)完整實施周期又很長,,因此為了節(jié)省開發(fā)資源,必須將功能點按照模塊發(fā)布順序進行開發(fā),。
MES系統(tǒng)還有一個特殊點是:通常在搭建好生產(chǎn)環(huán)境后,,直接在生產(chǎn)環(huán)境上進行開發(fā)和配置,。原因有2點:1是OPC調(diào)試的結果只針對實際配置的服務器,如果用測試環(huán)境調(diào)試OPC成功,,未必就能保證生產(chǎn)環(huán)境調(diào)試OPC成功;2是在生產(chǎn)環(huán)境下應用服務器和數(shù)據(jù)庫有冗余設計,,網(wǎng)絡服務器有負載均衡設計,而測試環(huán)境非常簡單,,這些高性能設計無法在測試環(huán)境下得到驗證,。
3. 設備調(diào)試過程
本章節(jié)重點談談設備調(diào)試過程。
由于MES系統(tǒng)設備調(diào)試在TT階段就開始,,而此階段工廠還在建設之中,,比如某些區(qū)域供電和網(wǎng)絡還沒有正式完成,需要臨時供電,、供網(wǎng)等,,因而許多工位需要做多輪調(diào)試。
就功能而言,,一個業(yè)務功能點可能需要經(jīng)歷這些調(diào)試過程:
- 供電和網(wǎng)絡調(diào)試,。工位上線后檢查操作系統(tǒng)、客戶端,、網(wǎng)絡等基礎設施和配置,。
- 通信調(diào)試。又稱心跳調(diào)試,,從設備PLC端發(fā)出心跳信息,,MES系統(tǒng)接收后發(fā)回反饋信息,主要檢查通信和雙方的基礎握手邏輯,,以及耦合器等通信設施是否正確配置,。
- 虛擬業(yè)務調(diào)試。在實車到來之前,,從PLC/HMI上發(fā)出虛擬的業(yè)務信號,,MES系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務邏輯和握手協(xié)議返回處理信息。這是因為在TT階段車輛較少,,而調(diào)試的工位多,MES系統(tǒng)工程師要盡可能利用OEM電氣工程師的時間來調(diào)試邏輯,。
- 實車調(diào)試,。在虛擬業(yè)務調(diào)試完成之后進行,主要是驗證物理設施如傳感器,、編碼器是否正確配置,。
在調(diào)試階段,不同工位的不同調(diào)試過程是穿插進行的,。比如在焊裝車間,,OEM電氣工程師有十多人,,而MES控制工程師只有1人,那么有可能MES系統(tǒng)工程師上午調(diào)試某工位的心跳,,下午可能去調(diào)試另一工位的虛擬業(yè)務,。
具體到時間計劃方面,一般而言,,第1個工位需要預留1周的完整調(diào)試時間(從供電和網(wǎng)絡調(diào)試到實車調(diào)試),,這是因為第1個工位面臨的許多問題是所有工位通用的,如OPC配置,、網(wǎng)關配置等,。此后,第2,、第3個工位需要預留3天的完整調(diào)試時間,。之后每個工位預留1天的完整調(diào)試時間,2周后每個工位預留半天,。
效率科技自2007開始從事MES系統(tǒng)相關項目研發(fā),,至今已經(jīng)有十多個年頭,主要致力于為電子,、汽車內(nèi)飾,、塑膠、五金沖壓,、模具等行業(yè)提供特定要求的企業(yè)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)產(chǎn)品和服務,,我們的解決方案服務于數(shù)十家企業(yè)的上百個項目,包括比亞迪,、富士康,、中國移動等各行業(yè)知名企業(yè),廣受客戶信賴和好評,,十余年的經(jīng)驗累積甚至讓我們能先于客戶發(fā)現(xiàn)他們的問題,。